Lumière sur la BD

Conférence du jeudi 7 décembre 2017

Philippe Arguel est professeur à l’Université Toulouse III – Paul Sabatier, chercheur en Photonique au LAAS-CNRS et vice-Président de l’association LuMiPy

Fontaine lumineuse

 

Philippe Arguel propose, aux travers d’exemples issus de la bande dessinée, de réfléchir à la construction lumineuse mise en place par les dessinateurs et de la comparer au comportement physique de la lumière dans la réalité. Il explique en préambule qu’il ne s’agit pas de juger les dessins au prisme de la réalité physique mais de rebondir à partir d’eux pour mieux comprendre les comportements de la lumière, une lumière qui est au cœur de la création au cinéma. Cinq paramètres vont être mis en évidence : la diffusion, la propagation, la transparence, la réflexion et la réfraction. A chaque fois Philippe Arguel présente plusieurs dessins et les commente en mettant en évidence les phénomènes physiques.

La diffusion 

Tout d’abord le conférencier souligne que certaines zones de l’image sont éclairées alors qu’elles ne reçoivent par directement les rayons lumineux. De diffusion en diffusion, on parvient à voir les choses, même si elles ne sont pas éclairées directement. La diffusion sur solide dépend d’une surface lisse ou rugueuse. La lune, par exemple, on la voit bien parce qu’elle est rugueuse. Si elle était lisse on ne verrait qu’un petit point très brillant. La diffusion due à un gaz ou liquide met en évidence les impuretés et permet de percevoir les rayons de soleil. En absence d’atmosphère, comme sur la lune, les ombres sont très noires (pas de diffusion atmosphérique) et le ciel est noir. Quand, comme sur une des images présentées, on remarque des rayons lumineux se dessiner sur la lune, c’est bien évidemment impossible. Tout en rappelant que la couleur bleu du ciel vient de la diffusion atmosphérique, Philippe Arguel met en évidence que chacun des couchers de soleil qui conclut Lucky Luke est très différent et que les différences vont bien au-delà de ce que l’on peut observer dans la réalité.

La propagation 

Lucky Luke, l’homme qui tire plus vite que son ombre, est un bon exemple pour parler de la propagation de la lumière. La lumière est d’une vitesse de 300 000 km/s et se propage de façon rectiligne dans un milieu homogène. Pour des raisons fondamentales de la physique, la balle ne peut pas aller plus vite que la lumière, mais l’ombre portée est quasiment instantanée.

Pour trouver où se situe la source lumineuse, il suffit de tirer un trait rectiligne entre un objet et son ombre. En prolongeant la droite, on arrive à la source. Ainsi Tintin se promène dans le désert avec un soleil à 60°, ce qui est possible dans certaines régions du globe. On pourrait s’amuser à situer l’action de la bande dessinée grâce à ces informations mais, pour effectuer une localisation précise, il faudrait connaître la date et l’heure de la scène…

La transparence 

Quelle épaisseur de verre faut-il pour ne faire passer que 1% de la lumière ? Cela dépend du verre et de sa qualité. Verre à vitre : 10 cm (1kg d’impuretés par tonne). Lunettes : 1m (100g d’impuretés par tonne). Microscope : 10 m (10g d’impuretés par tonne). Fibre optique : 100 km (1mg d’impuretés par tonne).

Plusieurs images avec des voitures mettent en évidence que suivant le nombre de vitres, il y a plus ou moins de lumière qui passe donnant ou non plus ou moins d’éléments visibles.

La réflexion 

Un miroir vertical inverse la droite et la gauche et un miroir horizontal inverse la droite et la gauche et le haut et le bas. Le plus souvent la règle, bien connue, est respectée dans les dessins pour le miroir vertical, mais également pour le miroir horizontal. On trouve aussi des miroirs concaves, où l’image est renversée et plus petite que l’objet lorsque celui-ci se situe avant le foyer puisque quand on a franchi le foyer (et que l’objet se place entre le foyer et la surface réfléchissante), l’image se redresse et devient plus grande. Pour les miroirs convexes, l’image est toujours plus petite et droite. Plusieurs représentations de miroirs et de reflets permettent à Philippe Arguel d’expliquer les mécanismes de la réflexion avec des schémas.

Réfraction 

Philippe Arguel montre des vignettes de bande dessinée avec des étendues d’eau et des blocs de verre qui illustrent la réfraction du rayon lumineux et mettent en évidence la loi du retour inverse de la lumière : si on change le sens de parcours, le rayon repasse toujours par les même points.

 

Pour conclure, le plus important est-il de respecter les règles ou de les tordre pour mettre en évidence des éléments de mises en scène ou des intentions esthétiques ? Selon les dessinateurs, il y a plus ou moins de précision dans le respect de la règle physique. Il apparaît en tout cas que le spectateur est facilement berné par l’image et parfois les règles physiques respectées paraissent, paradoxalement, irréelles. Notre référentiel n’est pas forcément celui des lois de la physique. De même, au cinéma, les lois de la physique de la lumière s’appliquent dans tous les plans. Ce qui n’empêche pas de trouver les moyens de les contourner et de proposer autre chose, qui pourra parfois sembler plus proche de la réalité que la réalité elle-même !