Rudiments de photométrie/Présentation et historique
La photométrie est la science qui étudie quantitativement les diverses grandeurs relatives au rayonnement lumineux d’après leur perception par l’œil. Les unités de mesures des grandeurs photométriques sont dites subjectives car elles ne correspondent qu’à la vision humaine :
- la candela (cd) permettra de caractériser l'éclat des sources de lumière ;
- le lumen (lm) permettra de définir la quantité de lumière qui transite entre une source et un récepteur ;
- le lux (lx) permettra de quantifier la lumière reçue par un récepteur.
Dans ce chapitre, on parle de lumière pour un rayonnement électromagnétique dont tout ou partie du spectre entre dans le domaine du visible. En photométrie, on ne considère que les rayonnement dont les longueurs d'ondes sont comprises entre 380 nm, pour le violet le plus extrême, et 780 nm pour le rouge le plus extrême. Au delà et en deçà, on entre dans les domaines des ultra-violets et des infra-rouges, on sort du domaine du visible.
L'observateur de référence
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Que ce soit pour l’émission ou la réception du rayonnement lumineux. La photométrie fait référence à un observateur de référence défini par la Commission internationale de l’éclairage (CIE). Si on parle d’œil humain, on suppose que c’est l’œil humain de l’observateur de référence. Les appareils de mesure utilisés en photométrie sont étalonnés en fonction de l’observateur de référence.
La sensibilité de l'œil humain est définie par la fonction d'efficacité lumineuse relative spectrale qui dépend de la longueur d'onde du rayonnement monochromatique observé mais aussi des conditions d'observation :
- V(λ) dans le domaine photopique (vision diurne) qui prend une valeur maximale de 100 % ou 1 pour une longueur d'onde de 555 nm ;
- V'(λ) dans le domaine scotopique (vision nocturne) qui prend une valeur maximale de 100 % ou 1 pour une longueur d'onde de 507 nm.
Dans le premier cas, qui est le plus couramment étudié en photométrie, seuls les cônes sont responsables de la vision. Dans le second, ce sont les bâtonnets seuls qui permettent la perception de la lumière et la vision des couleurs n'est alors plus possible.
Historique
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