Auteur: Emmanuel Bigler
Date: 22-06-2007 10:30
Pour compléter la discussion on peut placer les ordres de grandeur du nombre de lux disponibles sur l'écran pour la projection d'un objet opaque/diffusant en réflexion.
Si parmi nos lecteurs il y a des utilisateurs d'agrandisseurs pro grand format ils pourront nous dire au luxmètre ce qu'ils mesurent sur le plateau, en fait la problématique entre l'épiscope et la tête couleur diffusante est la même : pour un même wattage d'ampoule(s), il reste très peu de lumière si on compare à un système à condenseurs...
Je n'ai pas encore trouvé les spécifications en lux ou lumens pour le Braun paxiscope XXL, mais on peut déjà avoir une idée.
Le calcul est vite fait : l'éclairement maximal, en lux, disponible dans une image s'obtient, pour un objet blanc bien diffusant, en divisant l'éclairement qui tombe sur l'objet par le facteur
(1+4.N_eff^2)
où N-eff est le nombre d'ouverture effectif vu côté objet :
N_eff = (distance objectif-image)/(diamètre de pupille)
Pour l'apo ronar de 360 ouvrant à f/9 nominal (donc en infini-foyer) la pupille fait 40mm (360/9) de diamètre. À 2 mètres, le N_eff vaut donc 50.
Plaçons l'image à d=2 mètres ce qui fait un grandissement G = 4,5 (G=d/(1+f)) avec un f=360 de focale, pour un objet de 300x300 mm la surface de l'image serait de 1,35m de côté, surface de 1,82 mètres carrés.
Le facteur d'assombrissement, 4.N_eff^2, en laissant tomber le "1" est donc de 4x50x50 = 10000 ! Outch !
On peut donc assez facilement faire des estimations du nombre de lux disponibles sur cet écran.
Si l'objet était éclairé par la lumière du jour de la règle de seize par soleil brillant, ma bonne Lunasix me suggère : dans les 80000 lux. Donc, dans ces conditions, N_eff=50, surface d'image de 1,8 m^2, restent 8 (huit) lux, ce qui nous fait dans le faisceau un nombre de lumens disponibles de l'ordre de 8x1,82 ~ 15 lumens, valeur permettant ensuite facilement d'extrapoler aux différentes distances/surfaces de projection.
rappel : lux = lumens par mètre carré.
Un projecteur donné pour 2000 lumens est capable de donner en moyenne 2000 lux sur un mètre carré de surface, 500 lux sur 4 m2(2x2) et inversement, 2000 lux sur 30x30 cm (0,09 m2), ce qui fait qu'on peut obtenir sur une petite surface plus que l'éclairement solaire naturel.
La comparaison avec un rétroprojecteur est par ailleurs édifiante. En gros la luminosité du rétroprojecteur c'est dans les 10 lumens par watt de lampe, toutes pertes incluses, donc 4000 lumens avec une lampe de 400 watts (watts de consommation électrique, c'est important uniquement parce que c'est ce que je paye sur ma note d'électricité).
Imaginons que tout ce flux issu de bonnes ampoules halogènes modernes avec tous les bons condenseurs imaginables serve à éclairer l'objet de notre épiscope, sur 300mm de côté. Imaginons que je puisse monter à 1500 watts un peu comme sur le Braun (4 lampes halogènes de 360 watts), cela nous donnerait 15000 lumens, perets incluses, concentrés sur 30x30cm soit un peu mois d'un dixième de m2 ; cela nous donne environ 160000 lux sur ces 9 dm2, soit à peu près le double de ce que donnent la Lunasix et la la règle de seize par soleil brillant, ce n'est pas absurde, mais çà chauffe déjà dur !!
Dans ce cas le nombre de lux disponibles avec cet équipage-grill-infra-rouge serait tout de même de l'ordre de 16 lux dans l'image de 1,82 m^2, pour un nombre de lumens dans les faisceau égal à 30.
Ces 16 lux c'est un ordre de grandeur classique pour un agrandisseur professionnel si j'en crois cette page sensito du Prof. Fumey de Vevey, qui donne des valeurs de 30 lux mais la surface éclairée n'est certainement pas 1,35x1,35 m !
http://www.cepv.ch/annuaire/profs/fumey/zonesyst.htm. Nos lecteurs confirmeront.
Mais pour un projecteur de diapos ou un vidéo projecteur... on est loin du compte. Un bon vieux SFOM 6x6 avec sa vieille lampe 220V de 300 watts bien moins efficace qu'un lampe halogène moderne délivre tout de même dans les 1000 lumens soit, sur cette même surface de 1,82 m^2, dans les 550 lux.
Rappelons que 200 lux c'est l'éclairage recommandé par les textes administratifs français pour les activités « Mécanique moyenne, dactylographie, bureau » http://www.sdv.fr/aimt67/dossier/eclairage.html Au passage, j'aime bien l'expression « Mécanique Moyenne ».
On ajoutera même que le moindre vidéo projecteur délivre dans les 2000 lumens, ce qui nous fait suggérer une solution plus moderne que l'épiscope, une solution déjà commercialisée, qui consiste à prendre la scène avec une caméra vidéo et à la projeter aux spectateurs avec un vidéo projecteur. Les avantages sont tellement nombreux qu'en tant qu'inconditionnel de l'image optique directe, je me tairai pour ne pas décourager les lecteurs.
En quelques sorte cette chaîne de projection « numérique » agit comme un amplificateur de lumière extrêmement efficace. Je suis persuadé en plus qu'en termes de profondeur de champ, vu la modestie de la qualiét des images en vidéo projection, dans les 2 Mpix, la profondeur de champ effective doit être vraiment grande.
À l'appui du côté parfaitement opérationnel du dispositif, je citerai la démonstration publique faite par l'horloger certains dimanches au musée du Temps à Besançon.
Point de cassette vidéo ou de logiciel didactique, bien que ces moyens virtuels soient intéressants pour expliquer, par exemple, le fonctionnement du quantième perpétuel à came de 48 ;-).
L'horloger bisontin du Palais Granvelle est donc à son établi. Une petite caméra est placé juste au-dessus de ses mains, avec le réglage ad hoc de champ et de netteté. La forte lumière de rigueur pour « Mécanique de précision, électronique fine » (selon la circulaire officielle) est de 600 lux. C'est largement assez pour la petite caméra !
Le clou du spectacle (téléphonez au musée car c'est seulement certains dimanches après midi), c'est quand le magicien laisse volontairement échapper le ressort de barillet d'une montre mécanique hors de son tambour : dzoing !! et qu'ensuite à l'aide d'un petit outil ad hoc, il le fait rentrer gentiment dans sa boîte.
Je préfère pour l'horloger qu'il n'ait pas à faire cela sous les 160000 lux de 4 lampes halogènes de 360 watts.
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