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Lumière et éclairage sous-marin

L'éclairage sous-marin n'est jamais une simple question d'éclairage d'une étendue d'eau ; la lumière subit une série de changements au cours du processus d'éclairage d'une étendue d'eau. Les propriétés optiques de l'eau et les impuretés qu'elle contient influencent l'effet d'éclairage final lorsque la lumière passe à travers elle.

Propriétés optiques de l'eau

Réflexion

Lorsque la lumière passe de l'air à une étendue d'eau, la surface de l'eau réfléchit une partie de la lumière. Si la surface de l'eau n'est pas calme, elle produit des réflexions diffuses et l'image n'est pas claire. Si la surface de l'eau est calme, il en résulte une réflexion spéculaire et une image claire.

diffuse reflections and specular

Réfraction

La lumière se déplace à des vitesses différentes dans des milieux différents. Lorsque la lumière passe d'un milieu à un autre, sa direction de propagation change, un phénomène appelé réfraction. La réfraction est très fréquente lorsque la lumière traverse différents matériaux tels que l'air, l'eau ou le verre.

Si vous mettez une cuillère dans un verre d'eau, vous remarquerez que la partie de la cuillère qui est sous l'eau semble se briser, ce qui est dû à la réfraction de la lumière. Lorsque la lumière passe de l'eau à l'air, elle change de direction en raison de la réfraction.

Vu d'en haut, un objet dans l'eau sera plus haut que sa hauteur réelle.

Refraction of light

Diffusion

Lorsque la lumière se déplace dans l'eau, elle est dispersée par les molécules d'eau, de sorte que la lumière est dispersée dans l'eau. Cette diffusion fait que la lumière dans l'eau a une luminosité uniforme, ce qui donne l'impression que l'eau brille.

En outre, la réfraction de la lumière entraîne également une certaine dispersion. Les particules et les matières en suspension dans l'eau peuvent amener la lumière à changer aléatoirement de direction lorsqu'elle se déplace dans l'eau, ce qui affecte l'effet de diffusion. Lorsque la lumière est dispersée dans l'eau, son intensité diminue progressivement. C'est pourquoi les scènes sous-marines paraissent floues et perdent des détails au loin.

Underwater photography

Lorsque nous prenons des photos sous l'eau, nous remarquons que les couleurs et la netteté des photos sous-marines sont différentes de celles prises au-dessus de l'eau. Cela s'explique par le fait que la lumière se déplace dans l'eau et qu'elle est diffusée et absorbée par l'eau. Ces phénomènes peuvent affecter les résultats de la photographie sous-marine.

Les photographes utilisent souvent des techniques et des équipements spéciaux pour compenser ces effets.

Atténuation de la lumière

À mesure que la profondeur de l'eau augmente, l'intensité de la lumière diminue progressivement. Cela est dû à l'absorption et à la diffusion de la lumière par l'eau. Dans les eaux peu profondes, la lumière peut parcourir une certaine distance, mais dans les eaux plus profondes, l'intensité de la lumière diminue considérablement, ce qui nuit à la visibilité.

Light is absorbed by water

Dans les zones éclairées telles que les piscines, où l'eau est peu profonde et ne dépasse généralement pas deux mètres, l'atténuation de la lumière n'est pas aussi prononcée.

Absorption

L'eau a des propriétés d'absorption différentes selon la longueur d'onde de la lumière. L'eau absorbe davantage la lumière rouge et jaune parce qu'elles ont des longueurs d'onde plus grandes et disparaissent donc plus rapidement sous l'eau. La lumière bleue et la lumière verte ont des longueurs d'onde plus courtes et peuvent voyager plus loin dans l'eau.

L'influence des propriétés optiques de l'eau

Interférence de sources lumineuses externes

Une partie de la lumière provenant d'une source lumineuse située au-dessus de l'eau est réfléchie par la surface de l'eau et le reste est émis dans l'eau.

Si la lumière réfléchie par la surface de l'eau est trop forte, elle peut sérieusement interférer avec l'effet d'éclairage sous-marin et même provoquer un éblouissement. Une partie de la lumière entrant dans l'eau est absorbée par l'eau et une autre est diffusée par les substances en suspension dans l'eau. Par conséquent, les sources de lumière situées au-dessus de l'eau peuvent affecter l'effet de l'éclairage sous-marin dans une certaine mesure.

Dans cette image, vous pouvez voir que la lumière crée une réflexion spéculaire sur la surface de l'eau et affecte l'éclairage de la piscine.

Les scènes sous-marines semblent floues

L'effet diffusant et atténuant de l'eau sur la lumière peut rendre les scènes sous-marines légèrement floues. Le flou augmente avec la profondeur de l'eau.

Suspended matter in the water affects the light effect

Comme vous pouvez le voir, la quantité de débris flottants dans cet étang paysager affecte grandement la propagation de la lumière sous l'eau. Même avec l'éclairage de la lumière, l'image reste floue sous l'eau.

L'eau semble moins profonde qu'elle ne l'est en réalité

Le phénomène de réfraction dans l'eau fait que les objets immergés semblent plus hauts qu'ils ne le sont en réalité. Nous constatons souvent que la profondeur de la piscine est plus importante que ce que nos yeux ont vu avant d'entrer dans l'eau. Lorsque l'on nage dans une piscine profonde, il est important d'être conscient que les illusions visuelles peuvent être à l'origine d'accidents.

La beauté cache le danger

Effet d'ombrage

Les objets en suspension, la végétation et d'autres objets dans l'eau peuvent obscurcir et bloquer la transmission de la lumière. Les scènes sous-marines sont alors ombragées et les objets éloignés de la source lumineuse apparaissent plus sombres.

Distorsion des couleurs

En raison des propriétés d'absorption de la lumière de l'eau, les couleurs des éclairages sous-marins peuvent être légèrement faussées. Cependant, dans la plupart des piscines, l'eau est peu profonde et les changements sont difficiles à voir. Il n'y a donc pas lieu de s'inquiéter outre mesure.

Diminution de la luminosité

L'intensité de la lumière diminue au fur et à mesure qu'elle se propage dans l'eau. Ce phénomène est exacerbé par les impuretés en suspension dans l'eau.

La plupart des lampes sous-marines actuelles ont un angle de rayonnement fixe et la lumière qu'elles émettent est en forme d'éventail et se propage vers l'extérieur. Plus l'angle du faisceau est large, plus la portée de l'éclairage est grande et plus la diminution de la luminosité est rapide avec l'augmentation de la distance.

Vous trouverez ci-dessous les angles de rayonnement de certaines lampes sous-marines à LED courantes.

 LED pool light beam angle

Pour éclairer des étendues d'eau plus profondes ou plus éloignées, une puissance élevée ou des lumens plus importants sont nécessaires pour fournir un éclairage suffisant.

Conclusion

En résumé, les sources lumineuses situées au-dessus de l'eau et les divers facteurs qui affectent la propagation de la lumière sous l'eau, tels que la réfraction, l'absorption, la diffusion et l'atténuation, peuvent perturber les effets de l'éclairage sous-marin. Toutefois, ces effets ne sont pas toujours préjudiciables. En fait, certains concepteurs d'éclairage peuvent les utiliser pour créer des effets d'éclairage étonnants.

WAKING Lighting est un fabricant professionnel d'équipements d'éclairage sous-marin et nous sommes également experts dans le domaine de la connaissance de l'éclairage sous-marin. Nous disposons d'une large gamme de produits pour répondre aux besoins d'éclairage des piscines, des jeux d'eau, des fontaines, des bassins de source chaude, des spas et des jacuzzis. Si vous avez besoin de commander du matériel d'éclairage sous-marin ou si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter.

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