Pourquoi est-il si difficile de reproduire la lumière naturelle ?

Il y a une certaine qualité à la lumière naturelle qui semble remplir une pièce de manière plus efficace que presque n’importe quelle source de lumière artificielle placée à n’importe quel endroit. Personnellement, même la lumière du soleil filtrée à travers les nuages me paraît plus « homogène » et « authentique » que même les ampoules les plus « naturelles ».

Même lorsque l’on tente de reproduire la lumière du soleil en positionnant une lampe lumineuse à la fenêtre, cela ne correspond jamais tout à fait – soit trop intense, soit manquant de luminosité.

Est-ce dû à la grande distance du soleil par rapport à la proximité des ampoules ? Ou peut-être aux longueurs d’onde spécifiques du rayonnement (et dans ce cas, sommes-nous toujours incapables de les reproduire entièrement) ?

Que signifie la lumière naturelle ?

Une source de lumière naturelle est une source qui se produit sans intervention humaine. Elle peut provenir d’objets ou d’organismes vivants. Des exemples de sources de lumière naturelle comprennent le soleil, les étoiles, les éclairs, les méduses, les lucioles, les vers luisants, les feux de brousse, les poissons des abysses lumineux, et d’autres.

Qu’est-ce que la lumière artificielle ?

La lumière artificielle englobe toute source de lumière qui n’est pas naturellement présente. Cette catégorie comprend non seulement les flashs/stroboscopes, mais aussi les lampadaires, l’éclairage intérieur et d’autres sources d’éclairage créées par l’homme.

L’éclairage naturaliste au cinéma

Dans des contextes spécifiques, comme au cinéma, la lumière naturelle pourrait inclure le soleil ainsi que tout éclairage ambiant présent dans la scène, tel que des lampes pratiques.

Dans ce scénario, une ampoule au tungstène pourrait être considérée comme plus naturelle qu’une LED pour certaines raisons, tandis qu’un tube cathodique pourrait également être perçu comme plus naturaliste qu’un tube LED, si la qualité de la lumière s’améliore en conséquence, les spectateurs sont peu susceptibles de la trouver dérangeante.

Les humains possèdent une mémoire très développée pour les détails visuels et les couleurs. Bien que beaucoup ne discernent peut-être pas la différence entre les LED haute puissance et la lumière du soleil réelle dans une vidéo calibrée, je crois que la plupart les distingueraient dans des scénarios réels.

En tant qu’apprenti en éclairage, je perçois notre rôle comme celui de conférer à la lumière une qualité organique afin d’améliorer la crédibilité de la narration.

Cela fait longtemps que cette pratique existe, en particulier à Hollywood, où les studios et l’éclairage artificiel sont couramment utilisés. La question se pose : à quel point est-il difficile de rendre la lumière artificielle naturelle ?

Quelles sont les différences entre les deux ?

De toute évidence, il existe de nombreuses distinctions entre les deux. Les examiner toutes pourrait nous fournir des connaissances précieuses sur la manière de la reproduire avec la plus grande précision.

La couleur de la lumière

Qui aurait pensé que les photons pourraient produire différentes couleurs dans nos yeux ? Cela est dû au fait que chaque lumière et technologie ont leurs propres propriétés.

Lorsque l’on pense à la lumière du soleil, qui est une énorme boule de gaz en combustion. Cette lumière est censée être parfaitement blanche, ce qui peut être vrai dans le vide de l’espace, mais ici sur Terre, le soleil doit traverser les différentes couches de l’atmosphère, donc c’est un peu plus compliqué que ça.

Les gaz et les particules dans l’atmosphère terrestre dispersent la lumière du soleil dans différentes directions. La lumière bleue se disperse plus que les autres couleurs en raison de ses ondes plus courtes et plus petites, c’est pourquoi nous percevons principalement un ciel bleu.

Lorsque la lumière du soleil traverse l’atmosphère terrestre, selon les couches atmosphériques qu’elle rencontre, elle n’apparaît pas comme blanche mais varie plutôt du blanc au jaune en passant par l’orange et le rouge.

Température de la lumière

Chacune de ces sources lumineuses varie en température Kelvin. Par exemple, le soleil est généralement autour de 5600K, mais les jours nuageux peuvent lui donner une apparence plus froide et au coucher du soleil, il semble plus chaud. Les lampes HMI visent à atteindre cette température de 5600K, tandis que les lampes au tungstène émettent naturellement une lumière plus chaude, autour de 3200K.

Shuji Nakamura est crédité d’avoir inventé la LED bleue, ainsi que les LED vertes et blanches, ainsi que la diode laser bleue. Une LED blanche se compose essentiellement d’une LED bleue traversant une couche de phosphore, généralement jaune. Les LED peuvent être bi-couleur voire entièrement RGB.

Spectrum of color

L’utilisation d’un spectromètre peut mesurer la distribution de la lumière et chaque technologie donnera un spectre différent qui rendra les couleurs différemment.

La lumière du soleil, peu importe la quantité d’atmosphère qu’elle doit traverser, aura un aspect très différent d’une ampoule HMI, d’un filament de tungstène ou d’une diode LED.

Bien que les LED excellent en efficacité pour générer de la lumière visible par rapport au tungstène, qui émet environ 80 % d’infrarouge ou de chaleur, elles ne sont pas aussi efficaces pour reproduire des couleurs précises. Par conséquent, elles apparaissent souvent nettement différentes du tungstène ou de la lumière du soleil, bien qu’elles se rapprochent de plus en plus de leur ressemblance. Pour quantifier cela, nous avons développé un indice appelé l’Indice de Similarité Spectrale (SSI).

En conclusion

En essence, même si deux lumières étaient de la même température, elles présenteraient des apparences très différentes si leurs spectres étaient distribués différemment, ce qui entraînerait des couleurs inhabituelles.

La forme et la distance de la lumière

La forme et la distance de la lumière peuvent être manipulées plus facilement que les couleurs. Par exemple, le soleil est évidemment rond et très éloigné de nous.

Distance et taille de la lumière

La distance et la taille de la source lumineuse par rapport au sujet dicteront la qualité de l’ombre.

Une grande source lumineuse positionnée près du sujet produira une ombre douce, tandis qu’une très petite source lumineuse générera une ombre nette.

La forme de la lumière

Même si la source lumineuse est carrée ou ronde, sa forme n’affectera pas significativement la qualité de la lumière. Cependant, elle influencera la réflexion dans l’œil, communément appelée reflet, ou sur toute surface réfléchissante.

Certains films peuvent utiliser des machines à fumée pour donner une qualité volumétrique aux lumières également. L’idée est que plus il y a d’informations sur la profondeur, plus cela donne à la composition 2D une qualité immersive en 3D.

La direction de la lumière

Naturellement, l’ombre projetée par l’absence de lumière variera considérablement en fonction de la position de la lumière. Une lumière venant d’en haut produira un effet distinct par rapport à une lumière latérale ou venant d’en dessous. Ce facteur doit également être pris en compte afin d’obtenir un aspect naturaliste.

Des sources multiples de lumière

Il pourrait y avoir une variété infinie de sources lumineuses, résultant en une multitude de formes et de qualités de lumière. Par exemple, il pourrait y avoir une grande source de lumière douce aux côtés d’une plus petite source de lumière dure, chacune positionnée à des angles légèrement différents.

The power of the light

Cet aspect est plutôt intrigant. Jusqu’à présent, générer une production suffisante pour rivaliser avec la lumière du soleil a représenté un défi de taille.

Dans le passé, reproduire l’intensité du soleil nécessitait la location ou l’achat d’Arri M18 ou M40, des HMI puissants qui peuvent être à la fois massifs et coûteux, atteignant jusqu’à 50 000 dollars.

Aujourd’hui, les projecteurs LED de 1200 et 2400 watts peuvent obtenir une production comparable à un prix plus abordable, bien que toujours relativement cher pour les petites productions.

Si vous comprenez le concept de la loi du carré inverse, qui stipule que l’intensité est proportionnelle à l’inverse du carré de la distance (indiqué par ∝),

En termes simples, chaque fois que vous doublez la distance, vous ne recevez qu’un quart de la sortie lumineuse. Cette compréhension souligne la puissance immense du soleil et la distance précise à laquelle il est situé de la Terre.

Pourquoi la lumière naturelle est-elle si complexe ?

Bien que le soleil soit sphérique, nous ne sommes généralement pas directement éclairés par la lumière du soleil. Souvent, les rayons de lumière sont soit réfléchis par une autre surface, soit pénètrent à travers les nuages.

Pour illustrer, imaginez une situation dans une pièce pendant l’après-midi. L’éclairage peut consister en un mélange de ciel partiellement bleu et de reflets du soleil sur un bâtiment beige situé en face de la fenêtre.

Les arbres peuvent obstruer une partie de cette lumière, tandis que des reflets durs rebondissent sur le verre de la fenêtre. De plus, une grande tache de lumière solaire peut se refléter sur un mur et un sol, illuminant d’autres surfaces, le plafond et les objets dans la pièce qui rebondissent sur le sujet.

Si le sujet se déplace du centre de la pièce vers la fenêtre, il éprouverait un changement distinct tant dans la qualité que dans la couleur de la lumière.

Comment reproduire la lumière naturelle avec des lumières artificielles

Cela soulève la question : Comment pourrait-on reproduire quelque chose d’aussi complexe ?

La réponse est : c’est impossible, mais s’en approcher peut créer l’illusion.

En cinématographie, il existe une règle selon laquelle les scènes larges peuvent tolérer un éclairage plus dur par rapport aux gros plans. Ce concept rappelle le premier jeu Halo, où les textures devenaient plus détaillées lorsque vous vous en approchiez.

Le principe reste cohérent : la qualité de la lumière dans les plans larges peut sembler plus rugueuse, tandis que lorsque nous passons à des plans plus rapprochés, la lumière peut sembler plus raffinée.

Cela implique que dans certaines scènes, nous pouvons obtenir une apparence assez réaliste avec moins de lumière artificielle ou une diffusion minimale. Lorsque nous passons à des plans plus rapprochés, tant que les propriétés clés de la lumière sont présentes, la perception de réalisme du spectateur reste intacte.

Je crois que tant que la lumière est appropriée en termes de position et de couleur, les variations dans la taille et la qualité de la lumière et de l’ombre peuvent être accommodées sans problèmes significatifs.

C’est pourquoi le cinéma semble souvent plus attrayant visuellement que la vie réelle. Les cinéastes améliorent souvent la lumière naturelle en utilisant des techniques telles que la diffusion, le rebond et le flagging.

De plus, ils utilisent la lumière artificielle pour maintenir un sentiment de continuité, imitant l’éclairage constant que le soleil, en particulier les jours nuageux, fournit.

Plus facile à distinguer côte à côte

Si je devais présenter deux images côte à côte, je suis sûr que la plupart des gens distingueraient facilement entre la lumière artificielle et naturelle.

L’éclairage artificiel, en particulier les LED, semble plus uniforme et manque de la richesse et de la complexité de la lumière naturelle. C’est comme une version simplifiée de l’éclairage naturel. C’est pourquoi vous avez besoin de beaucoup de travail pour obtenir des résultats similaires.

Prenons la lumière naturelle, par exemple; elle émane rarement d’une seule source et reste rarement uniformément douce. Par conséquent, elle produit souvent des reflets spéculaires, les facettes lumineuses brillantes sur le sujet.

Pour recréer de tels reflets, des grades variables de rebond ou de diffusion sont nécessaires. C’est là qu’un réflecteur argenté s’avère inestimable. Il est à noter que les réflecteurs se déclinent en plusieurs qualités, chacune produisant des résultats distincts.

Pour reproduire la lumière naturelle, j’ai utilisé un total de quatre lumières, bien qu’on puisse soutenir que la lumière supérieure, un PavoTube fonctionnant à pleine puissance, pourrait éventuellement être éteinte.

Pour la lumière de remplissage, j’ai utilisé un Aputure 600d Pro avec un Aputure F10 Fresnel en position d’inondation sur le côté droit, réglé à 40% d’intensité, pour renvoyer la lumière sur le fond blanc, créant ainsi une illumination douce.

Pour un effet de lumière plus dur, j’ai utilisé un réflecteur argent Lastolite pour renvoyer la lumière d’un Nanlite Forza 500B II avec un Nanlite FL-20G en mode spot, réglé à 25% d’intensité.

Dans une tentative de reproduire les reflets sur la peau, j’ai utilisé un Nanlite 60B II avec l’accessoire de projection à pleine puissance, bien que 80% auraient fait un travail plus précis.

Comprehending how light works

Comprendre les distinctions entre les différentes sources lumineuses peut s’avérer extrêmement bénéfique. Cette connaissance aide à prendre des décisions éclairées, telles que le choix de la source appropriée pour reproduire la lumière du soleil. De même, cela s’applique à la manière dont les capteurs de caméra interprètent ces sources lumineuses.

Comprendre comment la diffusion et le rebondissement contribuent à réchauffer la lumière peut être bénéfique. De même, comprendre les facteurs qui influencent la chaleur et la couleur de la lumière du soleil peut également s’avérer précieux.

La réflection de la lumière

Si la lumière du soleil réfléchit sur le sol avant de vous atteindre, rebondir votre lumière artificielle sur le sol devrait donner de meilleurs résultats que de simplement la diffuser, ce qui peut souvent créer une apparence dure et artificielle. C’est pourquoi les gens préfèrent souvent utiliser la lumière rebondie dans leurs configurations et parfois rebondir et diffuser (éclairage en livre).

Utiliser des matériaux naturel

La toile de mousseline non blanchie est un matériau largement utilisé dans le cinéma, même par Sir Roger Deakins, qui utilise cette technique en la fixant aux murs pour créer un rebond, en particulier avec des lumières au tungstène.

Curieusement, nous avons tendance à remarquer plus facilement les couleurs artificielles rebondies que les couleurs naturelles provenant des fibres présentes dans la nature.

Mixer lumière douce et dure

La lumière naturelle à l’intérieur d’une pièce incarne un mélange nuancé entre une illumination brutale et un rebond doux. C’est pourquoi une technique de photographie courante implique de positionner une source de lumière douce aux côtés d’une lumière plus petite et plus dure avec des niveaux d’exposition variables.

Rester simple et réaliste

Bien que nous soyons enclins à utiliser le dispositif d’éclairage à trois points pour mettre en valeur le sujet, en réalité, le sujet doit être rétroéclairé pour que cet effet soit vraiment efficace. Cela souligne l’importance du cadrage au cinéma, ainsi que le placement stratégique des sources de lumière pratiques.

Parfois, opter pour une lumière dure pour imiter le soleil réel peut être plus efficace que de toujours privilégier la qualité d’ombre optimale et une image flatteuse pour l’acteur.

Utilisation de filtres de diffusion de lentille

L’utilisation de filtres de diffusion comme le Black Pro Mist peut contribuer à atténuer l’apparence numérique, mais leurs effets vont au-delà. Ils peuvent également améliorer les reflets, les faisant fleurir et la lumière se brouiller.

De mon point de vue, ils tendent également à atténuer l’aspect excessivement uniforme de l’éclairage artificiel, donnant un effet de transition des reflets rappelant celui du film.

Maîtrise de l’exposition, de la balance des blancs et de la post-production

L’alignement précis de la température de couleur Kelvin avec votre lumière, que ce soit par le biais de gels ou d’ajustements CCT, ainsi que son ajustement dans votre appareil photo, peut considérablement améliorer la précision des couleurs et produire des résultats plus cohérents.

Cela peut évidemment être négligé si vous filmez en RAW, mais les tailles de fichiers sont si grandes que la plupart des gens ont tendance à filmer en Pro Res 4444 XQ minimum

Conclusion

La lumière est bien plus complexe que la plupart des gens ne le réalisent. Malgré avoir capturé de nombreuses photographies tout au long de ma vie, je n’ai jamais approfondi le sujet de la lumière elle-même. Alors que je pouvais toujours discerner quelles configurations d’éclairage étaient esthétiquement plaisantes, je manquais d’une compréhension complète de pourquoi certaines fonctionnaient mieux que d’autres.

Ce n’est que lorsque j’ai commencé à explorer les techniques d’éclairage artificiel que j’ai acquis un aperçu de la complexité de cet art et de la science nuancée qui le sous-tend. Ce voyage a mis en lumière les défis inhérents à la manipulation efficace de la lumière.

À mon avis, la cinématographie peut être catégorisée en différents styles : naturaliste et cinématographique. La cinématographie naturaliste, comme on peut le voir dans des films comme Tàr, vise à reproduire l’authenticité de la vie réelle avec quelques améliorations. D’autre part, la cinématographie cinématographique, exemplifiée par des productions comme Dune Part 2, privilégie la cohérence au sein de l’univers fictif du film.

En fin de compte, c’est le récit qui détermine si un respect strict de la reproduction de la lumière naturelle est nécessaire ou non.

Informations

Notre production audiovisuelle : https://www.neonnight.fr