Existe-t-il une différence fondamentale entre la lumière émise et la lumière réfléchie?

Dans le contexte des implications pratiques pour la photographie, existe-t-il une différence générale dans les qualités de la lumière émise par rapport à la lumière réfléchie (autre que la lumière émise étant plus brillante dans de nombreuses situations)?

Je ne parle pas d'une source de lumière spécifique et de la façon dont sa lumière change lorsqu'elle est réfléchie sur un objet spécifique, mais des deux concepts, pour une compréhension générale de la lumière.

Avec la lumière émise, vous travaillez dans le domaine des couleurs additives et la lumière réfléchie est des couleurs soustractives. Voir les différences RVB (écrans) et CMJN (imprimantes), par exemple pour voir le jaune, vous pouvez émettre R + G, ou soustraire B.

L'émission d'une couleur est plus facile à contrôler que la soustraction, car la lumière réfléchie dépend du produit de la source de lumière (émettrice) et du matériau BRDF.

BRDF en général

BRDF appliqué aux feuilles, où il est intéressant de voir comment la lumière visible et la lumière NIR agissent différemment, ce qui est utile en génie agricole. J'ai moi-même utilisé cette théorie pour réussir à créer un algorithme capable de détecter la tavelure sur les feuilles de pommier.

La force est contrôlable dans les deux cas, vous ne pouvez donc pas voir que la lumière émise est plus forte. La force perçue est fonction de la puissance que vous brûlez de la source de lumière, de la distance et de la propagation, et de l'intégrale dans le spectre de sensibilité de votre spectateur du spectre lumineux. C'est pourquoi la lumière LED semble plus forte pour la même quantité de puissance qu'une lumière halogène. L'halogène émet plus de lumière, mais une grande partie est en dehors du spectre visible et n'est donc pas intégrée.

Si votre surface réfléchissante est très diffuse, vous vous diffusez plus et vous êtes moins susceptible de voir une empreinte de la source lumineuse. c'est la raison pour laquelle l'éclairage diffus est plus facile à réaliser en émettant de la lumière dans un dôme avec un revêtement diffus blanc. Le blanc parfait est difficile à obtenir, ce qui entraîne une certaine perte, et la distance entre la lumière émettrice et le sujet s'allonge également. donc pour obtenir la même force que vous obtiendriez en émettant de la lumière directement, vous augmentez la puissance. Vous pouvez également réfléchir la lumière sur une surface miroir et obtenir une distance plus longue, sans polarisation ni diffusion. Ceci est souvent utilisé pour augmenter le FOV de la source lumineuse et la dimension physique ne le permet pas.

La polarisation que vous pouvez contrôler dans les deux cas. Vous pouvez obtenir une feuille polarisante à placer devant votre lumière. Ou vous pouvez choisir soigneusement votre surface réfléchissante pour donner la polarisation souhaitée.

Non, la lumière est toujours légère, elle ne change pas simplement parce qu'elle est réfléchie.

Pour certaines réflexions, comme dans une surface en verre ou une surface d'eau, la lumière réfléchie sera polarisée, mais cela est spécifique à ce type de réflexion, cela ne se produit pas pour toute la lumière réfléchie.

Une grande différence est que la lumière émise provient généralement d'une source ponctuelle - le filament d'une lampe, d'une LED ou du soleil - et la lumière réfléchie, en supposant une surface non brillante, n'a pas de source ponctuelle (sauf si elle est une réflexion parfaite d'une source lumineuse ponctuelle, telle qu'une lampe dans un miroir). Cela peut produire différents types de bords d'ombre et différents effets d'éblouissement, ce que la lumière réfléchie très diffuse ne produirait probablement pas. Il peut même y avoir des effets prismatiques d'une source de lumière ponctuelle qui brille à travers divers matériaux (eau, verre). Dans l'ensemble, c'est comme la différence entre la prise de vue en plein soleil et la prise de vue par temps couvert.

Il n'y a que deux "types" de lumière différents que nous connaissons maintenant.

Le premier est la lumière divergente qui est relativement aléatoire et ce que nos yeux ont évolué pour utiliser pour interpréter le monde qui nous entoure. Il obéit à la "loi du carré inverse".

La seconde est la lumière collochée monochromatique, qui est hautement parallèle et ne respecte pas la "loi du carré inverse". Les lasers produisent ce type de «lumière».

Il peut être polarisé et il peut être d'une couleur différente car une partie de la lumière peut être absorbée pendant la réflexion, mais elle est par ailleurs toujours lumineuse. La lumière réfléchie est souvent utilisée au sens photographique pour fournir une diffusion et un éclairage indirect (comme un flash indirect). Le plus grand changement caractéristique en termes d'éclairage provient de la zone d'où la lumière est émise car une lumière ponctuelle produira des ombres dures tandis qu'une lumière diffuse ou de zone produira des ombres douces et la lumière ambiante ne produira aucune ombre (ou presque pas d'ombres dans la pratique depuis il y a fondamentalement toujours de la lumière directionnelle).

La lumière réfléchie a tendance à être diffuse, la lumière émise pouvant être soit diffuse (avec un filtre approprié), soit ponctuelle.

La lumière transmise peut avoir des couleurs qui ne peuvent pas être reproduites par la lumière réfléchie.

Les implications pratiques:

Les impressions ont une gamme de couleurs différente de celle des écrans d'ordinateur, de sorte que les images n'ont souvent pas la même apparence à l'impression et à l'écran

L'étalonnage de l'appareil photo numérique qui utilise des cibles de couleur réfléchissantes ne couvre pas toute la gamme de couleurs

Vous êtes probablement plus susceptible de sortir des couleurs de la gamme (zones de couleur identique sans détail) avec la lumière transmise comme la lumière qui brille à travers les pétales d'une fleur, les feux de circulation, etc.