La Lumière / intensité lumineuse (3ème parties )

Instruments de mesure

Nous avons remarqué que les termes lumière vive ou faible sont relatifs. Notre décision quant à l’intensité lumineuse dans un aquarium variera en fonction de la luminosité qui semble prédominer dans la pièce qui l’entoure. Pour pouvoir évaluer objectivement l’intensité lumineuse, nous avons donc besoin d’un instrument de mesure approprié. On connaît un tel appareil sous le nom de luxmètre.



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La cellule sensible à la lumière du luxmètre est maintenue sous la lumière qui lui parvient ; l’aiguille du cadran indique alors, en lux, l’intensité lumineuse concernée.

Nous pouvons aussi utiliser un autres appareilles pour faire nos mesures, qui est un posemètre photoélectrique.



En gros, ce n’est rien d’autre qu’un appareil permettant de mesurer l’éclairement adapté à des fins photographiques.

Tout ce que nous devons savoir est de quelle manière convertir le diaphragme et le temps d’exposition en lux.

Si vous voulez vous attaquer au problème des lampes d’aquarium à l’aide d’instruments de mesure, vous aurez besoin de plus de renseignements détaillés sur les techniques de mesure.

La plupart d’entre nous, et cela est compréhensible, ont tendance à éviter de tels procédés de mesure. Mais si vous êtes capable de déterminer le temps d’exposition correct pour un instantané photographique, vous saurée aussi mesurer l’intensité lumineuse dans un aquarium.

Et comme le posemètre photoélectrique est tellement peut répandu de nos jour, il est préférable de trouver un luxmètre dans une boutique d’hydroponique.

Je vous donnerais plus tard les indications, si vous avez un posemètre photoélectrique.

Mesure de l’intensité lumineuse

Nous avons déjà fait connaissance avec les appareils convenant à la mesure de l’intensité lumineuse : luxmètre et posemètre. Celui-ci ne donne cependant pas des résultats de mesures aussi facilement lisibles, surtout s’il n’y a pas d’écran diffuseur ou d’accessoire similaire pour les mesures de lumière directe, que le luxmètre qui a été conçu pour mesurer l’intensité lumineuse. Mais il est assez satisfaisant pour la précision requise dans l’aquarium. Nous avons dressé un tableau en vue de la conversion du diaphragme et du temps de pose indiqués par le posemètre. Il s’applique à tous les modèles de posemètres.

Si vous possédez avec des valeurs figurées infiniment (∞) (appelées "valeurs lumineuses"), il est préférable d’utiliser le graphique tiré du tableau, qui facilite la lecture des valeurs intermédiaires. Réglez le posemètre sur une sensibilité de film de 18 DIN.

L’écran diffuseur, l’obturateur incorporé ou ce qui est prévu pour la mesure directe de la lumière qui arrive est utilisé pour mesurer les lux. Si vous ne possédez pas un tel accessoire sur votre posemètre, vous devez utilisez pour convertir les valeurs mesurées, la partie du tableau intitulée "sans écran diffuseur", ou bien le graphique.

Conversion des lectures du posemètre en intensité lumineuse ; Sensibilité du film réglée à 18
Lecture du posemètre			Intensité lumineuse
Valeur lumineuse	Diaphragme et temps D’exposition correspondant		Lux (avec écran diffuseur	Lux (sans écran diffuseur)
1	2.8	4 secs.	-	-
2	2.8	2 secs.	10	3
3	2.8	1 sec.	19	6
4	2.8	½ sec.	38	18
5	2.8	¼ sec	108	50
6	2.8	1/8 sec.	300	115
7	2.8	1/15 sec.	690	250
8	2.8	1/30 sec.	1 500	470
9	2.8	1/60 sec.	2 800	1 220
10	2.8	1/125 sec.	7 300	2 300
11	2.8	1/250 sec.	13 800	4 000
12	2.8	1/500 sec.	24 000	7 000
13	2.8	1/1000 sec.	42 000	12 000
14	11	1/125 sec.	72 000	21 700
15	11	1/250 sec.	130 000	32 400
16	11	1/500 sec.	195 000	55 000
17	11	1/1000 sec.	330 000	-

Valeurs d’intensité lumineuse (lux) / temps d’exposition
Lux	Valeur d’exposition (EV)	Ouverture (100ASA)	Temps (en sec.)	Descriptif
11	11	1,4	1	Insolation crépusculaire
22	2	2,0	1
44	3	2,8	1	Algues visqueuse, animaux nocturnes
88	4	2,8	½
175	5	2,8	¼	Diatomées, Nitzschia, Licmophora, Triceratium	Zone d’insolation intermédiaire
350	6	2,8	1/8
700	7	2,8	1/15	Algues "Fil de fer" Chaetomorpha, Cladophora
1400	8	2,8	1/30	Algues vésiculeuses
2800	9	2,8	1/60
5500	10	2,8	1/125	Insolation intermédiaire à la surface de l’eau
11000	11	4,0	1/125	Zooxanthelles, Caulerpes
22000	12	5,6	1/125	Insolation maximale par temps couvert
44000	13	8,0	1/125	Insolation maximal ensoleillé au zénith
88000	14	11,0	1/125
175000	15	16,0	1/125

Où faut-il mesurer ? Nous avons étudié en détail à quels nombreux changement est soumise la lumière émise par une source lumineuse avant qu’elle n’atteigne la plante aquatique. La question relative à l’endroit où il faut procéder aux mesures est alors très facile à résoudre : mesurez là où la plante reçoit sa lumière, c’est-à-dire sous l’eau, ou lorsqu’il s’agit de plante flottantes, juste à la surface de l’eau. Vous objectez aussitôt qu’il y a beaucoup de plantes qui se répartissent entre le fond de l’aquarium et la surface de l’eau ; où faut-il donc mesurer. On mesurer ? On mesure là où se trouve la masse des feuilles ou, si celles-ci sont uniformément réparties sur toute la longueur de la plante, comme c’est le cas avec Elodea ou Cabomba, à la moitié de la hauteur de la plante. Quelques exemple : Cryptocoryne nevellii, Echinodorus magdalenssis ou E. tenellus, près de la couche du fond ; Elodea, Cabomba, Sagittaria platyphylla, Vallisneria, mesurées à environ la moitié de la profondeur de l’eau. Les mesures sous l’eau peuvent être effectuées directement ou indirectement.

Mesures directes

Le mesurage direct est la méthode la plus simple et la plus précise. L’appareil de mesure est placé à l’endroit prévu et maintenu de telle manière que la lumière à mesurer frappe verticalement la cellule sensible à la lumière. Pour connaître l’incidence lumineuse verticale ou maximale, bougez un petit peu l’appareil dans divers sens jusqu‘à ce que l’aiguille ait cessé de faire ses plus grands écarts ou sur l’écran de cristaux liquide et lisez ensuite le résultat. Si, au cours de ce processus de mesure, il vous est possible de conserver ou moins la position originale de la source lumineuse et des vitres utilisées comme couvercle, alors, grâce à la mesure directe, vous serez à même d’enregistrer les valeurs précises qui atteignent une plante en particulier.

Vous allez réagir avec assez de raison en affirmant que le luxmètre ordinaire n’a pas été conçu pour effectuer des mesures sous l’eau et qu’il aurait mieux valu exclure dès le début toutes les tentatives du mesurage subaquatique. Mais, tout d’abord, sachez qu’il est possible d’acheter des luxmètres étanches et ensuite, qu’on peut facilement rendre étanche un posemètre ordinaire. Pour y parvenir, il suffit tout simplement de le placer dans un sac propre, en plastique transparent imperméable, que scelle soigneusement. Ce sac permet à peu près les mêmes mesures que le posemètre permettant ainsi la lecture des valeurs enregistrées et également le réglage nécessaire de l’indicateur, s’il s’agit d’un appareil avec lecture indirecte.

A présent, nous pouvons y aller ! Pendant que vous rivalisez avec les poissons grâce à votre posemètre imperméable, lisez les valeurs enregistrées aux différents endroits, tout en regardant au travers de la vitre frontale de l’aquarium. Et n’oubliez pas de toujours attendre que l’indicateur de l’appareil de mesure se soit immobilisé à la déviation maximale, à chaque endroit à mesurer. En réalisant cela, vous serez surpris à quel point un aquarium est éclairé de manière inégale dans tous ses recoins, de quelle manière l’effet assombrissant des feuilles ou des plantes flottantes peut diminuer l’intensité lumineuse, même sous la lumière diffuse d’un éclairage artificiel.

Mesures indirectes

Si pour une raison quelconque vous ne pouvez effectuer de mesures directes avec l’appareil sous l’eau, ou bien si vous avez des craintes pour votre coûteux matériel, les mesures indirectes effectuées à l’extérieur, au travers de la vitre de l’aquarium, vous donneront également des résultats satisfaisants, bien que moins précis. Pour cette méthode il vous faut un miroir d’environ de 10 X 10 cm, ou plus grand.

A l’aide de ce miroir, on capte avec un angle de 90° les rayons lumineux provenant du haut et on transfère de cette manière le point de mesure vers un lieu sec en dehors de l’aquarium. Pour autant que la lampe, la vitre-couvercle et le posemètre ou le luxmètre soient en position correcte, la précision obtenue avec cette méthode de mesure indirecte est suffisante pour le bit recherché. On avance la lampe, près de la vitre frontale ; le miroir se trouve en dessous, verticale, à un angle d’environ 45°. On maintient le posemètre tout près de la vitre frontale (nettoyer intérieur, extérieur), à la hauteur du miroir ; on attend que l’aiguille s’immobilise et on effectue la lecture du résultat. Si on regarde dans le miroir, on doit y voir la lampe, autrement le miroir doit être disposé plus horizontalement ou plus verticalement, selon le cas. Lors de changement, selon les cas. Lors de chaque mesure, le miroir doit être placé aussi près que possible de la vitre frontale, de manière à raccourcir la distance parcourue dans l’eau par les rayons réfléchis.

Strictement parlant, les mesures obtenues par la méthode indirecte sont toujours un peu trop faibles, puisqu’au cours de son trajet entre le miroir et le posemètre, la lumière doit traverser une vitre supplémentaire ainsi que plusieurs centimètres d’eau, et elle est donc ainsi légèrement affaiblie. Mais cette imprécision n’est très grave et peut être négligée. Si on désire effectuer une mesure à une profondeur bien précise, il faut fixer le miroir sur un support valable ou bien le placer dans un filet prévu à cet effet.

Chaque fois que vous procédez à une mesure, veillez toujours à ce que seule la lumière provenant de la source lumineuse à mesurer frappe l’appareil. Abritez-vous de lalumière latérale parasite. Avec un éclairage artificiel d’aquarium, on y parvient facilement en attendant que la nuit soit tombée ou bien en fermant volets et rideaux.

A la lumière du jour

Les mesures effectuées dans les aquariums éclairés par la lumière diurne nécessitent diverses méthodes en fonction de la direction de l’incidence lumineuse. La plus simple et la plus précise est celle de la technique subaquatique déjà décrite. Mais la méthode indirecte procure aussi des résultats suffisamment précis. Habituellement, la lumière arrive en oblique, ce qui signifie que le fond et les plantes flottantes sont éclairés tout aussi intensément. La lumière destinée aux plantes du fond est plus intense pour les plantes les plus proches du côté de l’aquarium qui fait face à la lumière.

On peut mesurer sans miroir. Le côté qui reçoit le plus faible éclairage, c’est-à-dire le côté qui fait face à la pièce, est mesuré en premier lieu. Lorsqu’on mesure le côté extérieur plus lumineux, on maintient le posemètre directement contre les rayons lumineux qui arrivent. (Si on utilise un posemètre photoélectrique non équipé d’un écran diffuseur tamisant la lumière ou d’un accessoire similaire, on ne doit l’exposer que pendant un très bref instant au rayonnement aveuglant du soleil !). La valeur moyenne obtenue à partir de ces deux mesures donne l’intensité lumineuse pour les plantes aquatiques poussant au milieu de l’aquarium.

Intensité lumineuse à la lumière artificielle

Le principe de la sensibilité des appareils de mesure lumineuse repose précisément sur la gamme jaune vert de longueurs d’ondes et, par voie de conséquence, un luxmètre identifierait la faible lumière jaune vert en enregistrant une mesure en lux beaucoup trop faible. L’œil aussi perçoit un éclairage "Gro-Lux" de par exemple 20 Watts comme beaucoup plus sombre que celui produit par une lampe "Blanc deluxe" aussi puissante. Les valeurs enregistrées en lux pour de telles lampes irradiantes destinées aux plantes doivent donc être multipliées par le facteur 2, 5 pour corriger le "mauvais message" du luxmètre. Dès lors, si votre posemètre indique une intensité lumineuse de 1 000 lx pour un bac éclairé par un "Gro-Lux", cela équivaut à une intensité de lumière diurne d’environ 2 500 lx, par exemple, une intensité lumineuse de 2 000 lx mesurée avec un "Gro-Lux" est suffisante.

Si un aquarium est éclairé artificiellement avec des lampes fluorescentes autres que celles mentionnées ci-dessus, on enregistrera des valeurs en lux beaucoup trop élevées. Comparativement la plupart des modèles émettent, une importante énergie lumineuse dans la gamme jaune, qui est dès lors enregistrée par le posemètre, tout comme par l’œil, comme "lumière vive". Si vous utilisez exclusivement de telles lampes, vous devrez divisez le résultat des mesures par 1,5.