sensitométrie

-1-grandeurs de bases

-1-définition

l'étymologie de sensitométrie nous indique que nous allons étudiez la mesure de la sensibilité:

-mesure des sensibilités des émulsions photographiques.

-mesure des autres caractéristiques technique des émulsions.

-étude des condition optimal d'exposition et de traitement des émulsions.

c'est donc l'étude des des noircissements provoqué par la lumière, il faut mesurer et calculer des quantité de lumière et de noircissement.

quantité de lumière : photométrie

quantité de noircissement : densitométrie

-2-photométrie

la photométrie utilise plusieurs grandeur et plusieurs unités qui définissent toujours la même chose : la lumière. Entre le moment de l'émission d'un photon par une source et son arrivée sur une émulsion photographique, il a vécu plusieurs étapes et a chaque étape la grandeur photométrique et son unité change (ça veut dire qu'on vas passer sont tps à faire des conversion d'unités ;-) non matheux s'abstenir (je déconne c'est a la porté de tous le monde)).

 -3-spectre visible

La perception humaine des ondes électromagnétiques (c'est comme ça qu'on appelle la lumière quand on veut se la joué scientifique ...) est comprise entre 400 et 700 nanomètre (nm 10^-9 mètre), a chaque longueur correspond une couleur, cependant on peut la divisé en trois zone principales:

la sensibilité humaine n'est pas uniforme mais généralement elle est plus sensible dans le vert (le vert des éboueurs particulièrement) cependant elle dépend de chacun (quoique je ne connais personne qui vois dans les UV ou les IR).

 -4-Intensité

C'est "l'éclat lumineux" d'une source lumineuse on l'exprime en candelas (Cd), c'est la grandeur de base d'ou découle toutes les autres

l'étalon de base est un morceau de platine d'un cm² en en fusion à 2043 K (1770°C) qui émet une intensité lumineuse de 60 Cd

 -5-Le flux

c'est l'énergie lumineuse transportée par un faisceau dans un espace intermédiaire, pendant une seconde, il s'exprime en lumens Lm, son symbole est ф et est donnée par la relation suivante :

ф=I.Ω

ou I est l'intensité exprimée en candela et Ω est l'angle solide en stéradians (sr) (j'ais pas trop compris ce que c'est mais bon comme on s'en sert pas ...)

 -6-L'éclairement

c'est la grandeur photométrique et photographique fondamentale, c'est la quantité de lumière qui arrive sur une surface ou un objet.

symbole E ; unité le lux (le nom est assez court pour ne pas avoir de diminutif)

lorsqu'α=0 on a E=I/d²

on a aussi E=Φ/S

-7-La luminance

C'est la quantité de lumière qui repart d'un objet éclairer, cet objet est donc une source secondaire.

symbole : L ; unité Cd.m²

L : luminance ; E : éclairement ; R : réflectance

la réflectance est la propriété d'un objet plus ou moins réfléchissant en fonction de état de surface

Blanc R=1

Noir R=0

gris 0<R<1

-8-Lumination

c'est la quantité de lumière reçut pendant un certain temps

H=E . t

t est en seconde , et H en lux.s

on connais 2 grandes famille de récepteurs photosensible :

-ceux qui sont sensible au éclairement indépendamment du tps passé a la lumière: les yeux cellule photoélectriques, luxmètre..

-ceux qui sont sensible au lumination pour qui la durée a une importance : les films, les papiers et toutes les émulsions.

les lumination sont très souvent exprimées en log H

60 lux.s↔1.77 log H

pour les luminations comme pour d'autre grandeurs sensitométriques, on utilise les logarithmes décimaux car d'après la loi de Weber-Fechner les sensations perçues grâce a nos sens sont proportionnelles au logarithme des excitations.

-9-Les spectres d'émissions

généralement les sources lumineuses émettent un flux limité par deux longueurs d'onde extrême. En se limitant au spectre visible on caractérise les sources en fonction de la forme de leur spectre (c'est la courbe d'émission).

il existe 3 famille de spectre:

-le spectre continue: c'est une courbe "d'un seul jet" sur l'ensemble du visible.

en gros c un truc ki ressemble à ça:

-le spectre à raie

c'est la lumière émise par les lampes a décharge (lampe a mercure ou lampe a sodium)

-le spectre mixte

ce spectre a une base continue avec quelque point de spectre a raie. ce sont les éclairages type flash (les flashs qui ne possèdent pas de correction dans le bleu donne des clichés froids)

-10-sensibilité spectrale

nous allons voir a quelle longueur d'onde est sensible une émulsion.

-11-noircissement

l'action combiner de la lumière et d'un traitement chimique provoques des noircissements.

le noircissement N&B est du a l'Ag noir qui est dans l'émulsion.

on peut mesurer ces quantité de noircissements en photo mais également pour n'importe quelle chose on dispose donc de plusieurs grandeurs de noircissement.

-12-transparence

elle concerne les objets transparent transmetteur de lumière (objectif, filtre, film, vitraux,liquide, gaz,...)

les quantité pouvant être I,Ф,E,H 

transparence nul (un mur en béton)=0<T<1=transparence absolu (le vide par exemple)

on peut passer très facilement de la transparence à la transmission

t=T*100    et le t est exprimé en pourcentage

-13-réflectance

elle concerne les objets opaques (tous les objets sauf les transparents en fait..)

noir profond=0<R<1=blanc pur              le gris neutre (ou gris moyen) a une réflectance de 0.18

on peut passer très facilement de la réflectance à la réfection.

r=R*100   et le r est exprimé en pourcentage  (donc le gris moyen a une réfection de 18%)

-14-opacité

elle concerne tous les objets

0<Op<infini

l'opacité n'apporte rien de plus que la transparence et la réflectance. c'est pourquoi cette grandeur est peu utiliser sauf dans le cas des filtres. Pour un filtre son coefficient correspond à son opacité. le coefficient d'un filtre correspond a la valeur chiffré par laquelle il faut multiplier, un temps de pause (ou une grandeur physique) pour compenser l'absorptions provoquer par ce filtre.

pour ceux qui veulent un exemple d'application

-15-la densité

elle aussi concerne toutes les choses, c'est l'une des grandeurs les plus utilisé en photo, elle se mesure grâce a un densitomètre.

Densité=log(Opacité)

en théorie on a 0<D<infini

mais en réalité lorsque D=2 on ne vois plus que du noir et en photo on n'atteint rarement D=4

-16-l'absorbtion

peut utilisé elle se calcule a partir de la transparence ou de la réflectance

Ab=(1-T)*100

Ab=(1-R)*100

le résultat est donc en %

bon comme c un peut le bordel entre les unité et que les conversions  partent dans tous les sens on peut résumer tous ça sous forme d'un petit plan de métro:

-17-résumé

-18-supperposition de plages

on peut superposer 2 ou plusieurs filtres (ou plages transparentes ) la transparence totale ou l'opacité totale ou la densité totale est donnée par les relations suivantes :

T_T= T₁*T₂*T₃*...*T_n

Op_T=Op₁*Op₂*Op₃*...*Op_n

D_T=D₁+D₂+D₃+...+D_n

ΔØ_T=ΔØ₁+ΔØ₂+ΔØ₃+...+ΔØ_n

attention!!! pour les transparences et les opacités on multiplie les valeurs alors que pour les densité et les valeurs de diaph on additionne.

-19-modulation

pour étudiez sensitométriquement une émulsion il faut simuler diverse expositions avec des luminations bien connues. généralement les études sensitométriques se font à éclairement variable et a temps de pose constant. Donc le modulateur des expositions doit faire varier l'éclairement dans le plan de réception de la lumière. pour cela on utilise un gamme de gris; c'est une série de plages (11, 19, 21 ou 49) de dimension entre quelques mm² ou cm², sur un support opaque ou transparent et dont la densité évolue régulièrement (ΔØ= 0.10 ; 0.15 ; 0.30...).

Grâce a la gamme de gris on a obtenue un sensitogramme c'est à dire une image de la gamme de gris obtenue par tirage contact (le plus souvent) ou en projection, on mesure les densités obtenues avec un densitomètre.

pour connaître la relation entre la lumière émise par la  source et la lumière reçut par le sensitogramme on utilise la relation suivante :

log(H_x)=log(H₀)-D_x

ou :-log(H_x):est le log lumination reçut par la x^ème plage du sensitogramme.

      -log(H₀):est le log lumination de base, c'est a dire ce que recevrait l'émulsion si il n'y avait pas de gamme de gris.

      -D_x:intensité de la x^ème plage de la gamme de gris.

pour ceux ki veulent un exemple d'utilisation d'une gamme de gris

exemple de d'utilisation d'une gamme de gris

exemple de d'utilisation d'une gamme de gris

-20-courbe de noircissement

on connais où on peut connaître les différentes lumination reçut par une émulsion photographique, les différentes densité formée par cette émulsion après exposition et traitement. donc on peut établir la relation lumination-noircissement sous forme graphique.

les phénomènes physico-chimiques mis en œuvre lors de l'exposition et du traitement sont si complexe qu'ils se traduisent par une courbe assez tordue. toutes les émulsions argentiques ont une courbe qui ressemble a celle-ci ou on peut distinguer plusieurs zone.

-21-courbe de noircissement (zone1)

cette zone est appelée : Densité minimal (Dmin) ; Support+voile ; voile de base ; voile chimique ; voile.

c'est la densité la plus faible que peut donner cette émulsion, le blanc le plus blanc. cette densité dépend de deux choses :

-la blancheur ou la transparence du support .

-le voile chimique.

le voile de base est présent dans toutes les émulsions car il y a toujours une certaine quantité d'AgBr qui noircit lors du traitement même en absence totale de lumière, ça traduit "une exposition" à la chaleur

on remarque que cette zone est horizontale, il n'y a aucune réaction, l'émulsion ne réagit pas encore, on est en dessous du seuil de sensibilité.

-22-courbe de noircissement (zone2)

seuil ou curviligne inférieur ou encore pied de courbe. c'est le début de réaction de l'émulsion à partir de cette quantité de lumière il y a un effet photographique. C'est a partir de ce log(H) que l'on vas calculer la sensibilité iso.

dans cette zone de sous-exposition, l'image existe mais est encore médiocre.

-23-courbe de noircissement (zone3)

partie rectiligne ou zone centrale. dans cette partie on est le plus proche de la droite idéale. l'augmentation de la densité(ΔD) est proportionnelle a l'augmentation de lumination (Δ log(H)). l'enregistrement de l'image est parfait pour cette gamme de lumination et de densité. c'est dans cette zone que l'on détermine le contraste, graphiquement le contraste se traduit par l'inclinaison de cette zone.

-24-courbe de noircissement (zone4)

curviligne supérieur ou épaule. (c'est le début de la fin.) le phénomène photographique approche doucement de ces limites : l'augmentation de la densité n'est plus proportionnelle au Δ log(H). c'est la zones de surexposition les modulations lumineuses sont traduite par des densité visuellement bouché, grillé ou cramé.

-25-courbe de noircissement (zone5)

Dmax ou plateau supérieur. tout l'AgCl ou AgBr est exposé et réduit en Ag noir. le maximum de noircissement est atteint. la courbe devient horizontale: il n'y a plus d'enregistrement . néanmoins cette Dmax peut avoir un impact esthétique pour les images principalement pour les papiers et les diapositives.

-26-courbe de noircissement (zone6)

zone "improbable" les émulsions modernes sont protéger contre ce phénomène. c'est la zone d'inversion ou zone de solarisation, au de la d'une certaine lumination la polarité de l'émulsion s'inverse et un négatif devient un positif. certaine zone de l'image deviennent alors positive, certaine émulsion de laboratoire sont basé sur ce principe: duplicating direct qui donne une image de même polarité que sont géniteur avec un seul révélateur et sans inversion.

-27-quelques courbes

-courbe1-

film NB ; Dmin peut faible ; seuil a faible log(H) →sensibilité élevé ; contraste doux ; Dmax non représenté

-courbe2-

gamme de papier NB avec des grades 1,2,3,4 ; Dmin bien faible ; un contraste bien soutenu ; sensibilité faible (seuil>0) ; Dmax présenté et utilisable.

-courbe 3-

film diapo NB : avec une vrais Dmin ; une bonne Dmax ; contraste élevé ; polarité positive (comme toute les ektas couleur)

-courbe 4-

gamme de papier multigrade de 0 à 5.

et voila la c fini pour le 1er chapitre je commence a rattraper mon retard sur les cours mais bon la je suis fatigué dc la suite ce seras pour plus tard...