VISIBILITé

-visibilité

La visibilité est la qualité de l'oeil, lui permettant d'appréhender les détails colorés d'une structure donnée.Or l'oeil ne perçoit pas la même intensité selon la couleur qu'il reçoit.

Il est donc opportun d'établir une loi de correspondance entre l'intensité consommée en amont par une source, ce qui lui permet de produire une lumière colorée, et la perception de lumière par un oeil standard, qui dépend donc de la longueur d'onde d'émission.

Cette loi est de forme logarithmique et donc représentable par une courbe en cloche.

On utilise un coefficient, dit  facteur de visibilité ou efficacité spectrale (F'1)

qui représente le rendement F'1= puissance émise / puissance consommée

en fonction de la longueur d'onde.Les puissances sont évidemment exprimées toutes deux en mêmes unités (des Watts) car il s'agit d'un rendement

Le point haut de la courbe en cloche de ce rendement (donc valeur maxi de F'1= 1) est atteint pour un vert légèrement jaune ayant pour longueur d'onde 555 nanomètres (soit 5,4.1014 Hertz)

Les valeurs du facteur de visibilité F'1(fonction de l, en courbe en cloche) sont donc échelonnées entre 0 et 1 (Watt par Watt)

l de 385 nm(< 0,001)--l de 400 nm(=0,02)--l de 420 nm(=0,03)--l de 440 nm(=0,05)--l de 460 nm(=0,08)--l de 480 nm(=0,15)--l de 500 nm(=0,40)--l de 520 nm(=0,80)--l de 540 nm(=0,95)--l de 555 nm(=1)--l de 560 nm(=0,98)--l de 580 nm(=0,88)--l de 600 nm(=0,70)--l de 620 nm(=0,40)--l de 640 nm(=0,23)--l de 660 nm(=0,10)--l de 680 nm(=0,05)--l de 700 nm(=0,04)--l de 720 nm(=0,03)--l de 740 nm(=0,01)--l de 760 nm(< 0,001)--

 

On utilise fréquemment 2 autres coefficients, dérivés du facteur de visibilité (il s'agit à chaque fois d'un simple changement d'unités)

a)-l'efficacité spectrale relative (F'2)

est la même chose que le facteur de visibilité, sauf que les valeurs sont alors exprimées en pourcentages (au lieu de parties d'unité) et elles sont donc 100 fois plus fortes

Les efficacités spectrales relatives, symbolisées maintenant F'2 s'échelonnent entre 0 (aux extrêmes fréquences visibles) et 100 (pour le vert 555 nm) selon chiffrage ci-après >>>

l de 385 nm(< 1)--l de 400 nm(=2)--l de 420 nm(=3)--l de 440 nm(=5)--l de 460 nm(=8)--l de 480 nm(=15)--l de 500 nm(=40)--l de 520 nm(=80)--l de 540 nm(=95)--l de 555 nm(=100)--l de 560 nm(=98)--l de 580 nm(=88)--l de 600 nm(=70)--l de 620 nm(=40)--l de 640 nm(=23)--l de 660 nm(=10)--l de 680 nm(=5)--l de 700 nm(=4)--l de 720 nm(=3)--l de 740 nm(=1)--l de 760 nm(<1)

 

b)-la sensibilité lumineuse spectrale(F'3)

est la même chose que le facteur de visibilité, sauf que les valeurs sont alors exprimées en unités dites psychophysiques.On établit une correspondance formelle entre la puissance énergétique fournie à une source (exprimée en Watts) et la puissance lumineuse produite en conséquence par ladite source (exprimée en lumen, l'unité psychophysique)

On prend d'abord soin de dire que --sous une longueur d'onde de 555 nm-- 1 Watt produit 683 lumens et ce 683 est nommé équivalent mécanique de la lumière (symbolisé ye)  et son inverse est le  coefficient correctif physiologique 

Et 683 va aussi servir à valoriser le maximum de la courbe en cloche évoquée plus haut, dont le point maximum va être crédité d'une valeur de (683) au lieu de 1, unité numérique.

Toutes les valeurs vues pour le facteur de visibilité sont donc à multiplier par 683 et le nouveau coefficient prend le nom de >>sensibilité lumineuse spectrale (symbolisé F'3) 

Les valeurs de F'3 sont échelonnées entre 0 et 683 >>>

l de 385 nm(< 5)--l de 400 nm(=10)--l de 420 nm(=20)--l de 440 nm(=30)--l de 460 nm(=54)--l de 480 nm(=102)--l de 500 nm(=275)--l de 520 nm(=546)--l de 540 nm(=650)--l de 555 nm(=683)--l de 560 nm(=670)--l de 580 nm(=600)--l de 600 nm(=478)--l de 620 nm(=273)--l de 640 nm(=157)--l de 660 nm(=68)--l de 680 nm(=34)--l de 700 nm(=27)--l de 720 nm(=20)--l de 740 nm(=10)--l de 760 nm(< 5)

Nota: les données ci-dessus correspondent à la lumière du jour (elles sont dites photopiques).La nuit, les bâtonnets de l'œil prennent le relais sur ses cônes et la longueur d'onde de sensibilité maxi est plus faible (507 nm) et on dit que c'est le domaine  scotopique. Alors, toutes les valeurs ci-dessus sont dévaluées (par ex. à 555 nm, F'3 = 402)

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