Eclairages: caractéristiques

Avant les effets, corrections et autres traitements, la vidéo requiert d’abord une lumière soignée. Dans ce premier volet d’une série consacré aux éclairages, nous nous focaliserons sur les caractéristiques d’une source lumineuse : intensité, température et qualité.

Intensité

Notre perception du monde est avant tout visuelle. La lumière se réfléchie sur les objets avant de parvenir à nos yeux, une partie des radiations étant au passage absorbé. La pupille s’adapte à l’intensité lumineuse disponible, se dilatant ou se contractant pour en réguler le flux. Le principe d’une caméra est similaire : le diaphragme gère la quantité de lumière qui atteint le capteur CCD. Mais la comparaison s’arrête là : les performances d’une caméra n’ont rien à voir avec celles d’un oeil humain ! En effet le contraste maximum que l’œil peut percevoir est 20 fois supérieur à celui d’une caméra vidéo ! Jugez plutôt: l’intensité lumineuse, que l’on mesure en lux, varie entre 100 000 lux (lumière du soleil), et 1 lux (clair de lune). En moyenne, les plateaux de tournage sont éclairés à 1000 lux, mais une caméra peut produire une image décente avec un minimum de 10 lux. Rappelez vous qu’une caméra est un transducteur; elle transforme l’énergie électromagnétique (lumière) en énergie électrique (signal). Le niveau d’un signal vidéo est normalisé entre 0 mV (noir) et 700 mV (blanc): ceux d’une image bien exposée doivent donc être répartis uniformément entre ces deux valeurs. Si le diaphragme n’est pas assez ouvert, la quantité de lumière captée est trop faible, le signal est écrasé et l’image est sous-exposée. A l’opposé, si le diaphragme est trop ouvert, la quantité de lumière est trop importante, le niveau du signal est collé autour de 700 mV et l’image est sur-exposée. L’éclairage doit donc permettre d’adapter les niveaux lumineux dans la plage sensible de la caméra.

L’intensité lumineuse n’est pas constante mais varie en fonction de la distance à la source: plus celle-ci est éloignée, plus l’intensité reçue est faible. Sans rentrer trop dans les détails, retenez que l’intensité lumineuse est inversement proportionnelle au carré de la distance entre la source et l’objet éclairé. En d’autres termes, chaque fois que l’on multiple la distance à la source par 2, l’intensité est divisée par 4. Par exemple, si une source produit à 5 mètres une intensité de 1000 lux, celle-ci tombe à 250 lux à 10 mètres. La morale de l’histoire: l’intensité d’une source peut se contrôler tout simplement en faisant varier sa distance par rapport à l’objet éclairé.

A gauche, l’image est sous-exposée: les noirs sont écrasés à 0 mV (0%). A droite, l’image est sur-exposée: les blancs sont brûlés à 700 mV (100%).

Température

Petit rappel de physique: la lumière blanche est constituée de l’ensemble des rayonnements visibles du spectre électromagnétique. Ainsi en vidéo, l’addition (à un facteur près) des trois couleurs primaires rouge, vert et bleu nous donne le blanc. Cette notion de blanc théorique reste cependant relative dans la pratique: la lumière du soleil ne produit pas le type de lumière blanche qu’un éclairage artificiel. On parle alors de température de couleur. Cette différence nous échappe souvent, l’œil humain s’accoutumant très bien aux différences de température de couleur. Au contraire, une caméra a besoin d’une référence, et la composition du blanc doit lui être indiquée très précisément. La référence peut être faite en fonction de presets d’usines disponibles d’origine (extérieur, intérieur…) ou manuellement lors d’une balance des blancs ou l’objectif pointe une feuille de papier blanc soumise à l’éclairage ambiant qui est pris comme référence.

La température de couleur se mesure très précisément en Kelvin. Mais au fait pourquoi se servir d’une unité de mesure de température pour référencer des couleurs? La correspondance s’explique simplement par le fait qu’un corps noir chauffé à une température donnée prends différentes couleurs: d’ou l’adoption des Kelvin. Ainsi, la lumière du soleil à une température d’environ 5600 K (cette valeur n’étant pas une constante absolue), les éclairages fluorescents de l’ordre de 4800 K, et les sources incandescentes (comme les lampes à quartz couramment employées en vidéo) de 3200 K. Un bon éclairage doit donc équilibrer de toutes les sources en présence de manière à obtenir une température de couleur homogène.

A chaque type de source lumineuse correspond une température de couleur différente.

Qualité

La qualité de la lumière, aussi appelée cohérence, induit une notion de diffusion, elle même associée à une idée de dureté. Une lumière dure se caractérise par un point source aux rayons parallèles: elle génère des ombres franches et un fort contraste qui font fortement ressortir tous les détails. A l’extrême, utilisée sur un visage, elle en souligne toutes les imperfections. Une lumière douce se caractérise par une source diffuse: la lumière moins directive engendre des ombres plus douces et moins de détails. Elle produit aussi généralement moins de relief, mais permet par exemple de gommer les imperfections d’un visage.

A gauche: lumière dure, les ombres sont franches et le détail contrasté. A droite: lumière douce, les ombres sont plus légères et le relief moins présent.

© 2010 Stéphane Nicolle-Xplorer studio