Grandeurs radiométriques et photométriques
Radiométrie. Photométrie

R6410 v1 Article de référence

Grandeurs radiométriques et photométriques
Radiométrie. Photométrie

Auteur(s) : François DESVIGNES

Relu et validé le 09 mars 2026 | Read in English

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Sommaire
Médias

Présentation

1 - Définitions

2 - Grandeurs radiométriques et photométriques

2.1 - Flux
2.2 - Étendue géométrique

Figure 1 - Étendue géométrique
2.3 - Luminance
2.4 - Facteur de transmission
2.5 - Éclairement
2.6 - Exitance
2.7 - Intensité
2.8 - Quantité de lumière
2.9 - Exposition

3 - Unités

4 - Propagation. Systèmes optiques. Sources secondaires

4.1 - Réfraction, conservation de l’étendue et de la luminance
4.2 - Diaphragmation
4.3 - Éclairement derrière un diaphragme circulaire
4.4 - Diffuseurs parfait et orthotropes. Facteur de luminance
4.5 - Loi de Bouguer
4.6 - Exemples

5 - Qualité du rayonnement

5.1 - Rayonnements monochromatiques
5.2 - Rayonnements polychromatiques

Tableau 2 Tableau 3

6 - Milieux. Surfaces. Sources. Détecteurs

6.1 - Milieux et surfaces
6.2 - Sources
6.3 - Détecteurs

7 - Problèmes et méthodes de la photométrie

7.1 - Mesures directes
7.2 - Mesures par comparaison
7.3 - Moyens de la photométrie

Figure 6 - Disque de Talbot Figure 9 - Cube photométrique Tableau 4
7.4 - Mesure des grandeurs lumineuses

8 - Instruments

8.1 - Banc de photométrie, mesures d’intensité
8.2 - Mesures d’éclairement, luxmètres
8.3 - Luminancemètre visuel

Figure 11 - Luminancemètre visuel
8.4 - Luminancemètre photoélectrique
8.5 - Indicatrices d’intensité : goniophotomètre

Figure 13 - Goniophotomètre
8.6 - Mesures de flux
8.7 - Échantillons diffusants

Figure 14 - Réflectomètre
8.8 - Précision des mesures

Bibliographie & annexes

Présentation

Auteur(s)

François DESVIGNES : Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique et du Conservatoire National des Arts et Métiers - Ancien Directeur à la Société Anonyme d’Études et Réalisations Nucléaires (SODERN)

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INTRODUCTION

Cet article ne traite que les aspects métrologiques de la caractérisation des rayonnements optiques, des sources, de la propagation dans les milieux, des propriétés des échantillons et objets passifs, et des détecteurs. Pour ce qui concerne la description de la structure et des propriétés des sources, milieux et détecteurs, le lecteur trouvera plusieurs références dans la bibliographie de la fiche documentaire .

On verra que la photométrie, ce mot étant pris au sens large, est un art rendu difficile par la complexité des distributions spatiale et spectrale du rayonnement. Pour cette raison, les métrologues ont été conduits à définir un nombre relativement important de grandeurs que l’on peut mesurer sans trop de difficultés, et dont on verra l’intérêt. C’est aussi cette complexité qui fait que la précision des mesures photométriques paraît souvent médiocre : une incertitude relative de 1 % correspond à une bonne précision courante, 10 ^{– 4} est tout à fait exceptionnel.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-r6410

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2. Grandeurs radiométriques et photométriques

2.1 Flux

Le flux Φ est la valeur instantanée d’un débit de rayonnement. Ce peut être la totalité du rayonnement émis par une source, ou seulement celui qui est transporté par le faisceau qui sort d’un instrument, ou encore celui qui est reçu par un détecteur.

Le flux peut être mesuré par la puissance (en watts : système d’unités énergétiques) qu’il transporte, ou par le nombre de photons qu’il débite par unité de temps (en s^–1 : système d’unités photoniques).

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2.2 Étendue géométrique

Soit une surface source S qui éclaire une surface réceptrice R ; elles sont séparées par un milieu homogène (propagation rectiligne) ; considérons, sur des régions de ces surfaces en regard l’une de l’autre, des petits éléments dont les aires sont dA _s et dA _r (figure 1). Si D est la distance entre ces deux éléments, dA _r est vue de dA_s sous l’angle solide d Ω _s :

{d Ω}_{s} = \frac{d A_{r} cos θ_{r}}{D^{2}}

dA _s est vue de dA _r sous l’angle solide :

{d Ω}_{r} = \frac{d A_{s} cos θ_{s}}{D^{2}}

dA...

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