Différences entre les versions de « Photographie/Optique/Absorption de la lumière »

(Création : {{Photo_06s}} {{ébauche}} Lorsque la lumière frappe un objet quelconque non fluorescent, une partie est réfléchie et/ou transmise et le reste est absorbé. Comme nous l'avons vu ...)
 
 
== Corps « noirs » réels ==
 
=== Besoins et applications ===
 
De tels corps ont un intérêt en photographie à la fois pour la construction du matériel, au moment de la prise de vue ou encore lors du tirage d'épreuves sur papier. On a également besoin dans de nombreux autres domaines de disposer de surfaces aussi absorbantes que possible.
 
* La chambre noire des appareils photographiques porte un nom qui définit bien ses propriétés. Il ne suffit pas qu'elle soit parfaitement étanche à la lumière venant de l'extérieur, elle doit également absorber la lumière parasite qui pourrait circuler à l'intérieur. On sait en effet que les films et plus encore les capteurs diffusent et réfléchissent une partie importante de la lumière qu'ils reçoivent. Si celle-ci continuait de « rebondir » sur les parois de la chambre noire, elle finirait par impressionner plus ou moins uniformément la surface sensible et amoindrir le contraste de l'image qui s'y forme au moment de la prise de vue. On utilise donc des surfaces et des revêtements aussi absorbants que possible, en particulier sur les lamelles du diaphragme. Les parois de la plupart des chambres noires sont également striées de façon à favoriser la réflexion résiduelle de la lumière vers des « pièges » d'où elle ne pourra pas parvenir jusqu'à la surface sensible. Les angles de ces stries sont donc particulièrement bien étudiés.
 
* Lorsque l'on doit photographier des objets brillants, il faut faire très attention aux reflets. Les uns font en quelque sorte « vivre » la matière et ils sont indispensables pour que l'oeil comprenne qu'il a affaire à des surfaces brillantes et non à des surfaces mates. En revanche, certains reflets sont particulièrement gênants, entre autres ceux qui se produisent sur les contours des objets. Cet effet se voit très bien lorsque l'on photographie une bouteille de verre devant un fond clair, les contours disparaissent pratiquement et la bouteille paraît plus ou moins floue. En disposant des surfaces noires absorbantes aux bons endroits, on évite ces reflets périphériques et on redonne des contours nettes aux objets photographiés.
 
* Lors du tirage d'une photographie sur papier, la présence de noirs profonds est indispensable si l'on veut bénéficier du plus grand éventail possible de valeurs de gris. Il est assez facile d'obtenir ce résultat avec des supports très brillants, à condition évidemment de ne pas se mettre dans les conditions d'une réflexion spéculaire, mais c'est assez difficile avec des papiers mats.
 
=== Matériaux et traitements ===
 
Pour obtenir une surface noire il faut utiliser des matériaux aussi absorbants que possibles et aussi faire en sorte que la lumière soit piégée dans la texture de leur surface.
 
Peu de substances permettent d'obtenir une absorption importante tout au long du spectre visible. L'une des plus efficaces et des plus économiques est le noir de carbone que l'on retrouve par exemple dans les peintures, dans l'encre de Chine ou comme additif permettant de teinter les matières plastiques dans la masse. L'encre noire ordinaire, de même que la plupart des teintures pour les tissus et les cuirs, comportent des mélanges de colorants solubles qui, ensemble, absorbent les divers composantes lumineuses du spectre visible. On sépare facilement les composantes des encres noires pour stylos à l'aide de papier buvard : on dépose une goutte d'encre sur la feuille, ce qui forme une tache à peu près circulaire, puis on alimente le centre de cette tache avec de l'eau pure. Cette eau entraîne les divers colorants vers l'extérieur à des vitesses différentes, ce qui produit une série d'anneaux colorés. Ce processus est connu en analyse chimique sous le nom de [[w:fr:chromatographie|chromatographie]].
 
Parmi les matériaux agissant grâce à leur structure se trouvent certains tissus et en particulier les velours dont les innombrables poils perpendiculaires à la surface capturent la lumière qui s'y infiltre. Les velours noirs constituent d'excellentes surfaces absorbantes.
 
Jusqu'ici les surfaces les plus absorbantes que l'on savait réaliser étaient constituées par un dépôt en couche mince d'un certain alliage de nickel et de phosphore. Le pouvoir de réflexion de ce revêtement n'excède pas 0,16 à 0,18 %, ce qui veut dire que la lumière est absorbée à raison de plus de 99,8 %.
 
Pour évoquer des résultats récents, les chercheurs du Rensselaer Polytechnic Institute [http://www.rpi.edu/index.html] de l’Université Rice (États-Unis) ont atteint un pouvoir d'absorption record de plus de 99,95 % à l'aide d'une sorte de « velours » formé de nanotubes de carbone dont les diamètres sont de l'ordre de 8 à 10 nm, soit environ 0,00001 mm, et les longueurs de 0,5 à 1 mm. La difficulté consiste évidemment à aligner parfaitement ces structures minuscules.