L'essentiel à connaître
Un éclairage de studio se construit avec trois lumières : la principale (key light) dessine le visage, l'appoint (fill light) éclaircit ses ombres, le contre-jour (back light) détache le sujet du fond. Pour une interview, par exemple, la principale se place de trois quarts d'un côté, l'appoint, plus faible, de l'autre côté, et le contre-jour derrière l'invité, en hauteur, où il pose un liseré de lumière sur ses cheveux et ses épaules.
La douceur d'une lumière dépend de la taille de la source vue du sujet : une grande surface diffusante près du visage fond les ombres, une petite source ou une source lointaine les rend nettes, dites dures. Sur un projecteur Fresnel, la lentille reste fixe : la molette rapproche la lampe et son réflecteur de la lentille pour un faisceau large (flood), ou les recule pour un faisceau serré (spot). Le HMI est une lampe à décharge : un ballast amorce son arc électrique, puis règle le courant.
La température de couleur, en kelvins (K), dit si une lumière blanche tire vers l'orange (valeur basse, lumière chaude) ou vers le bleu. Sur un plateau, les repères sont 3200 K pour le tungstène (halogène) et 5600 K pour la lumière du jour et le HMI. Face au réglage de la caméra, une source plus froide sort bleue, une plus chaude sort orange. Une gélatine CTO (orange) réchauffe le jour vers le tungstène, une CTB (bleue) fait l'inverse, une ND (densité neutre) baisse la lumière sans changer sa couleur. L'IRC (indice de rendu des couleurs, défini par la CIE) mesure autre chose : la fidélité des couleurs des objets éclairés face à une source de référence.
Trois grandeurs de photométrie sont à ne pas confondre (BIPM). Le flux lumineux, en lumens (lm), compte toute la lumière émise par la source. L'intensité lumineuse, en candelas (cd), décrit la source dans une direction donnée : elle ne dépend que du projecteur et de son réglage. L'éclairement, en lux (lx), soit un lumen par mètre carré, mesure la lumière reçue par une surface : c'est lui que lit un luxmètre posé devant le visage.
Formule : Face à une source assez petite pour être vue comme un point, l'éclairement à la distance $d$ vaut $E = \dfrac{I}{d^2}$, avec $E$ en lux, $I$ en candelas et $d$ en mètres. D'une distance $d_1$ à une distance $d_2$ : $E_2 = E_1 \times \left(\dfrac{d_1}{d_2}\right)^2$. Doubler la distance divise donc l'éclairement par 4.
Définition : Le mired exprime une température de couleur à l'envers : $M = \dfrac{10^6}{T}$, avec $T$ en kelvins. Par exemple, 3200 K donnent $312{,}5$ mireds. Une gélatine décale la lumière d'à peu près le même nombre de mireds quelle que soit la source, et non du même nombre de kelvins.
Quiz : teste tes connaissances
Les douze questions montent en difficulté : les trois dernières sont les plus piégeuses.
Question 1 : Tu éclaires un plateau avec des projecteurs halogènes (tungstène). Sur quelle température de couleur règles-tu la balance des blancs ?
Réponse : C. Les lampes tungstène de studio sont données pour 3200 K : la caméra s'aligne sur elles et le blanc reste blanc. Le piège, 5600 K, est le repère de la lumière du jour ; à ce réglage, tes projecteurs sortiraient orange.
Question 2 : Dans l'éclairage trois points, à quoi sert l'appoint (fill light) ?
Réponse : A. Plus faible et placé de l'autre côté, l'appoint rend les ombres de la principale moins noires sans les effacer. Détacher le sujet du fond, c'est le rôle du contre-jour.
Question 3 : Tu veux des ombres douces et fondues sur un visage. Que fais-tu ?
Réponse : D. Une source grande et proche, vue du visage, l'enveloppe et fond les ombres. Reculer la source, le piège tentant, la rend plus petite vue du sujet, donc plus dure.
Question 4 : Sur un projecteur Fresnel, que se passe-t-il quand tu tournes la molette spot/flood ?
Réponse : B. La lentille est fixée à l'avant du projecteur ; c'est l'ensemble lampe et réflecteur qui bouge. Près de la lentille, le faisceau s'élargit (flood) ; reculé, il se resserre (spot).
Question 5 : Pourquoi un projecteur HMI a-t-il besoin d'un ballast ?
Réponse : D. Le HMI est une lampe à décharge : sa lumière vient d'un arc électrique, que le ballast amorce puis alimente avec un courant régulé. Sa couleur vient de la lampe elle-même, pas d'un réglage du ballast.
Question 6 : Que mesure l'IRC (indice de rendu des couleurs) d'une source ?
Réponse : A. L'IRC compare les couleurs d'objets sous cette source et sous une source de référence. La teinte chaude ou froide, c'est la température de couleur : deux LED à 5600 K peuvent avoir des IRC très différents.
Question 7 : Ton luxmètre, posé devant le visage, affiche 800 lx. Que mesure-t-il ?
Réponse : C. Le lux est l'unité d'éclairement : un lumen par mètre carré de surface éclairée. Le piège, le flux lumineux, se compte en lumens et porte sur toute la lumière émise, pas sur celle que reçoit le visage.
Question 8 : Ta caméra est réglée à 3200 K pour tes projecteurs tungstène, mais une fenêtre laisse entrer la lumière du jour. Que poses-tu sur la vitre pour l'accorder ?
Réponse : B. À 3200 K, la lumière du jour sort bleue : le CTO la réchauffe vers le tungstène. Le CTB ferait l'inverse et bleuirait encore la fenêtre ; le ND baisse la quantité de lumière sans toucher à sa couleur.
Question 9 : Ton sujet, en veste noire, se confond avec un fond sombre. Quelle lumière ajoutes-tu ?
Réponse : A. Le contre-jour pose un liseré lumineux sur les cheveux et les épaules : ce contour sépare la silhouette du fond. Monter l'appoint, le piège tentant, éclaircit la face mais ne dessine aucun contour.
Question 10 : Un projecteur, assimilé à une source ponctuelle, éclaire un visage à 2 m : ton luxmètre lit 800 lx. Tu recules le projecteur à 3 m sans toucher à son réglage. Quel éclairement lis-tu ?
Réponse : D. $E_2 = 800 \times \left(\dfrac{2}{3}\right)^2 = 800 \times \dfrac{4}{9} \approx 356$ lx. Le piège, 533 lx, vient d'une règle de trois sur la distance, $800 \times \dfrac{2}{3}$ : or l'éclairement suit l'inverse du carré de la distance.
Question 11 : Une gélatine fait passer une source de 3200 K à 5600 K. Tu la poses sur une lampe à 2800 K. Quelle température de couleur obtiens-tu ?
Réponse : B. La gélatine décale de $\dfrac{10^6}{5600} - \dfrac{10^6}{3200} \approx -133{,}9$ mireds. Sur la lampe : $\dfrac{10^6}{2800} - 133{,}9 \approx 223{,}2$ mireds, soit $T = \dfrac{10^6}{223{,}2} \approx 4480$ K. Le piège, 5200 K, ajoute 2400 K comme si la gélatine décalait d'un nombre fixe de kelvins.
Question 12 : Tu recules un projecteur de 2 m à 4 m de ton sujet, sans toucher à son réglage. Quelle grandeur ne change pas ?
Réponse : C. L'intensité lumineuse décrit la source dans une direction : projecteur et réglage inchangés, elle reste la même. C'est l'éclairement reçu qui chute, divisé par $\left(\dfrac{4}{2}\right)^2 = 4$, et avec lui l'exposition et le flux reçu par le visage.
Sources
BIPM, brochure du Système international d'unités, neuvième édition, tableau 4 (lumen et lux), et sa page sur la candela.
CIE, vocabulaire international de l'éclairage, entrée « colour rendering index ».