Mesure de la luminosité

Nos yeux peuvent s'adapter à des intensités de lumière tellement différentes qu'il est difficile pour nous de nous rendre compte que la luminosité est plus grande à l'extérieur qu'à l'intérieur. Et parce que votre œil estime très mal l'intensité lumineuse, les appareils photo modernes comportent un luxmètre appelé photomètre conçu pour mesurer l'intensité de la lumière. Le photomètre vous informe que votre pellicule aura besoin d'une exposition d'une seconde pour une scène en intérieur (sans flash) alors que la même pellicule saisira une scène en extérieur en un millième de seconde. Une différence de l'ordre de mille.
Voyons ce que les photomètres scientifiques nous disent à propos de la luminosité de nos différents environnements. Les photomètres modernes mesurent l'éclairage avec une unité appelée lux. Le lux mesure l'intensité avec laquelle des objets sont illuminés. Un lux correspond à peu près à l'éclairage d'une chandelle située dans une pièce sombre sur une surface d'un mètre. Une unité de mesure plus ancienne, le pied-bougie (foot-candle), correspond à l'intensité lumineuse émise par une bougie standard sur une surface d'un pied, c'est-à-dire environ 30 cm. Puisque l'intensité lumineuse diminue avec le carré de la surface et comme un mètre équivaut à un peu plus de 3 fois 1 pied, un lux correspond à un peu moins d'un dixième d'un foot-candle. Par conséquent, un lux vaut 0,0929 foot-candle. De même, l'éclairage d'une bougie sur une distance de 1,80 m (2 yards ou 6 pieds) équivaut seulement à 1/36ème de celui du foot-candle, tandis que l'éclairage sur une surface de 3 mètres (10 pieds) équivaut à celui d'un centième de celui d'un foot-candle. La lumière émise par une bougie située dans une salle sombre sur une surface de 10 m correspond environ à 0,01 lux, qui équivaut à l'intensité lumineuse d'une étoile dans un ciel sans lune. Lorsque nous arrivons à distinguer des formes à la lumière des étoiles, nous ne voyons qu'un centième de lux, ce qui correspond à la plus faible intensité de lumière dans laquelle nous puissions voir.
En revanche, lors d'une journée ensoleillée et lorsque le soleil est au zénith, l'intensité lumineuse est d'environ 10000 à 20000 lux, quand notre regard est dirigé vers l'horizon. La luminosité peut être plus grande sur une plage de sable ou une pente de ski enneigée mais peu de gens peuvent supporter une intensité de plus 20000 lux, même pour un court moment. De nombreuses personnes porteront des lunettes de soleil avant que la luminosité n'atteigne les 10000 lux, de telle façon qu'elles n'exposeront jamais leurs yeux à plus de 3000 à 5000 lux. Vous avez peut-être entendu dire que la lumière du jour atteignait approximativement les 100000 lux à midi pendant une journée claire d'été, quand nous regardons vers le soleil mais le fait est que nous ne regardons jamais directement le soleil de midi. Par conséquent, l'intensité maximale de lumière que nous puissions supporter est environ 10000 à 20000 lux. En résumé, l'œil humain est capable de voir à des luminosités diverses et variées. Nous pouvons voir à travers un spectre visuel de plus de six ordres de magnitude (2 X 106), soit deux millions d'intensités différentes, depuis 0,01 lux jusqu'à 20000 lux.