Explorations avec la lumière effectuées dans le cadre du cours Pratique de l’éclairage en arts visuels (NAND139) à l’École des arts numériques, de l’animation et du design de l’UQAC (NAD).
LEÇONS HIVER 2020
Lumière collimatée
Si la lumière obéit à la loi de l’inverse du carré, pourquoi est-ce que les spotlights ou la lumière d’un phare ne semble pas s’atténuer exponentiellement? Il faut se rappeler que la loi s’applique seulement sur une lumière ponctuelle (point light). La clé de l’énigme réside dans le fait que la lumière est collimatée, c’est à…
Loi en carré inverse 2
Quelle est la différence entre une grande source de lumière éloignée du sujet, et une petite source de lumière très proche? Elle réside dans le dégradé de la lumière (light fall-off). L’intensité lumineuse diminue au carré de la distance. Une petite source très rapprochée va donc être beaucoup moins homogène.
Loi en carré inverse 1
Pour une source de lumière ponctuelle (point light) l’intensité lumineuse diminue au carré de la distance.Une source très proche va nécessairement être très intense, mais va diminuer très rapidement lorsqu’on s’éloigne.
Lumière polarisée pour éliminer les spéculaires
Une technique bien connue pour capturer des images sans reflet spéculaire est d’avoir recours à la polarisation. Il s’agit de polariser la source lumineuse (dans ce cas à l’aide d’un gel polarisant), et de fixer un filtre polarisant sur l’objectif de la caméra.
Lumière polarisée – théorie
La lumière agit comme une onde. En général, cette onde oscille dans tous les sens. Si on filtre la direction de l’onde lumineuse, on peut isoler la lumière orientée d’une certaine manière. C’est ce que l’on nomme la lumière polarisée.
Biais de l’éclairage provenant du haut
Selon des études, notre appareil visuel serait biaisé; dans des situations d’éclairage ambiguës, il assumerait une illumination provenant du haut. En anglais, on l’appelle le top-down lighting bias. Étant donné que dans la majorité des situations d’éclairage le soleil illumine la scène du haut, c’est ce mode que le cerveau préconiserait, et c’est cette orientation d’éclairage…
Éclairer pour la définition et la texture
Pour la nature morte, il est essentiel de bien définir les objets représentés à l’aide de la lumière. Un éclairage soigneusement placé permettra à la fois de dégager la dimension des éléments et de faire ressortir leurs textures.
Taille de la source vs. spéculaire et ombre
La taille de la source lumineuse a deux conséquences : L’intensité des reflets spéculaires (nets et intenses ou diffus et subtils). La dureté/douceur des ombres.
La sphère et la famille d’angles
Voyons voir ce qui arrive lorsqu’on dirige la lumière sur une surface courbe : Si on observe ce qui se produit d’un point de vue plus théorique, voici ce qu’on peut déduire
Les secrets de la sphère
La sphère sur un fond clair recèle plusieurs secrets. Notez les trois types d’ombres distinctes : l’ombre sur l’objet (core shadow), l’ombre portée (cast shadow), et l’ombre d’occlusion directement en dessous de l’objet.
Transluminescence (SSS)
La transluminescence, plus connue sous le nom de subsurface scattering (ou SSS), est la pénétration de la lumière dans une matière translucide, où elle est diffusée et ressort d’un angle différent d’où elle a pénétré. Contrairement à un tissu diffuseur qui est bidimensionnel, le SSS diffuse en 3D à l’intérieur de la matière.
Réfraction
Lorsque la lumière traverse un médium transparent qui n’a pas la même densité que ce qui l’entoure, les rayons sont divergés; c’est ce qu’on appelle la réfraction. La réfraction réoriente les rayons. Le point de vue de l’observateur est donc important. Pour simuler la réfraction en effets visuels, il s’agit de déplacer les pixels en…
La famille d’angles
Pour déterminer si on pourra voir une réflexion spéculaire sur une surface, on peut déterminer l’angle de réflexion de la lumière, du point de vue de la caméra. Si la source de lumière se situe dans la famille d’angles représentée par la flèche, il y aura une réflexion spéculaire.
Mat, lustré, mouillé…
Lorsqu’une surface est lustrée, elle présente deux types de réflexions : une diffuse (qui prend la couleur de l’objet et s’éparpille dans tous les sens) et une spéculaire (qui conserve généralement la couleur de la lumière*, et qui s’adapte à la position de l’observateur). À l’échelle microscopique, une surface lustrée est lisse, et ses « microfacettes » sont généralement orientées parallèlement.…
Réflexions et observateur virtuel
Est-ce que la réflexion sur un lac miroir est vraiment la copie intégrale de ce qui est reflété? Le miroir agit selon le principe que l’angle d’incidence de la lumière est équivalent à l’angle de réflexion qui quitte la surface. Lorsqu’on regarde le miroir, on ne regarde pas sa surface, mais bien…
Faisceau de lumière sur matériaux divers
Voici le résultat d’une expérience pour voir comment un faisceau cohérent de rayons provenant d’une ampoule au quartz réagissaient sur différentes surfaces. Théoriquement, il y a trois possibilités : l’absorption, la réflexion ou la transmission. En réalité, c’est souvent un mélange des trois…
Comportements de la lumière
La compréhension du comportement de la lumière est un atout important dans toute pratique artistique au sein des arts visuels. Voici trois comportements majeurs triés au volet quant à leur pertinence
Créer des plans d’éclairage
Dans le cadre des travaux, il est fortement suggéré de créer des plans d’éclairage pour accompagner les publications.