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).
Une lumière ponctuelle se dégrade très subitement lorsqu’on s’éloigne.
La clé de l’énigme réside dans le fait que la lumière est collimatée, c’est à dire qu’on a tenté de rendre les rayons parallèles. Deux moyens utilisés pour ce faire sont le recours à la lentille de Fresnel (comme sur les spots) ou le réflecteur parabolique.
Un exemple de réflecteur parabolique, avec une plaque de chrome. Notez les rayons parallèles.
La plaque de chrome en question.
À noter qu’on a mis un bout de papier d’aluminium pour cacher la lumière directe provenant de l’ampoule.
Donc la loi de l’inverse du carré s’applique toujours, mais l’origine théorique de la source se situe alors derrière la lampe elle-même. C’est pourquoi les spots sont appréciés puisqu’ils permettent de projeter la lumière à distance dans la scène.
Encore curieux? Une explication plus détaillée est disponible ici.