QU'EST-CE QUE LA LUMIERE ?

La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 0,38 à 0,78 micron (380 nm (violet) à 780 nm (rouge) ; le symbole nm désigne le nanomètre. La lumière est intimement liée à la notion de couleur. C'est Newton qui propose pour la première fois au XVII^e siècle un cercle des couleurs chromatiques^[1] basé sur la décomposition de la lumière blanche.

Outre la lumière visible, par extension, on appelle parfois « lumière » d'autres ondes électromagnétiques, telles que celles situées dans les domaines infrarouge et ultraviolet.

Même si certaines formes de vies, au fond des océans peuvent s'en passer, la lumière du soleil est la première source d'énergie des écosystèmes terrestres, via la photosynthèse. Elle contrôle donc les cycles écogéobiologiques et le stockage fossile du carbone tels qu'ils existent depuis 3,7 milliards d'années. Elle joue aussi un rôle important en entretenant la couche d'ozone et en limitant la pullulation des microbes sensibles aux ultra-violets et/ou à l'infrarouge. Cette sensibilité est utilisée par certaines techniques de stérilisation^[2]. Elle contribue à certaines formes de pollution dites « photochimiques » (ozone troposphérique, oxydes d'azote) et inversement à dégrader (photodégradation) certains polluants de l'air, du sol superficiel ou de l'eau (certains pesticides présents dans l'air par exemple. C'est encore la lumière qui via la durée du jour corrige les horloges biologiques animales, par la production de mélatonine qui est une hormone uniquement produite la nuit, chez la plupart des animaux. Chez les plantes, la durée du jour contrôle aussi, avec la température, l'apparition des bourgeons, feuilles, fleurs, ou l'ouverture ou la fermeture de fleurs. C'est pourquoi la présence de lumière artificielle dans l'environnement nocturne peut altérer le comportement ou les fonctions de certaines espèces ou des écosystèmes ; phénomène généralement décrit sous le nom de « pollution lumineuse ».

La couleur de la lumière est caractérisée par sa fréquence, elle-même conditionnée par la longueur d'onde et la célérité de l'onde. On caractérise généralement la longueur d'onde d'un phénomène oscillatoire par la relation :

λ = CT

où  :

• λ désigne la longueur d'onde
• C désigne la célérité de l'onde
• T désigne la période de l'onde (en secondes)

On appelle rayonnement monochromatique un rayonnement comportant une seule longueur d'onde et rayonnement polychromatique un rayonnement qui en contient plusieurs. L'ensemble des longueurs d'ondes composant un rayonnement polychromatique (et leurs intensités lumineuses respectives) est appelé spectre.

Toutefois l'oeil humain n'est pas capable de discerner les différentes composantes d'un rayonnement et ne perçoit que la résultante, fonction des différentes longueur d'ondes qui le composent et de leur intensité lumineuse respective.

L'oeil humain est capable de voir des rayonnements dont la longueur d'onde est comprise entre 380 et 780 nanomètres. En dessous de 380 nm se trouvent des rayonnements tels que les ultraviolets, tandis que les rayons infrarouges ont une longueur d'onde au-dessus de 780 nm. L'ensemble des longueurs d'ondes visibles par l'oeil humain est appelé « spectre visible »  :

Grâce à la cornée (l'enveloppe translucide de l'oeil) et de l'iris (qui en se fermant permet de doser la quantité de lumière), une image se forme sur la rétine. Celle-ci est composée de petits bâtonnets (en anglais rods) et de cônes (en anglais cones).

Les bâtonnets, formés d'une pigmentation appelée rhodopsine et situés en périphérie de la retine, permettent de percevoir la luminosité et le mouvement (vision scotopique), tandis que les cônes, situés dans un zone appelée fovéa, permettent de différencier les couleurs (vision photopique). Il existe en réalité trois sortes de cônes :

• une sorte pour le rouge (570 nm), appelés erythrolabes
• une sorte pour le vert (535 nm), appelés chlorolabes
• une sorte pour le bleu (445 nm), appelés cyanolabes

Ainsi, lorsqu'un type de cône fait défaut, la perception des couleurs est imparfaite, on parle alors de daltonisme (ou dichromasie. On distingue généralement les personnes présentant cette anomalie selon le type de cône défectueux :

• Les protanopes sont insensibles au rouge
• Les deutéranopes sont insensibles au vert
• Les trinatopes sont insensibles au bleu

D'autre part il est à noter que la sensibilité de l'oeil humain aux intensités lumineuses relatives aux trois couleurs primaire est inégale :

Il existe deux types de synthèse de couleur :

• La synthèse additive est le fruit de l'ajout de composantes de la lumière. Les composantes de la lumière sont directement ajoutée à l'émission, c'est le cas pour les moniteurs ou les télévisions en couleur. Lorsque l'on ajoute les trois composantes Rouge, vert, bleu (RVB), on obtient du blanc. L'absence de composante donne du noir. Les couleurs secondaires sont le cyan, le magenta et le jaune car :
  • Le vert combiné au bleu donne du cyan
  • Le bleu combiné au rouge donne du magenta
  • Le vert combiné au rouge donne du jaune

•  La synthèse soustractive permet de restituer une couleur par soustraction, à partir d'une source de lumière blanche, avec des filtres correspondant aux couleurs complémentaires : jaune, magenta, et cyan. L'ajout de ces trois couleurs donne du noir et leur absence produit du blanc. Les composantes de la lumière sont ajoutées après réflection sur un objet, ou plus exactement sont absorbées par la matière. Ce procédé est utilisé en photographie et pour l'impression des couleurs. Les couleurs secondaires sont le bleu, le rouge et le vert car :
• • Le magenta (couleur primaire) combiné avec le cyan (couleur primaire) donne du bleu
  • Le magenta (couleur primaire) combiné avec le jaune (couleur primaire) donne du rouge
  • Le cyan (couleur primaire) combiné avec le jaune (couleur primaire) donne du vert.

   

• Deux couleurs sont dites « complémentaires » si leur association donne du blanc en synthèse additive, ou du noir en synthèse soustractive.
  

Insomnies

Un sommeil de qualité est indispensable pour être en bonne santé physique et mentale et se sentir bien dans sa peau. Pendant la nuit, nous nous reconstruisons physiquement et psychiquement et nos cellules peuvent se régénérer. Mais nos modes de vie modernes perturbent de plus en plus notre sommeil et près d’un français sur trois se plaint régulièrement d’avoir mal dormir.

Ces insomnies sont souvent associées à une altération des rythmes circadiens, qui régulent la température du corps, le cycle des rêves et la sécrétion de la mélatonine par la glande pinéale. L’usage ponctuel de la luminothérapie le matin (pour corriger les délais de phase) ou le soir (pour corriger l’avance de phase) est très efficace pour « remettre à l’heure » l’horloge interne des patients afin de la faire coïncider avec les horaires normaux de vie.

Difficulté à se réveiller

Après vous être levés avec les poules pendant tout l’été, vous redoutez la sonnerie de votre réveil à l’arrivée de l’hiver ? 

Même en vous couchant tôt, vous ne vous sentez pas reposés quand l’heure fatidique du lever vous oblige à vous tirer du lit, et cette sensation de s’être réveillé du mauvais pied vous poursuit toute la journée… Décidément, vous voudriez être une marmotte et hiberner sous la couette !

Pas de panique, l’explication de vos symptômes est purement scientifique. Votre cerveau ne perçoit pas la lumière du soleil, qui peine à darder ses rayons quand vous devez filer sous la douche, et continue à produire l’hormone du sommeil. Mais les solutions existent !

La séance de luminothérapie au petit-déjeuner
Dans les 2 premières heures qui suivent le réveil, une exposition de 30 minutes devant une lampe de luminothérapie aide à remettre son horloge biologique à l’heure et à commencer la journée de bonne humeur. Comme il suffit de s’exposer à la source lumineuse, on peut continuer à se préparer, à prendre son petit-déjeuner ou à se maquiller en même temps !