Polarisation croisée

[Gilala]

Bonjour,
Je pense que beaucoup ici connaissent cette technique qui consiste à positionner un filtre polarisant linéaire sur une source lumineuse et un filtre sur l'objectif pour tuer tout reflet spéculaire.
Je l'utilise pour de la reproduction de tableau.
Par contre il y a quelque chose qui m'échappe, à savoir que si la source lumineuse s'éloigne trop du sujet, la polarisation disparait et le reflet lui réapparait...
Est une loi physique, la lumière se "dépolarise" t-elle avec la distance?
merci

[seba]

Non.
Ca doit être relié à l'angle de l'éclairage.
Ou alors quand tu éloignes les sources, l'éclairage faiblit et s'il y a d'autres sources de lumière non polarisée (éclairage ambiant), les reflets de ces dernières ressortent.

[Gilala]

Non.
Ca doit être relié à l'angle de l'éclairage.
Ou alors quand tu éloignes les sources, l'éclairage faiblit et s'il y a d'autres sources de lumière non polarisée (éclairage ambiant), les reflets de ces dernières ressortent.

de près, l'angle n'a aucune incidence, même en pur frontal le reflet est tué. ce serait différent en s'éloignant?
et c'est bien la source polarisée qui apparait (en fait c'est facile à voir c'est un flash, donc le reflet très précis est assez caractéristique)
j'essaierai de refaire le test et de montrer les images

[seba]

de près, l'angle n'a aucune incidence, même en pur frontal le reflet est tué. ce serait différent en s'éloignant?
et c'est bien la source polarisée qui apparait (en fait c'est facile à voir c'est un flash, donc le reflet très précis est assez caractéristique)
j'essaierai de refaire le test et de montrer les images

Peut-être faut-il réajuster l'orientation des filtres.
La lumière polarisée reste polarisée sur n'importe quelle distance.

[Gilala]

Peut-être faut-il réajuster l'orientation des filtres.
La lumière polarisée reste polarisée sur n'importe quelle distance.

merci, je voulais être sur de ce point théorique pour éliminer certaine causes, je vais voir ça.

[egtegt²]

Est-ce que tu as testé dans le noir ? Car la première explication de Seba me semble une bonne piste : plus tu t'éloignes plus l'éclairage ambiant devient important par rapport au Flash. Ou as-tu des exemples où c'est indéniablement le reflet de ta source de lumière qu'on voit ?

[seba]

J'avancerais une autre explication qui cette fois me semble la bonne.
Selon l'éloignement du flash, l'éclairement change (et la luminance des surfaces diffusantes aussi) mais les reflets spéculaires ont toujours la même luminance.
En bref les reflets sont comparativement plus lumineux que la lumière diffusée quand la source est éloignée. Ca doit pouvoir se vérifier sans filtre du tout.
Avec les filtres polarisants croisés, le reflets sont supprimés mais pas complètement car l'efficacité des filtres n'est pas de 100%, et ça se voit quand les sources sont éloignées (à cause de la raison invoquée ci-dessus).

[Franciscus Corvinus]

Selon l'éloignement du flash, l'éclairement change (et la luminance des surfaces diffusantes aussi) mais les reflets spéculaires ont toujours la même luminance.

Ca pose un probleme fondamental de conservation de l'énergie. Ca n'est juste pas possible. J'ai déja lu cela dans quelques livres et je l'ai mis sur le compte d'une approximation: en lumiere non polarisée, les reflets spéculaires seront en général toujours saturés et éloigner la source n'y changera rien.

[seba]

Ca pose un probleme fondamental de conservation de l'énergie. Ca n'est juste pas possible. J'ai déja lu cela dans quelques livres et je l'ai mis sur le compte d'une approximation: en lumiere non polarisée, les reflets spéculaires seront en général toujours saturés et éloigner la source n'y changera rien.

C'est ce que j'ai écrit : quand on éloigne la source, la luminance des reflets spéculaires reste la même.
Mais d'autre part, reflet spéculaire ne veut pas dire que 100% de la lumière est réfléchie. Par exemple sur une surface vitrée, 4% de la lumière incidente est réfléchie spéculairement (pour une incidence normale).

[Franciscus Corvinus]

Si c'était vrai, la luminance des reflets d'une étoile de la voie lactée devrait etre la meme que la luminance des reflets du soleil.

Ou, autre facon de voir: tu entoures une source isotrope d'une sphere de 1m dont l'intérieur est recouver de billes de 1mm de diametre. Ca te fais déja pas un petit paquet de reflets spéculaires, qui ont tous la meme luminance que la source (forcément). Mais ca n'est pas tout: tu mets maintenant une sphere de 1km, toujours avec des billes de 1mm. Tu as multiplié la luminance recue par le centre de la sphere par 1 million. Avec une sphere suffisamment grande autour de la terre et une lampe torche, toute la planete peut fonctionner a l'énergie lumineuse. Ce qui inclut recharger la batterie de la lampe. Les thermodynamiciens risquent de ne pas aimer.

A la base, il y a une méconnaissance de ce qu'est un reflet spéculaire. C'est simplement une réflexion proche de 100% pour laquelle la source est dans la famille d'angle (cf. Light science and magic, par Hunter, Bever & Fuqua). C'est en fait comme si on regardait la source directement (moins l'atténuation de la réflexion). La luminance est donc dictée par la distance source-object + distance objet-observateur.

[seba]

Pour les étoiles : on ne peut pas parler de luminance pour un objet ponctuel. Par exemple la luminance de la surface des étoiles est comparable à celle du soleil et pourtant ce n'est pas ce qu'on voit.
Pour la sphère avec les billes : la lumière va se refléter sur chaque bille (et pour une réflexion de 100% le reflet aura la même luminance que la source) mais plus les billes sont éloignées de la source, plus petit sera le reflet.
Pour ta dernière phrase : c'est comme si on regardait la source directement. Oui c'est ça. Et quand on regarde une source directement, sa luminance ne change pas avec la distance.
Quand tu te regardes dans un miroir, est-ce que tu as l'impression que ton image devient plus sombre en t'éloignant du miroir ?

[seba]

Et dans cette boule réfléchissante, là aussi la luminance des reflets est la même que les objets reflétés (au coefficient de réflexion près) et ça ne dépend pas du tout de la distance.

[Franciscus Corvinus]

Pour les étoiles : on ne peut pas parler de luminance pour un objet ponctuel.

Pourtant un reflet spéculaire est assimilable a une source ponctuelle.

Je lis le reste.

[Franciscus Corvinus]

J'ai revu les définitions et tu as parfaitement raison; je me suis mélangé les pinceaux dans les différents flux et j'avais oublié de prendre en compte la surface apparente de la source.

Quand tu te regardes dans un miroir, est-ce que tu as l'impression que ton image devient plus sombre en t'éloignant du miroir ?

C'est une bonne... image.

[ChatOuille]

Si c'était vrai, la luminance des reflets d'une étoile de la voie lactée devrait etre la meme que la luminance des reflets du soleil.

Quand j'étais à l'école on m'apprenait que l'univers était infini. Et je le croyais car il fallait pas contredire le prof. Maintenant on est revenu sur cette théorie. Il s'étend, il est flexible et je ne sais quoi... En tout cas s'il était infini, la nuit devrait faire jour car si le nombre d'étoiles est infini, la lumière accumulée devrait atteindre la terre.
Bon, asses d'élucubrations !

[seba]

En photométrie, souvent l'intuition est mauvaise conseillère.
Il y avait, voilà quelques mois, dans un magazine scientifique, un petit article sur un paradoxe photométrique apparent concernant les miroirs elliptiques, pas facile à déceler.
Pareil pour le calcul du vignetage, j'avais lancé un fil qui montrait que finalement je m'étais planté.
En ce qui concerne mon hypothèse sur l'influence de la distance de l'éclairage et l'apparition des reflets spéculaires (en supposant que les sources de lumières sont diffusantes et d'assez grandes dimensions), c'est bien sûr à vérifier.

[Roland29]

Quand j’étais à l’école on m’apprenait que l’univers était infini. Et je le croyais car il fallait pas contredire le prof. Maintenant on est revenu sur cette théorie. Il s’étend, il est flexible et je ne sais quoi… En tout cas s’il était infini, la nuit devrait faire jour car si le nombre d’étoiles est infini, la lumière accumulée devrait atteindre la terre.

Cette histoire, comme quoi il ferait jour même la nuit si le nombre d'étoiles était infini… était déjà débattu du temps des Grecs…
Il n'y a aucune incompatibilité entre un univers infini (et un nombre infini d'étoiles) et le fait que le fond du ciel nous apparaisse noir.

Comme disais Einstein (Albert, pas Franck), « il y a deux choses d'infinies : l'univers et la connerie. Et encore, pour l'univers, je n'en suis pas certain… ».
(Remarque : cette dernière phrase n'est pas dirigée bien évidemment vers l'auteur de la citation initiale !)

[egtegt²]

[...]A la base, il y a une méconnaissance de ce qu'est un reflet spéculaire. C'est simplement une réflexion proche de 100% pour laquelle la source est dans la famille d'angle (cf. Light science and magic, par Hunter, Bever & Fuqua). C'est en fait comme si on regardait la source directement (moins l'atténuation de la réflexion). La luminance est donc dictée par la distance source-object + distance objet-observateur.

Visiblement tu as été touché également par la méconnaissance du reflet spéculaire

Rien n'oblige un reflet spéculaire à avoir une réfléxion proche de 100%. Toute matiére peut être caractérisée par son pourcentage de reflet spéculaire et son pourcentage de reflet diffus.
- Le reflet spéculaire est ce qui est réfléchit par les couches extérieures de la matière,
- Le reflet diffus est ce qui est réfléchit par les couches internes de la matière.

Le premier a la caractéristique d'être réfléchit avec le même angle que l'angle incident, le second est réfléchit dans toutes les directions.

Une matière mate a un reflet spéculaire proche de 0%, une matière brillante a un reflet spéculaire élevé.

Une boule chromée a un reflet spéculaire proche de 100% et un reflet diffus proche de 0%. Mais c'est un cas particulier. Un visage par exemple a un léger reflet spéculaire qui fait qu'on a tout de même une tâche plus éclairée aux alentours des points d'incidence des sources de lumière.

Et une autre légende à briser : un reflet spéculaire n'a aucune obligation d'être saturé. Seuls les reflets les plus forts le sont. Il est tout à fait possible de photographier un visage avec des reflets spéculaires légers sans rien crâmer.

[Jean-Claude]

La lumière qui rentre dans la matière et qui en resort diffuse 

C'est tout simplement l'état de surface qui en fait un miroir ou non.

[seba]

La lumière qui rentre dans la matière et qui en resort diffuse 

C'est tout simplement l'état de surface qui en fait un miroir ou non.

egtet² a parfaitement raison.
De nombreux matériaux polis comme un miroir diffusent encore la lumière.

[Franciscus Corvinus]

egtet² a parfaitement raison.
De nombreux matériaux polis comme un miroir diffusent encore la lumière.

Je suis d'accord; ils ont l'aspect blanc brillant, la porcelaine est un exemple.

[pichta84]

Quand j'étais à l'école on m'apprenait que l'univers était infini. Et je le croyais car il fallait pas contredire le prof. Maintenant on est revenu sur cette théorie. Il s'étend, il est flexible et je ne sais quoi... En tout cas s'il était infini, la nuit devrait faire jour car si le nombre d'étoiles est infini, la lumière accumulée devrait atteindre la terre.
Bon, asses d'élucubrations !

En physique, généralement, on ne contredit pas une théorie on l'affine. Lorsque les chercheurs publient et discutent de leur dernières avancées, elles ne devraient être dévoilées au public que lorsqu'il y a consensus, ça éviterait les élucubrations abracabrantesques des vulgarisateurs des sciences. Il ne faut pas se leurrer, lorsque certains résultats de la mécanique quantique ou de la relativité ont été difficile à appréhender parce que trop éloignées de notre quotidien, ils ont ait l'objet de discussion très animées publiées bien trop tôt et toutes les âneries quelles contenaient sont encore lisibles. Je devrais dire risibles, parce que depuis on sait expliquer quelles ont été les erreurs de raisonnement qui ont conduit certains à se fourvoyer.

Dans son livre qui vulgarise la relativité restreinte (j'ai oublié le titre) Einstein explique qu'un univers fini n'est pas incompatible avec des contours infinis et inversement (plus difficile à comprendre mais vrai quand même).

S'il y avait une infinité d'étoiles dans un univers infini, le ciel pourrait être quand même plein de surfaces noires : il suffit d'imaginer une ligne constituée d'une infinité d'étoiles : vue de profil elles ne remplira le ciel que d'une ligne lumineuse en pointillés, vue dans le sens de la ligne, on ne verra que 2 surfaces rondes et brillantes (une devant et une derrière soi) le reste du ciel sera noir.

[egtegt²]

La lumière qui rentre dans la matière et qui en resort diffuse 

C'est tout simplement l'état de surface qui en fait un miroir ou non.

Qu'est-ce qu'il y a de drôle ?

Tu peux polir pendant des lustres une céramique, elle ne deviendra pas un miroir, et certains miroirs ont un état de surface assez rugueux

[stratojs]

... sans compter que la majorité des miroirs comporte l'argenture au dos.

[jenga]

S'il y avait une infinité d'étoiles dans un univers infini, le ciel pourrait être quand même plein de surfaces noires : il suffit d'imaginer une ligne constituée d'une infinité d'étoiles : vue de profil elles ne remplira le ciel que d'une ligne lumineuse en pointillés, vue dans le sens de la ligne, on ne verra que 2 surfaces rondes et brillantes (une devant et une derrière soi) le reste du ciel sera noir.

D'accord sur l'affirmation que j'ai mise en gras, mais l'exemple fourni est contre-productif à mon avis; il laisse supposer que cette affirmation nécessite des hypothèses irréalistes (étoiles alignées sur deux axes se croisant sur notre Terre).