Cette section décrit l'éclairage du monde réel. Lorsque vous éclairez une scène, il est utile de savoir ce que donne l'éclairage dans la réalité.
Une surface réfléchit les rayons lumineux qui la rencontrent, ou du moins certains d'entre eux, ce qui permet de voir la surface. L’apparence d'une surface dépend de la lumière qui l'éclaire, mais aussi des propriétés du matériau de la surface, comme sa couleur, son caractère lissé et son opacité.
Les matériaux vous permettent de spécifier les propriétés visuelles des surfaces.
Intensité
L’intensité de la lumière en son point d'origine influe sur l'illumination d'un objet. Une lumière faible projetée sur un objet aux couleurs vives ne renvoie que des couleurs ternes.
Gauche : une pièce éclairée par des bougies, qui constituent une source de lumière de faible intensité.
Droite : la même pièce éclairée par une ampoule de plus forte intensité.
Angle d'incidence
Plus une surface est éloignée d'une source de lumière, moins elle reçoit de lumière et plus elle est sombre. L’angle d'incidence correspond à l'angle formé par le rayon lumineux et la normale à la surface frappée.
Lorsque l'angle d'incidence est de 0 degré (c’est-à-dire que la lumière frappe la face perpendiculairement), la surface est illuminée avec une intensité maximale. Plus l'angle d'incidence augmente, plus l'intensité d'illumination diminue.
L’angle d'incidence influe sur l'intensité.
Atténuation
Dans le monde réel, la lumière décroît avec la distance. Plus les objets sont éloignés de la source de lumière, plus ils paraissent sombres ; inversement, ils paraissent brillants lorsqu'ils sont proches de la source de lumière. Cet effet est désigné par le terme d'atténuation.
Dans la nature, la lumière s'atténue à un taux de carré inverse. C’est-à-dire que son intensité diminue proportionnellement au carré de la distance à partir de la source lumineuse. Souvent, l'atténuation est encore plus grande lorsque la lumière est dispersée par l'atmosphère, notamment lorsque celle-ci comporte des particules de poussière, du brouillard ou des nuages.
A. Déclin inversé
B. Déclin carré inversé
Les graphiques illustrent les courbes de déclin.
Radiosité et lumière ambiante
La lumière réfléchie par un objet peut illuminer d'autres objets. Plus une surface réfléchit de lumière, plus elle contribue à illuminer d'autres objets dans son environnement.
La radiosité crée une lumière ambiante. La lumière ambiante a une intensité uniforme et elle est uniformément diffuse. On ne peut discerner ni sa source ni son orientation.
A. Lumière directe
B. Lumière réfléchie
C. Lumière ambiante résultante
Couleur et lumière
La couleur de la lumière est en partie fonction du processus qui la génère. Par exemple, une lampe au tungstène projette une lumière jaune-orangé, une lampe à vapeur de mercure projette une lumière froide variant entre le bleu et le blanc et le soleil génère une lumière variant entre le jaune et le blanc. La couleur de la lumière dépend également du moyen utilisé pour que la lumière transperce. Par exemple, les nuages dans l'atmosphère teintent la lumière du jour en bleu et les vitraux peuvent créer une couleur plus saturée.
Les couleurs de la lumière sont des couleurs additives ; les couleurs primaires sont le rouge, le vert et le bleu (RVB). Si votre scène comporte plusieurs lumières de couleurs différentes, l'éclairage obtenu est plus clair et peut éventuellement être blanc.
Mélange additif de lumières colorées
Température de la couleur
La température d'une couleur correspond à la couleur exprimée en degrés Kelvin (K). La température permet de décrire la couleur des sources de lumière, ainsi que d'autres valeurs relatives à la couleur lorsqu'elles tendent vers le blanc. Le tableau ci-dessous présente des températures de couleur pour certains types de lumières courantes, avec les numéros des teintes correspondantes (selon la description de couleur HSV).
Lorsque vous appliquez ces numéros à des couleurs dans une scène, indiquez la valeur maximale (255), puis ajustez la saturation selon vos besoins. Nous avons tendance à corriger la couleur de la lumière pour que les objets soient éclairés par une lumière blanche; en général, les effets de la température de couleur dans une scène doivent être subtils.
| Source de lumière | Température de la couleur | Teinte |
|---|---|---|
| Lumière du jour voilée | 6000 K | 130 |
| Ensoleillement en milieu de journée | 5000 K | 58 |
| Blanc fluorescent | 4000 K | 27 |
| Lampe tungstène/halogène | 3300 K | 20 |
| Lampe incandescente (100 à 200 W) | 2900 K | 16 |
| Lampe incandescente (25 W) | 2500 K | 12 |
| Système solaire au crépuscule ou à l'aube | 2000 K | 7 |
| Flamme d'une bougie | 1750 K | 5 |