« Photographie/Éclairage/Éclairage à incandescence » : différence entre les versions

Les lampes à incandescence sont encore largement utilisées en photographie et en photométrie à cause de leur coût de revient relativement bas par rapport aux autres types de sources d'éclairage. Elles servent aussi bien pour la prise de vue, la projection de diapositives et de films cinématographiques d'amateurs que pour le tirage sur papier des négatifs, par contact ou par agrandissement. Il importe donc d'en connaître les caractéristiques, que nous noterons :

-* tension d'utilisation normale V_o

-* puissance électrique consommée p_o

-* [[température de couleur]] Tc_o

-* valeur et répartition spatiale du flux lumineux F_o

-* rendement η_o

Il existe dans le commerce un très grand nombre de modèles de toutes puissances et de toutes formes, correspondant aux différentes utilisations possibles. L'indice _o indique que les différentes grandeurs ont leurs valeurs nominales, c'est-à-dire cellesles valeurs qui correspondent aux conditions normales d'utilisation, ettelles que les fabriquantsfabricants les indiquent dans leurs notices.

Il est bien évident qu'en faisant varier la tension d'alimentation on augmente ou diminue la valeur de ces grandeurs. Si V augmente, la température de couleur s'élève, le rayonnement comprend plusdavantage de bleu et de violet, tout en étant dans l'ensemble plus intense. Le rendement et la puissance consommée augmentent également, mais il n'en est pas de même pour la durée de vie qui peut alors diminuer de manière prohibitive (rappelons qu'elle est définie comme le temps au bout duquel, dans les conditions nominales d'utilisation, 90% des lampes d'un même lot sont encore en service).

Pour le flux visible, et pour des lampes de moyenne puissance, la valeur de k serait de l'ordre de 3,3, c'est-à-dire que le flux augmente beaucoup plus vite que la tension. Si l'on se réfère non plus à l'œil, mais à une couche sensible non chromatisée (seulement sensible au bleu et au violet), il faut définir un flux actinique agissant sur ce type de couche. EtantÉtant donné que l'abaissement de la température du filament produit non seulement une chute rapide du flux, mais encore une diminution très nette de la proportion de radiations actiniques émises, le flux actinique variera encore plus vite que le flux visuel (k de l'ordre de 5 à 6). On conçoit que si l'on veut utiliser des lampes à incandescence pour servir dans un photomètre destiné à l'étude des surfaces sensibles de ce type, il faudra s'assurer que la tension d'alimentation des lampes est correctement stabilisée.

=== Les lampes survoltées ===

En augmentant la tension d'alimentation d'une lampe on fait croître dans de très fortes proportions le flux qu'elle émet et la lumière devient simultanément plus blanche et, pour les applications de laboratoire, plus actinique, plus active sur les surfaces sensibles argentiques, car contenant plus de bleu et de violet.

Ainsi, les lampes d'des [[agrandisseur]]s sont-elles généralementen général légèrement survoltées. Il en résulte une durée de vie réduite à quelques dizaines d'heures, contre plusieurs centaines pour les lampes à incandescence ordinaires.

Pour l'éclairage de studio ou la reproduction des documents on a longtemps utilisé des « lampes flood » nettement plus survoltées, avec des durées de vie encore plus faibles, quelques heures seulement. Ces lampes de forte puissance, 250 W, 500 W, parfois 1000 W, ne sont plus guère commercialisées. Elles possédaient une partie avant légèrement dépolie pour éviter les taches lumineuses sur le sujet éclairé et une partie arrière métallisée et réfléchissante pour renvoyer davantage de lumière vers l'avant. Souvent, la partie arrière était aussi recouverte d'un enduit noir censé évacuer davantage de chaleur par rayonnement, car ces lampes, dont le rendement lumineux ne dépassait guère 15 %, se comportaient avant tout comme de puissants appareils de chauffage. On pouvait donc les préférer aux flashes pour pratiquer la photographie de nu dans des pièces non chauffées mais leur utilisation pour des natures mortes de denrées périssables ou pour la reproduction des documents sur papier posait des problèmes d'élévation thermique trop importante et de maintien de la planéité. Pour la photographie en couleurs on pouvait aussi dese procurer des lampes flood bleues dont la lumière était très proche de celle du jour.

Ces lampes coûtaient finalement très cher à l'achat et parà cause de leur consommation. Elles ont été supplantées de nos jours par les lampes dites « à halogènes ».

=== Les lampes de quartz à halogènes ===

La durée de vie d'une lampeampoule à incandescence ordinaire dépend étroitement de la vitesse d'évaporation de son filament, dont la rupture intervient lorsque 10% environ du métal s'est volatilisé. Ce phénomène est évidemment accentué par l'élévation de la température, de sorte que la recherche d'un haut rendement et d'une [[Photographie/Rayonnements électromagnétiques/Rayonnement lumineux thermique|température de couleur]] élevée est contradictoire avec celle d'une durée de vie importante. De plus, le tungstène évaporé se dépose sur les parois de la lampe dont le rendement lumineux baisse alors sensiblement (20% de la lumière émise peuvent être absorbés au bout de 1.000 h pour une lampe ordinaire). Pour limiter cette évaporation, on crée une pression partielle par introduction dans l'ampoule d'une certaine quantité de gaz inerte. On ne peut pas non plus aller très loin dans cette voie car l'existence inévitable du dépôt oblige à fabriquer des ampoules de fortes dimensions, ce qui est peu compatible avec des pressions élevées qui par ailleurs produiraient des pertes thermiques importantes par conduction.