Aziz... lumière !

[Valérian]

J'ouvre un nouveau topic pour discuter des sources de lumières utilisées par les plongeurs et des conséquences opérationnelles que cela engendre.


Je débute par une première question "facile" : pas mal d'équipement (les projecteurs mais aussi les sonars) ont un fonctionnement directionnel, autrement dit, sous la forme d'un cône. Ma question est donc de savoir quelle est l'angle solide standard de ce genre d'équipement, car un projecteur qui éclaire dans un cône de 30° ne couvre pas du tout le même volume qu'un projo couvrant un angle de 120° ?

Deuxième question : les systèmes lumineux ont une portée opérationnelle (30m sous l'eau pour une lampe flash) qui correspond je suppose à la distance limite jusqu'à laquelle on peut voir ce qu'on éclair. Mais de l'autre coté, jusqu'à quel portée est-ce qu'il va voir le point de lumière de la lampe ?
En première approche, je partais sur 60m car une portée de 30m implique que la lumière émise va jusque là puis revient faisant ainsi 2 fois le parcourt, mais les objets ne reflètent pas à 100% la lumière (sauf les miroirs), donc dans la réalité, la source lumineuse doit être vue de bien plus loin que 60m ?

Troisième question : même question que précédemment mais pour un sonar actif. S'il porte à 3 milles nautiques, jusqu'à quelle distance peut on l'entendre avec un sonar passif ?

Dernier point : quand on s'enfonce dans l'eau depuis la surface, on perd d'abord la couleur avant de ne plus rien voir du tout. C'est vrai quand la seule source de lumière est celle du soleil, je présume ?
Si on utilise un projecteur en lumière blanche, on voit les couleurs normalement quelle que soit la profondeur ?

[Marc S.]

Salut Valérian,

J'ai ouvert ce topique rien que parce que j'adore cette citation du 5ème élément !!!

Maintenant, pour répondre, c'est une autre paire de manche !!!
Je ne m'y connais pas assez en optique (mes souvenirs d'étudiant sont trèèèèèèèèèès loin !!! ) et propagation des ondes pour répondre sur les histoires de portées.

Pour la question du cône de projection, je me demande en fait s'il y a réellement un standard. J'aurais tendance à penser que chaque équipement a un cône qui lui est propre, de la même façon que de nos jours, pour une voiture, le cône est différent selon que tu utilises les feux de croisement, les codes ou les anti-brouillard ; et par ailleurs, pour un même type, par exemple les feux de croisement, et une ampoule identique, il y a probablement une légère différence entre ceux de tel modèle de tel marque et ceux d'un autre modèle d'une autre marque, parce que le bloc optique n'a pas les mêmes caractéristiques. Enfin, pour un même type d'équipement, il y a le type d'ampoule (la technologie utilisée, par exemple hallogène ou xenon) qui va peut-être changer quelque chose (là, je ne sais pas : a priori, le gaz utilisé a visiblement un impact sur l'efficacité en terme de portée, mais est-ce que celà modifie la dispersion de la lumière ).

En bref, pour moi, il n'y a pas un "standard" de projecteur ; tout au plus, on peut déterminer un standard approximatif pour chaque type de projecteur, genre : les projecteurs longue portée ont tous un cône de 32° +/-2° pour une portée effective de 50m (je dis un chiffre qui me passe par la tête...) alors que des projecteurs "d'ambiance", destinés à balayer en grand angle, vont peut-être avoir un angle de 120° +/-5° sur une portée de 10m...

Au bout du compte, je ne réponds pas vraiment à ta question...

En ce qui concerne la perception des couleurs sous l'eau, elle est effectivement liée à la dispersion de la lumière du soleil (lumière blanche) dans l'eau. Je ne sais plus si cet effet est lié à la diffraction de la lumière dans l'eau, mais en résumé, la lumière blanche balaie un spectre, qui va de l'infrarouge aux ultra violet (en gros, l'arc en ciel). Dans l'air, la combinaison donne donc la lumière blanche, mais en pénétrant l'eau, la lumière se décompose entre ses différentes composantes (les couleurs) en fonction de leur fréquence. A travers les gouttes d'eau d'une averse de pluie, ça donne l'arc-en-ciel. Lorsque le rayon solaire entre dans le milieu aquatique (mer, lac, rivière...), ça se traduit par une perte progressive des différentes couleurs du spectre lumineux en même temps que la perte de luminosité, jusqu'à ne plus rien voir du tout.
J'espère ne pas avoir dit de grosse connerie, mais il me semble que, grosso modo, c'est comme ça que ça marche.
Maintenant, comme tu le supposes, si on apporte une source de lumière au fond, les couleurs vont réapparaître en fonction du type de lumière émise. Si le projecteur émet une lumière "classique", on va donc distinguer les "vraies" couleur de ce qui croisera les rayons de lumière.
Sauf que... les êtres vivants des abysses, en absence de lumière, ne développent pas de pigments de couleur. Plus on s'enfonce dans les profondeurs, plus les couleurs disparaissent, même ç la lumière d'un projecteur. En gros, les organismes deviennent blancs et même transparents. En revanche, les objets (et donc les sous-marins, les stations...), à partir du moment où ils ont été peints en couleurs, apparaîtront en couleur.