Ombre (lumière)

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Deux ombres portées, ici sur une plage

Une ombre est une zone sombre créée par l'interposition d'un objet opaque (ou seulement partiellement opaque) entre une source de lumière et la surface sur laquelle se réfléchit cette lumière. Elle se matérialise par une silhouette sans épaisseur.

Caractéristiques

La taille de l'ombre portée dépend de la taille de l'objet intercalé et de sa distance relative de la source de lumière. Plus l'objet est près de la source de lumière, plus la zone d'ombre sera grande. Son intensité dépend de la proportion de la lumière apportée par la source masquée. Si la source masquée est la seule source présente, alors, la zone à l'ombre est dans l'obscurité totale.

En dessin technique, et de façon conventionnelle, on accepte que l'ombre projetée par le soleil soit le résultat de rayons incidents parallèles qui vont générer une ombre portée par l'objet sur le plan sur lequel il est posé, et une ombre propre créée sur les faces de l'objet qui sont soustraites aux rayons incidents.

le soleil comme source lumineuse

éclairage ponctuel comme source lumineuse

. Des sources d'éclairage ponctuelles (spots, appareils d'éclairage, luminaires, etc.) vont générer un cône de rayons incidents dont la projection de l'ombre va dépendre de la position relative de la source par rapport à l'objet soumis aux rayons lumineux

Pour des sources non ponctuelles, on distingue des zones d'ombre, de pénombre et d'anté-ombre. Plus la source est large et plus le support de l'ombre est éloigné de l'objet qui masque la lumière, plus la zone de pénombre est étendue et plus le contour de l'ombre est estompé.

Différents stades d'ombre

Ombre portée d'une planète

Exemple d'ombre, pénombre et anté-ombre en-dehors de l'astronomie.

L'astronome nomme éclipse la situation dans laquelle un astre porte son ombre sur un autre. Il s'agit d'un cas typique de source étendue (non-ponctuelle).

La figure ci-contre illustre les cônes d'ombre et d'anté-ombre ainsi que les zones de pénombre.

On y voit les zones suivantes :

• Ombre : le soleil est complètement occulté par la planète
• Pénombre : le soleil est partiellement occulté par la planète
• Anté-ombre : la planète étant plus petite que le soleil, si l'on se place à une distance suffisante, sa taille ne suffit plus à occulter l'astre.

On parle respectivement de pénombre propre et pénombre portée comme d'ombre propre et d'ombre portée. Comme pour l'ombre, en l'absence de précision c'est "portée".

Utilisation de l'ombre

Confort

La haie ou l'arbre isolé offrent une ombre recherchée par l'homme et l'animal lorsqu'il fait chaud

Selon les régions et les pays, les architectes, depuis l'antiquité, cherchent à diminuer ou augmenter les parties de la maison ou de la cité qui seront à l'ombre. De même l'agriculture traditionnelle et le nomadisme ont-ils conservé des haies et des arbres pour que leurs troupeaux puissent se protéger de l'ardeur du soleil à leur ombre.

Détermination de l'heure

Cadran solaire à Saint-Rémy de Provence

Le cadran solaire utilise depuis l'antiquité l'ombre naturelle d'une barre exposée au soleil pour mesurer le passage du temps selon la position du soleil.

Détermination de la taille d'objet

Sur une photographie verticale aérienne ou satellitaire géoréférencée et horodatée, la taille des bâtiments ou d'objets divers (pylônes, ponts, arbres..) peut être déterminée à partir de celle de leur ombre. L'analyse comparée de photos prises à des heures différentes donne également une indication de leur forme générale.

Une utilisation célèbre de l'ombre a été faite par Thalès pour mesurer la taille des pyramides (voir l'article sur le Théorème de Thalès).

Ludique

Les jeux d'ombres chinoises consistent, en plaçant ses mains entre la source de lumière et un écran, à obtenir des ombres dont la silhouette évoque un animal ou un objet connu.

Photographie et cinéma argentique

Les négatifs des photos argentiques servent, lors du tirage, à faire une ombre sur le papier sensible afin de faire réagir celui-ci pour que l'image s'y imprime.

La projection de diapositive ou de film n'est rien d'autre que l'utilisation d'un obstacle partiellement transparent afin que son ombre représente une image.

Considérations diverses

L'ombre de pare-soleils, de ferronneries et divers objets architecturaux est utilisée par les architectes comme élément de décor, mouvant dans l'espace et le temps au rythme des mouvements du soleil. Ici, l'ombre d'un texte posé sur une porte vitrée, est portée par la lumière du soleil sur le mur, inversant le sens des lettres

Sens de l'ombre

Vue dans le sens de la lumière, une ombre donne une image inversée de la silhouette, alors que face à la source de lumière elle donne une image redressée.

Dessin de l'ombre

Dans le domaine des arts plastiques, de l'architecture et parfois du dessin technique, le dessin de l'ombre portée est un des éléments, qui avec la perspective confèrent un réalisme au dessin ; si elle est fidèlement dessinée. Au contraire l'artiste peut créer des effets poétiques ou plastiques particuliers si elle est portée d'une manière non conforme à ce qu'elle serait en réalité.
Certains peintres ont utilisé des couleurs vives pour peindre les ombres dans leurs représentations de paysages, d'animaux, natures mortes ou de personnages, c'est le cas par exemple des fauvistes.

En infographie 3D, on commence à afficher des ombres douces qui renforcent la crédibilité de l'image, mais les temps de calculs et leur complexité augmentent beaucoup.

Attachement de l'ombre à un objet

Le langage courant dit qu'un objet ou une personne a une ombre, qui lui est attachée, et qui le suit partout. Ainsi on parle de suivre quelqu'un comme son ombre pour dire qu'on le suit de très près.

Ce sens correspond à l'ombre portée d'un objet par rapport au soleil. Évidemment pour une personne touchant le sol, il est impossible de cesser de toucher son ombre.

De manière intéressante, contrairement à ce qu'indique le langage courant, un objet peut avoir plusieurs ombres, à condition, ou bien d'utiliser plusieurs sources de lumières, ou bien d'utiliser un miroir.

L’ombre dans les fictions

Dans Peter Pan, le personnage principal perd son ombre. C’est un thème plusieurs fois exploité par la littérature.

Dans une courte histoire à la suite de Philémon et le piano sauvage, Philémon et Barthélemy le naufragé rencontrent un tailleur d’ombre.

Lucky Luke est réputé comme tirant plus vite que son ombre. Dans Le Daily Star, on voit clairement que Lucky Luke tire et que son ombre ne dégaine qu’à la case suivante. Dans le générique du dessin animé, Lucky Luke tire sur son ombre plus vite qu’elle et la « tue ».

Dans nombre d’œuvres de type fantasy, l’ombre est associée à la magie noire.

L’ombre en tant qu’élément chargé et susceptible de décrire un angoissant inconnu est exploité par de nombreux auteurs, tels que Tolkien dans Le Seigneur des Anneaux. Dans Eragon, (ou dans Kingdom Hearts) les ombres sont des créatures maléfiques. Dans Le Monde des Ā, l’ombre est un « méchant ».

Voir aussi

• Théâtre d'ombre
• Environnement nocturne

Liens externes

Notes et références