SECTION QUATRIÈME

Cjo3I3ie ou ne doit rigoureusement traiter des effets que produit sur les ombres la lumière réfléchie , qu’après avoir parlé de la perspective de ces mêmes ombres; pour rendre ce travail plus complet, nous avons cru devoir le terminer en donnant ce que nous ont fourni sur cette matière les auteurs qui l’ont traitée, et ce que notre propre expérience et nos observations nous en ont apjn'is.

Jusrpi’ici nous n’avons fait que distinguer les surfaces ou les portions de surfaces éclairées des corj)s, d’avec celles qui se trouvent en partie ou entièrement dans l’ombre par l’effet de la direction des rayons lumineux; nous nous sommes donc bornés à montrer les limites des ombres , en les considérant comme uniformément répandues sur toutes l’étendue des surfaces ombrées ,

sans nous occuper de leurs dégradations occasionnées par la linnière réfléchie.

C’est en imitant les effets causés par la réflexion de la linnière, soit sur les corps exposés aux rayons directs, soit sur leurs parties ombrées, qu’on parvient à dégrader les masses qui se trouvent dans l’ombre, à les détacher les unes des autres, et à donner à une peinture l’apparence de la réalité. Pour obtenir ce but, il est essentiel en outre d’avoir égard aux nombreuses modifications que la lumière peut éprouver avant d’arriver jus([u’à notre vue, ainsi qu’à la position déterminée de l’œil du spectateur.

Avant que les premiers rayons du soleil parviennent jusqu’à nous , les objets terrestres sont déjà visibles , nos yeux aperçoivent la forme et les couleurs des corps qui nous environnent. La

lumière réfléchie est la cause de cette clarté répandue dans l’atmos¬

phère et par laquelle nous recevons alors la perception des formes et des couleurs. Le Commencement ou le peu d’opacité de l’air

est cause qu’il nous réfléchit la lumière du soleil ; sans cette pro¬

priété , nous serions plongés dans les plus profondes ténèbres , toutes les fois que nous ne verrions pas cet astre et qu’il n’éclairerait pas directement les objets qui nous environnent. ( La Caille , traité cV optique , lie. i . sec. 1 1 . )

FlOiPlIÉfÉS

DE LA LU3IIÈRE REFLECHIE

Quand la lumière directe rencontre une surface qu’elle ne peut j^énètrer, ses rayons se brisent et se réfléchissent selon une direction nouvelle (i).

Le rayon lumineux AB ( P. i. F. 7. ) rencontrant la surface EF au point B, sans pouvoir la pénétrer, se brisera en ce point et prendra la direction BC, de telle sorte, que l’angle d’incidence ABE sera égal à l’angle de réflexion G B F.

Le même cas aurait lieu, si le rayon DB tombait perpendiculairement sur la surface EF, comme DB; car alors la réflexion du rayon DB s’opérerait sur lui-même de B vers D, et l’angle DBF serait encore égal à l’angle DBE. Ces angles seraient droits. Le rayon AB se nomme rayon incident et B G le rayon réfléchi. Le point B, sommet de l’angle ABC formé par le rayon incident et le rayon réfléchi, s’appelle point d’incidence.

La droite DB perpendiculaire à la surface représentée par la ligne EF, et passant par le point d’incidence B, se nomme cathète d’incidence ou normale. Cette ligne partage l’angle ABC en deux parties égales et forme deux angles égaux A BD et DBG, qui sont complément de l’angîe d’incidence et de réflexion.

(1) Sans la lumière réfléchie l’éclat des rayons lumineux produirait sur nous une sensation plus désagréable que les ténèbres memes, et nous ne saurions distinguer

DE LA LUMIÈRE RÉFLÉCHIE

ï.“ De telle manière qu’un rayon lumineux se brise sur une surface, qu’il soit direct ou réfléchi, l’angle d’incidence est toujours égal à l’angle de réflexion. De plus, ces deux angles se trouvent situés dans un même plan.

2. ® La lumière réfléchie est toujours moindre que celle causée par les rayons directs, et n’est bien sensible que fort près de son foyer de réflexion.

3. ® Un rayon réfléchi est d’autant plus affaibli, qu’il s’éloigne davantage du rayon incident, ou que l’angle de réflexion est plus petit et réciproquement.

4. ® Un corps opaque éclairé par une lumière quelconque, agit sur nos yeux comme la lumière elle-même , et a la propriété de réfléchir cette lumière, selon les mêmes lois que les rayons émanés des corps célestes , mais à des degrés plus ou moins affaiblis , selon qu’il est plus ou moins apte à renvoyer les rayons qu’il reçoit.

5. ® De même qu’un rayon direct diminue d'intensité en s’éloignant de son foyer , le rayon réfléchi suit la meme loi ; d’où il résulte ,

les corps places auprès de nous ; car alors nos yeux ne pourraient être affectés que par les rayons qui émaneraient directement des corps lumineux, dont ils ne sauraient supporter toute la force et la vivacité.

que la première réflexion est moindre que le rayon direct , la deuxième davantage encore et ainsi de suite, jusqu’à ce que le rayon réfléchi paraisse totalement anéanti-

G.° Les causes de la dégradation de la lumière dans les parties éclairées, sont les mêmes que celles de la dégradation des reflets dans les ombres.

Puisque les corps opac[ues ont la faculté de réfléchir la lumière, ils peuvent donc s’éclairer mutuellement, et un corps peut être éclairé , non-seulement par les rayons directs , mais encore par ceux qui lui sont renvoyés par réflexion , d’un ou de plusieurs corps environnans.

Notre atmosphère étant chargé d’une infinité de corpuscules provenant des diverses émanations de la terre , la lumière ne peut passer au travers aussi librement quelle le ferait dans le vide ou dans des régions plus élevées , où les rayons lumineux glissent sans répandre de clarté. Il en est autrement dans notre atmosphère , où cette infinité de corpuscules réfléchissent la lumière dans tous les^ sens et produisent cette clarté , dont l’air semble imprégné, et qui nous éclaire même, lorsque la lune ou le soleil ne sont point encore visibles, (i).

(i) Ces corpuscules formés par les exhalaisons terrestres étant plus multipliés vers la région basse de l’air, leur effet est beaucoup plus sensible sur les objets qu’ils envclojipent, et cause la dégradation de leurs formes et de leur couleur locale, souvent même à une trèsq)etlte distance de notre œil.

Ces molécules ou vapeurs blanchâtres font que l’espace céleste qui devrait nous paraître noir, prend une teinte plus ou moins asurée , selon que l’air a plus ou moins d’opacité.

Ce sont encore ces causes qui diminuent la clarté et les ombres des objets, quand ils s’éloignent de nos yeux, proportionellement à la quantité d’air interposé entre notre œil et ces objets.

Supposons que le solide (X), ( P. 2. F. 8, ) soit disposé de telle façon relativement au corps lumineux, que la surface B A se trouve dans l’ombre, et que CB en soit la projection ombrée ou son ombre portée sur le sol.

Si l’air ne renvoyait aucune lumière , il est évident que la surface BA, ainsi que son ombre portée CB, seraient entièrement noires , et nous ne saurions y distinguer aucune dégradation ; mais les rayons solaires, comme RAI, RS, en tombant sur le sol, renvoyent chacun une quantité de lumière réfléchie, dont un grand nombre de rayons, tels que S O, SP, \iennent éclairer la surface BA; en outre, l’atmosphère renvoie aussi une immensité de rayons, tels que Rm, tn, TG, etc., qui éclaireront l’omhre portée CB et la surface BA, dans le sens opposé aux rayons solaires. Les points lumineux les plus rapprochés de notre œil , comme S , renverront une lumière plus vive que ceux qui en sont plus éloignés, ce qui est cause que les parties de la surface B A et de son ombre portée CB, les plus proches de nous, seront aussi les plus éclairées.

Les ombres des objets ne doivent donc pas être plus sombres au premier plan d’un tableau, cette pratique, suivie par certains peintres, est contraire à la vérité; ce n’est, comme on vient de le voir, qu’à tjuelque distance, que les ombres sont les plus noires. Les contrastes ou oppositions subites des parties éclairées

et de celles dans rornbre, peuvent seuls induire en erreur à ce sujet. Car alors seulement, il j^eu arriver que l’ombre d’un corps puisse paraître plus forte dans la partie qui se rapproche de notre oeil , cjuoique cependant le contraire ait lieu. L’opposition d’un clair et d’une ombre, fait que le clair semble augmenter de vivacité et l’ombre se rembrunir vers la ligne qui les sépare; l’artiste doit discerner ces effets d’avec la dégradation naturelle de la lumière sur les corps.

D’après ce qu’on vient de voir, les limites des ombres portées seront beaucoup plus prononcées quand le soleil ou un flambeau les causeront, que lorsqu’elles seront occasionnées par la lumière atmosphérique ; car dans ce dernier cas , elles deviendront vagues et indécises , comme on les aperçoit dans un temps nébuleux , et généralement toutes les fois que le soleil est caché par les vapeurs de l’atmosphère (i).

(i) La perspective aérienne est fondée sur cette dégradation de la lumière et des couleurs , suivant l’éloignement de l’œil et le plus ou moins d’opacité de l’air interposé.

S’il était possible d’avoir une surface parfaitement polie, les réflexions seraient aussi vives que les objets réfléchis ; mais les surfaces de réflexions ne pouvant acquérir le degré de perfection convenable, les images qu’elles réfléchissent sont toujours affaiblies , à cause qu’il y a une certaine quantité de rayons qui se perdent pour notre œil , en se réfléclilssant , dans diverses directions. Les surfaces les plus optes à réflécbir les rayons lumineux, sont aussi celles dont la couleur sc dégrade le moins par l’effet de l’éloignement. C’est à cause de cela que le blanc et le jaune sont les deux couleurs dont la perception se fait le plus vivement sentir à l’organe de la vision, et qui sont les derniers que nous cessons d’apercevoir à une très-grande distance.

Quand le rayon incident tombe sur une surface plane, comme MN, il est évident que puisque la catliète d’incidence n’est autre chose qu’une perpendiculaire à cette surface élevée tlu point d’incidence, rien n’est plus aisé que de déterminer CI dans telle inclinaison que puisse prendre le rayon de lumière, ainsi que la surface de réflexion. Connaissant l’angle SIC que le rayon fait avec la cathète CI, il ne reste plus, pour déterminer le rayon réfléchi IR, qu’à faire l’angle CIR égal à l’angle SIC, en décrivant du point I comme centre et d’un rayon arbitraire 1 2 , l’arc 2 5 i , et en

portant ensuite la corde 2 5 de 5 en i. Ce principe va nous

servir pour déterminer le rayon réfléchi sur une surface cylindrique , quand on connaît le point d’incidence.

Soit 314 coupe verticale d’une portion de surface cylindrique dont le centre est en O, SI le rayon ineident, et I le point

d’incidence. Si du centre O et par le point d’ineidence I , on

mène le rayon 01 et qu’on le prolonge vers C, la droite CI sera la cathète d’incidence de l’angle SIR dont on cherche le côté IR. Car si par le point d’incidence I, on fait passer une tangente MN au cercle dont O est le centre, eette droite sera perpendiculaire au rayon 10, mené du centre au point de tangence I; CI, prolongement de lO, sera nécessairement perpendi-

( IBS )

cukûre à MN ; cette droite sera donc la cathète du rayon SI, puisqu’elle passe par le point d’incidence et qu’elle est perpendiculaire à la surface de réflexion. Connaissant l’angle SIC, on construira l’angle CIR comme on vient de l’apprendre plus haut, et IR sera le rayon réfléchi qu’il s’agissait de trouver (i).

Connaissant le rayon réfléchi , l’angle de réflexion est aussi connu.