# Photométrie/Source et récepteur

Dans cette leçon, on parlera de la lumière comme étant la partie visible d'un rayonnement électromagnétique.

## Sources

Les sources de lumière peuvent être classées en deux catégories.
* Les sources primaires produisent de la lumière à partir d’une autre source d’énergie (thermique, électrique, chimique, biologique etc). C'est la densité spectrale de puissance rayonnée qui pourra caractériser cette lumière de façon objective.
* Les sources secondaires se contentent de renvoyer ou transmettre une partie de la lumière qu’elles reçoivent. Dans ce cas leurs caractéristiques principales sont leur réflectance, absorbance et transmittance spectrale, proportion du flux qui est respectivement réfléchi, absorbé ou transmis par rapport au flux incident.
Dans les deux cas, on peut distinguer les sources ponctuelles des sources étendues. Le rayonnement émis par les premières est issus d'un point. En pratique une telle source n'existe pas. La source sera donc considérée ponctuelle si l'œil humain ou l'appareil de mesure la perçoit comme un point. Cette condition est liée à l'acuité visuelle. Dans le cas contraire la source est dite étendue.

## Récepteurs

Les sources secondaires sont étudiées comme des récepteurs intermédiaires qui reçoivent et émettent de la lumière à leur tour. Le récepteur final est l'œil humain ou un appareil de mesure qui est étalonné pour réagir comme ce dernier. Dans les deux cas, la Commission internationale de l'éclairage a défini un observateur de référence en 1924 par le biais de la fonction d'efficacité lumineuse relative spectrale. Elle renseigne sur la sensibilité de l'œil aux différentes longueurs d'ondes, ou en d'autres termes aux différentes couleurs pures.
La sensibilité de l'œil humain est définie par la fonction d'efficacité lumineuse relative spectrale qui dépend de la longueur d'onde du rayonnement monochromatique observé mais aussi des conditions d'observation :
* V(λ) dans le domaine photopique (vision diurne) qui prend une valeur maximale de 100 % ou 1 pour une longueur d'onde de 555 nm ;
* V'(λ) dans le domaine scotopique (vision nocturne) qui prend une valeur maximale de 100 % ou 1 pour une longueur d'onde de 507 nm.
Dans le premier cas, qui est le plus couramment étudié en photométrie, seuls les cônes sont responsables de la vision. Dans le second, ce sont les bâtonnets seuls qui permettent la perception de la lumière et la vision des couleurs n'est alors plus possible.
Efficacité lumineuse relative spectrale V(λ)$^,$. Vision photopique. Vision diurne :
| λ (nm) | V(λ) | λ (nm) | V(λ) | λ (nm) | V(λ) | λ (nm) | V(λ) | λ (nm) | V(λ) | λ (nm) | V(λ) |
| | | 400 | 0,000396 | 500 | 0,32300 | 600 | 0,631 00 | 700 | 0,004100 | 800 | 0,000004 |
| | | 405 | 0,000640 | 505 | 0,40730 | 605 | 0,56680 | 705 | 0,002930 | 805 | 0,000003 |
| | | 410 | 0,00121 | 510 | 0,50300 | 610 | 0,50300 | 710 | 0,002090 | 810 | 0,000002 |
| | | 415 | 0,00218 | 515 | 0,60820 | 615 | 0,44120 | 715 | 0,001480 | 815 | 0,000001 |
| | | 420 | 0,00400 | 520 | 0,71000 | 620 | 0,38100 | 720 | 0,001050 | 820 | 0,000001 |
| | | 425 | 0,00730 | 525 | 0,79320 | 625 | 0,32100 | 725 | 0,000740 | 825 | 0,000001 |
| | | 430 | 0,01160 | 530 | 0,86200 | 630 | 0,26500 | 730 | 0,000520 | 830 | 0,000000 |
| | | 435 | 0,01680 | 535 | 0,91490 | 635 | 0,21700 | 735 | 0,000361 | | |
| | | 440 | 0,02300 | 540 | 0,95400 | 640 | 0,17500 | 740 | 0,000249 | | |
| | | 445 | 0,02980 | 545 | 0,98030 | 645 | 0,13820 | 745 | 0,000172 | | |
| | | 450 | 0,03800 | 550 | 0,99500 | 650 | 0,10700 | 750 | 0,000120 | | |
| | | 455 | 0,04800 | 555 | 1,00000 | 655 | 0,08160 | 755 | 0,000085 | | |
| 360 | 0,000004 | 460 | 0,06000 | 560 | 0,99500 | 660 | 0,06100 | 760 | 0,000060 | | |
| 365 | 0,000007 | 465 | 0,07390 | 565 | 0,97860 | 665 | 0,04460 | 765 | 0,000042 | | |
| 370 | 0,000012 | 470 | 0,09100 | 570 | 0,95200 | 670 | 0,03200 | 770 | 0,000030 | | |
| 375 | 0,000022 | 475 | 0,11260 | 575 | 0,91540 | 675 | 0,02320 | 775 | 0,000021 | | |
| 380 | 0,000039 | 480 | 0,13900 | 580 | 0,87000 | 680 | 0,01700 | 780 | 0,000015 | | |
| 385 | 0,000064 | 485 | 0,16930 | 585 | 0,81630 | 685 | 0,01190 | 785 | 0,000011 | | |
| 390 | 0,000120 | 490 | 0,20800 | 590 | 0,75700 | 690 | 0,00821 | 790 | 0,000007 | | |
| 395 | 0,000217 | 495 | 0,25860 | 595 | 0,69490 | 695 | 0,005720 | 795 | 0,000005 | | |