Soleil et lunettes

09.07.2013 par Cédric Ray, dans Divers

Aujourd'hui il fait beau le soleil brille, on met donc des lunettes de soleil. Mais, au fait, comment fonctionnent-elles ?

L’œil est un organe incroyable qu'il faut protéger contre les rayons UV qui peuvent endommager la rétine ou la cornée. A ce propos, une précision, les lunettes très bas de gamme (copies achetées à la sauvette sur une plage par exemple)  ne filtrent pas toujours 100% des UV et peuvent être dangereuses pour l’œil (le plastique teinté entraîne une dilatation de  l'iris pour que l’œil capte plus de lumière ... mais dans ces conditions il capte aussi plus de rayons UV nocifs s'ils ne sont pas bien filtrés). Aussi, même sans dépenser des fortunes, vérifier toujours que les lunettes filtrent bien 100% des UV !

Les lunettes de soleil ont donc plusieurs fonctions :

  • Protéger des rayons UV
  • Protéger contre la lumière de forte intensité
  • Éliminer certaines fréquences et augmenter acuité visuelle (chaque couleur est plus adaptée à certaines activités)
  • Limiter l'éblouissement

Pour ce rôle on utilise un sandwich de différentes couches tel que le montre le schéma suivant :

schema_lunettes

Schéma des différentes couches d'une lunette de soleil

En fonction des lunettes toutes les couches ne sont pas nécessairement présentes mais cela représente bien la technicité de certaines lunettes (sans parler des lunettes photochromiques qui s'assombrissent toutes seules grâce à des agrégats d'argents)

Pour aujourd'hui parlons de la couche polarisante. La lumière est une onde électromagnétique dont la polarisation est représentée par direction du champ électrique dans le plan perpendiculaire à la propagation. Pour faire simple on peut imaginer un stylo qui se déplacerai selon une direction perpendiculaire. Si l'angle du stylo par rapport à cette direction reste dans un plan on parle de polarisation linéaire et rectiligne comme le montre le schéma ci-dessous :

Onde électromagnétique de polarisation rectiligne. (d'après Wikipedia)

Le filtre polarisant inclus dans certaines lunettes de soleil (même à des prix raisonnables) ne laisse passer qu'une seule direction de polarisation (comme une fente de machine à sous ne laisse passé les pièces qu'avec un certain angle). Or les réflexions, sur l'eau ou le bitume, donne une lumière polarisée (horizontalement) donc avec un filtre orienté de manière intelligente on peut éliminer les réflexions sur une vitre (utilisé par exemple en photographie avec un filtre polarisant sur l'objectif), sur l'eau (comme le montre les deux photos ci-dessous) ou sur la route pour limiter l'éblouissement lors de la conduite.

SL383850

Photo d'un canal avec lunettes polarisantes [photo de l'auteur].

SL383851

Photo d'un canal sans lunettes polarisantes. On observe bien comme la réflexion des arbres est plus forte et que le fond de la rivière est bien moins visible [photo de l'auteur].

Un petit jeu avec ces lunettes polarisantes : observez à travers ces lunettes votre écran d'ordinateur ou votre TV LCD et tournez la tête ... l'image disparaît ! Les écrans LCD, comme je l'expliquerai peut-être dans un prochain 'post' utilisent aussi la polarisation de la lumière pour faire un interrupteur de lumière qui est la base de chaque pixel de votre écran.

En tout cas, avec ce soleil, n'oubliez pas vos lunettes de soleil.


6 commentaires pour “Soleil et lunettes”

  1. david statucki Répondre | Permalink

    Bonsoir,

    Super intéressant merci. J'ai vu (si je peux me permettre!!) qu'il y avait plusieurs couleurs de verre polarisant (jaune, gris, rose, bleu), savez-vous pourquoi?, si il y a des différences entre ces différentes couleurs et alors lesquelles. Merci pour votre réponse et votre expertise.
    Amicalement

    • Cédric Ray Répondre | Permalink

      Bonsoir,
      Les différentes couleurs servent pour pratiques différentes.
      Par exemple le gris réduit la brillance sans distorsion des couleurs et protège de l’éblouissement. Il est donc recommandé pour la conduite.
      Le jaune ou le doré réduisent le bleu tout en gardant les autres couleurs, il rend les objets brillants et bien définis et est donc adapté pour le ski, bien qu'il modifie la perception des couleurs.
      La couleur verte diminue l’éblouissement et filtre également le bleu, elle permet un grand contraste et une excellente acuité visuelle mais modifie également la perception des couleurs.
      Le violet ou rose quand à eux augmentent le contraste des objets sur fond vert ou bleu et sont donc particulièrement recommandés pour la chasse ou les activités nautiques.
      En espérant que ces quelques exemples vous auront éclairé.
      Sincèrement,

  2. david statucki Répondre | Permalink

    Merci beaucoup pour ces renseignements. A tout hasard, existe-t-il un matériau "intelligent" qui pourrait avoir une polarisation-couleur réglable en fonction de l'usage donc paramétrable par l'utilisateur .
    Un peu dans le même esprit que le système de détection que vous aviez déjà évoqué.
    Encore merci pour vos sujets très intéressant

    • Cédric Ray Répondre | Permalink

      On pourrait envisager une polarisation réglable avec des cristaux liquides mais il n'y a pas vraiment d'intérêt à enlever la polarisation lors que l'on en dispose.
      Par contre je n'ai pas pas connaissance d'un matériau capable de changer de couleur sur les lunettes. Les activités associées à chaque couleur étant très spécifiques on peut se poser la question d'avoir les mêmes lunettes pour le ski et le ski nautique ! De toute façon, la société de consommation ne va surement pas dans cette direction même si la technologie rendait cette option possible dans le futur.

  3. blanchard nicole Répondre | Permalink

    bonjour, je viens de changer mes lunettes de soleil -verres progressifs- celles d'avant me donnaient des nausées au bout d'1h. et avec les nouvelles -polarisées- (et adaptées donc à ma vue) c'est pire ! est-ce due à la polarisation des verres ?
    est-ce vraiment utile ? je ne navigue pas et ne pars pas à la neige
    merci pour votre réponse

    • Cédric Ray Répondre | Permalink

      Bonjour,
      Il vaut mieux voir ça avec votre opticien mais je ne pense pas que la polarisation soit responsable de votre état. Le fait d'avoir des verres progressifs peut par contre assez déstabilisant au début.
      La polarisation peut-être utile aussi en voiture puisque les réflexions de la route sont également atténuées. Mais cela ne me semble pas indispensable en effet.
      Sincèrement,

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