Le petit arc-en-ciel à la gauche du Soleil est un phénomène atmosphérique. Mais le petit point vert, c'est une autre paire de manche...

Votre appareil photo est-il hanté?

CHRONIQUE / «Voici une photo que j’ai prise récemment, en fin d’après-midi, sur le boulevard Champlain. On aperçoit bien sûr le Soleil, à droite, et une espèce d’arc-en-ciel à gauche. Et juste à côté de l’arc-en-ciel, vous voyez le point vert? Qu’est-ce que c’est?», demande Patrick Murphy, de Sainte-Pétronille.

L’arc-en-ciel lui-même est un phénomène atmosphérique proche de celui des «chiens de Soleil» que nous avons vu dans cette rubrique il y a quelques semaines. Grosso modo, ce sont des cristaux de glace en forme de plaquette hexagonale qui flottent dans l’air, généralement à l’horizontale, et qui dévient la lumière à un angle d’environ 22°. On voit donc l’arc-en-ciel — il peut arriver que la lumière soit décomposée dans toutes ses couleurs, mais ce n’est pas toujours le cas — de part et d’autre du Soleil, aux endroits où l’angle Soleil-arc-en-ciel-observateur fait 22°.

Le cas du point vert, lui, est une autre paire de manches. Il ne s’agit pas d’un phénomène atmosphérique : c’est ce qui se passe à l’intérieur de l’appareil photo qui est en cause ici, dit Simon Thibault, physicien à l’Université Laval qui travaille justement à mettre au point des systèmes optiques qui ne produisent pas ce genre d’effet.

«Quand on voit des choses comme ça, il y a deux sources possibles, dit-il. D’abord, ça peut être des “pixels morts” ou défectueux dans l’appareil. Mais quand c’est le cas, habituellement, ça a une forme plus ou moins aléatoire, alors que la tache verte, ici, est clairement ronde.»

L’autre possibilité est que c’est dans l’optique de l’appareil que ça se passe. «Les lentilles sont conçues pour que 90 à 95 % de la lumière se rende jusqu’au détecteur, parce qu’on veut évidemment que l’appareil soit sensible à la lumière. Cela implique donc qu’il peut y avoir 5 à 10 % de la lumière qui va être réfléchie par la lentille et qui va ensuite frapper une surface quelque part dans l’appareil, puis retourner vers le détecteur», explique M. Thibault.

En optique, ça s’appelle une «image fantôme». Toute source de lumière peut en engendrer, mais comme «on parle de quelque chose comme 0,1 % de la lumière», il faut un signal très fort au départ pour que, en bout de ligne, il reste assez de lumière pour laisser une trace visible. Dans le cas de la photo de M. Murphy, cette source est évidemment le Soleil lui-même. La forme du point vert, clairement circulaire au lieu d’être aléatoire, plaide également dans ce sens, puisque c’est la même que celle du Soleil.

Afin d’éviter ou de réduire l’apparition de ces «fantômes», les fabricants d’appareils photo recouvrent souvent leurs lentilles d’un anti-reflet. Ce n’est pas parfait, mais ça fonctionne dans l’ensemble. «Ces revêtements-là coupent souvent les bleus et les rouges, et comme ça passe par plusieurs lentilles, il finit par rester surtout du vert [NDLR : Les couleurs fondamentales, en photo, sont le bleu, le rouge et le vert, et non le bleu, le rouge et le jaune]», dit M. Thibault pour expliquer la couleur du «fantôme».

Notons pour finir que la taille du point vert s’explique elle aussi. Elle est due, explique notre chercheur, au fait que les réflexions font voyager la lumière dans l’objectif sur une distance plus longue que la lumière qui se rend directement dans le détecteur.

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«J’ai entendu une partie d’entrevue de Catherine Lachaussée à la radio de Radio-Canada. Celle-ci interviewait un volcanologue français en lien avec l’éruption du mont Agung (l’automne dernier), proche de Bali. Le volcanologue a mentionné que certaines éruptions volcaniques contribuaient à refroidir le climat de la terre et donc de lutter contre le réchauffement planétaire. Mais je n’ai pas vraiment compris ses explications. Vous serait-il possible de me donner des précisions», demande Martin Paradis.

Je n’ai pas entendu cette entrevue, mais le volcanologue en question faisait manifestement référence aux aérosols qui sont éjectés lors d’une éruption volcanique. Il n’y a en effet pas que du magma qui est expulsé lorsqu’un volcan explose. Dans le panache de fumée, on trouve bien sûr des cendres qui ne restent pas très longtemps dans les airs. Mais il y a aussi des gaz qui, eux, y demeurent beaucoup plus longtemps.

Parmi ceux-ci, il y a du dioxyde de soufre (SO2) — qui est aussi présent dans le magma, et pas seulement dans le panache de fumée. Lors d’éruptions majeures, ces gaz peuvent atteindre des altitudes de 10 kilomètres. Et là-haut, ils réagissent avec des gouttelettes d’eau pour former de l’acide sulfurique, principalement. Sous cette forme et à cette altitude, le soufre a pour propriété de réfléchir la lumière du Soleil, de la disperser et de l’absorber. Après une éruption majeure, donc, il y a moins de lumière qui parvient à traverser l’atmosphère et à se rendre jusqu’au sol, ce qui a bien sûr un effet refroidissant. Celui-ci peut d’ailleurs être assez prolongé puisque ces aérosols peuvent rester plus d’un an en suspension.

Par exemple, lors de l’éruption (catastrophique) du Pinatubo en 1991, aux Philippines, pas moins de 20 millions de tonnes de SO2 ont été relâchées, d’après des travaux de la Commission géologique américaine. Au cours des mois qui ont suivi, la stratosphère a bloqué entre 10 et 100 fois plus de lumière qu’à l’habitude. Cela en laissait évidemment passer encore beaucoup, mais ce fut suffisant pour refroidir la température moyenne à la surface du globe par 0,6 °C pendant 15 mois, d’après le site de la NASA. Et même de deux à trois ans après, on était encore capable de mesurer des effets résiduels dans l’atmosphère.

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