Pourquoi les rayons du soleil ne semblent pas parallèles à l'oeil nu?

[WizardOfLinn]

Le but d'un forum est-il de réfléchir ou d'apprendre connement des trucs de différentes sources?
Perso, je suis intéressé par la prédiction de l'expérience que j'ai proposé dans le cas de la diffusion.
...

Hum... c'est vrai que ma réponse était un peu abrupte.
Un nuage ne se comporte pas comme une lentille divergente, ce n'est pas plus une lentille divergente qu'une feuille de papier diffusant qui produit un faisceau divergent à partir d'un faisceau parallèle incident, par exemple.
Une lentille est un composant optique qui forme une image, virtuelle dans le cas d'une lentille divergente.
Il n'y a pas de formation d'image ici, la divergence est produite par de la diffusion, associée à un effet de perspective.
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[daniel100]

Si diffusion il ya, elle est négligeable, les nuages ne font que mettre en évidence la perspective en ne filtrant pas une bonne partie du rayonnement solaire.

Le soleil étant tellement plus gros et loin de la terre, il est considéré que les rayons nous parvenant sont parallèles.

Je ne comprends pas cette discussion, c’est le B A BA de la perspective.

Trois pages la dessus, ça craint !

[stefjm]

Mais comment expliquer la lumière du Panthéon de Rome? On peut facilement mesurer la circonférence de la lumière au sol, et comparer avec l'ouverture sur le toit. Te toute évidence pas le même diamètre.

De toute évidence?
L'avez-vous mesurer?
Et comment?

[Indy69]

De toute évidence?
L'avez-vous mesurer?
Et comment?

Non, en fait je pense que je me suis laissé emporter par l'enthousiasme. Après vérification l'oculus mesure 8,7m de diamètre. Le cercle de lumière au sol, est sensiblement pas loin.

[Indy69]

Si diffusion il ya, elle est négligeable, les nuages ne font que mettre en évidence la perspective en ne filtrant pas une bonne partie du rayonnement solaire.

Le soleil étant tellement plus gros et loin de la terre, il est considéré que les rayons nous parvenant sont parallèles.

Je ne comprends pas cette discussion, c’est le B A BA de la perspective.

Le phénomène existe bien. On le connait, on lui a donné un nom,"rayons crépusculaire" ou "pieds-de-vent" mais on ne l'explique pas en disant "simple effet de perspective"
Sur les photos en question, les rayons tapent ou sol, pas vers la camera. On est spectateurs de loin d'une scène spectaculaire. Quel est la raison? Je sais pas avec certitude. Des pistes intéressantes ont été avancé. Je vais approfondir mes recherches.
Merci à tous pour votre contribution.

[stefjm]

Non, en fait je pense que je me suis laissé emporter par l'enthousiasme. Après vérification l'oculus mesure 8,7m de diamètre. Le cercle de lumière au sol, est sensiblement pas loin.

Conclusion : perspective...

[daniel100]

Le phénomène existe bien. On le connait, on lui a donné un nom,"rayons crépusculaire" ou "pieds-de-vent" mais on ne l'explique pas en disant "simple effet de perspective"
Sur les photos en question, les rayons tapent ou sol, pas vers la camera. On est spectateurs de loin d'une scène spectaculaire. Quel est la raison? Je sais pas avec certitude. Des pistes intéressantes ont été avancé. Je vais approfondir mes recherches.
Merci à tous pour votre contribution.

J’ai regardé sur wikipédia à « rayons crépusculaire », ben… c’est la définition même de la perspective mit en évidence par les nuages. Je ne vois pas ou tu bloques.

[mach3]

Ouah.....! Tout ca pour ca....


prenez en photo un sol carrelé, fait de carrés. Vous verrez qu'a part le cas où l'angle de vue est perpendiculaire au sol, les lignes formées par les joints ne sont pas parallèles. C'est la perspective.
Tout reseau de droites parallèles n'est vu comme parallèle que si on le regarde perpendiculairement.

m@ch3

[stefjm]

Ouah.....! Tout ca pour ca....

Je ne suis pas d'accord.
Faire de la physique, ce n'est pas connement appliquer la bonne formule! LPFR râle assez à ce propos.

Il y a eu une question précise avec une illustration précise (le PO)
Des hypothèses ont été formulées :
- rayon non parallèle en étoile par pm42
- 0.5 degré par wizard
- diffusion par wizard
- système optique divergent par f66bes
- perspective par daniel

Il suffit ensuite de proposer des expériences pour réfuter les propositions qui ne collent pas.

C'est de mon point de vu plus intéressant que de parachuter une solution toute cuite en sous entendant que ce que racontent les autres est nawak...

Cordialement.

[gammler]

Allez, on s'énerve pas, y a pas de quoi ...
La perspective suffit à expliquer le phénomène. D'ailleurs, dans cette optique si je peux m'exprimer ainsi, il serait impossible que les rayons apparaissent parallèles sur la photo. Le phénomène est accentué lorsque le soleil est bas sur l'horizon à cause de l'obliquité des rayons: la source (ici la trouée dans les nuages) est alors beaucoup plus éloignée de l'observateur et apparait presque ponctuelle, alors que la surface éclairée apparaît beaucoup plus importante. L'effet de perspective est alors renforcé. On a rarement ce genre de photo à midi, et encore moins avec le soleil dans le dos.
Pour finir, je pense que le phénomène visible sur la photo du port procède plutôt d'un artéfact généré par la lentille de l'appareil. Je ne suis pas sûr qu'il soit visible à l'oeil nu.
Bonne journée.

[Indy69]

Ouah.....! Tout ca pour ca....


prenez en photo un sol carrelé, fait de carrés. Vous verrez qu'a part le cas où l'angle de vue est perpendiculaire au sol, les lignes formées par les joints ne sont pas parallèles. C'est la perspective.
Tout reseau de droites parallèles n'est vu comme parallèle que si on le regarde perpendiculairement.

m@ch3

Y a que la perspective à 4 points de fuite qui peut déformer autant, et il me semble que il n'y a pas d'objectif qui puisse l'obtenir physiquement. On peut la dessiner, on peut la reproduire par ordinateur, mais pas photographier. Puis on le voit que les images ne sont pas déformés.
Voici une perspective simple à 1 point de fuite pour dessiner des des carreaux (super google on trouve tout)
perspective-etape7.jpgperspective-etape10.jpg

C'est pas le même plan, le sol c'est le sol. L'observateur est pieds au sol et il regarde droit.

[gammler]

On peut la dessiner, on peut la reproduire par ordinateur, mais pas photographier. Puis on le voit que les images ne sont pas déformées.

Prends une photo rasante du carrelage de ta cuisine et dis-nous si les lignes apparaissent parallèles sur le papier de la photo (ou sur l'écran). Si c'est le cas, c'est que le carrelage a un sacré problème!

[Indy69]

Prends une photo rasante du carrelage de ta cuisine et dis-nous si les lignes apparaissent parallèles sur le papier de la photo (ou sur l'écran). Si c'est le cas, c'est que le carrelage a un sacré problème!

c'est bien ce que je dis. Dans ces photos j'ai pas le soleil en plein visage et suis pas sur le même plan vertical que les percées des nuages. Je suis assez loin pour ne pas être affecté par la perspective. Les rayon parallèle je devrait pouvoir les voir, parallèles.


ça c'est ton cas de figure
crepuscular_rays_04.jpgx18948882.jpg

ça c'est mon cas de figure
20081201_1.jpgBack-scattering_crepuscular_rays_panorama_1.jpg

Pourquoi c'est jamais parallèle ces rayons? Même admettons que c'est un effet de perspective, je ne trouve aucune photo avec des rayons parallèles. Possible que jamais un photographe ait jamais photographie des rayons de lumière parallèles?

[phys4]

Si vous prenez la photo d'une ligne de chemin de fer, vous verrez les deux rails qui semblent se rejoindre à l'horizon.
Demandez vous comment les voir parallèles et faites de même pour les rayons du Soleil.

[Indy69]

Si vous prenez la photo d'une ligne de chemin de fer, vous verrez les deux rails qui semblent se rejoindre à l'horizon.
Demandez vous comment les voir parallèles et faites de même pour les rayons du Soleil.

Je sais ce que sais la perspective. Vous me décrivait la perspective à un point de fuite, or ce n'est pas le cas quand on observe des rayons qui sortent d'un nuage situé loin, assez loin de nous pour être capable d'apercevoir le parallélisme. Pour prendre le même exemple si je regarde le chemin de fer au dessus d'un pont, je vois bien que les rails restent parallèles.
Ça c'est le schéma
tpe008-2udkf.jpg

et ça c'est ce qu'on constate
crepuscular-rays.jpg

[daniel100]

Que les nuages soient loin ou non par rapport à nous, n’intervient en aucune façon sur un soi disant phénomène, vu la distance entre la terre et le soleil.

Concernant les rails observées d’un pont, on est dans le cas d’une 2D et pas 3D.

[nayx]

Hello,

Y a que la perspective à 4 points de fuite qui peut déformer autant

Vous me décrivait la perspective à un point de fuite

La perspective avec un unique point de fuite est un cas très particulier, en fait il y a toujours 3 points de fuite.

les côtés latéraux des objets semblent fuir de part et d'autre du point de visée central sur la ligne d'horizon, les verticales fuient vers le haut si on regarde en haut, vers le bas si on regarde en bas.
Point de fuite des verticales = verticales non-parallèles.

[gammler]

Je suis assez loin pour ne pas être affecté par la perspective. Les rayon parallèle je devrait pouvoir les voir, parallèles.

Je ne vois pas la logique de l'argumentation. Ca n'a rien à voir avec l'éloignement de la source, mais avec l'obliquité des lignes. D'où l'effet "crépuscule".
Mais, bon, c'est pas grave! De toute façon, j'abandonne, désolé. ça tourne vraiment en rond.

[Indy69]

Je viens de trouver un article super intéressant qui "essaie" d'expliquer le phénomène:
http://images.math.cnrs.fr/Quelques-...de-soleil.html

Mais encore plus interessante c'est un commentaire en fin de page qui dit ça:

"Bonjour,
Intrigué par ce phénomène je recherche sur internet une explication et votre site me parait le plus complet pour cela. Merci à vous. Cependant, votre explication ne me convainc pas (pour l’instant) pour la raison suivante :
L’effet de perspective (lignes parallèles paraissant se rejoindre lorsqu’elles s’éloignent de nous) je suis bien d’accord mais uniquement pour des objets qui sont « à l’horizontale », ou plutôt pour des « objets » qui s’éloignent de notre oeil (comme les lignes de champ agricole). Néanmoins, pour des objets verticaux, imaginons des gratte-ciels type World Trade Center, en dessous du nuage, même si on est à plusieurs dizaines de kms d’eux, ils nous paraitront parallèles les uns des autres, précisément parce que l’objet en question « ne s’éloigne pas » de notre oeil.
Or donc, les rayons lumineux du Soleil arrivent parallèles à la surface de la Terre (« objets » verticaux et non « horizontaux ») et je ne vois donc pas pourquoi il y aurait un effet de perspective."

C'est aussi ma réflection sur la question

[nayx]

Néanmoins, pour des objets verticaux, imaginons des gratte-ciels type World Trade Center, en dessous du nuage, même si on est à plusieurs dizaines de kms d’eux, ils nous paraitront parallèles les uns des autres, précisément parce que l’objet en question « ne s’éloigne pas » de notre oeil.

Paraître n'est pas vraiment un argument... Donc fonder une "réfleXion" là-dessus...

Même si l'effet est imperceptible il est bien là et mesurable.
De plus aucune photo que tu donnes n'a l'air prise "depuis des dizaines de km", là encore tu t'emmêles.

L'article que tu donnes en lien donne l'explication.

Mais tu n'as pas donné de signe que tu essayais de comprendre ce qu'on te disais, donc je crois que je vais m'arrêter là aussi.

[daniel100]

Je viens de trouver un article super intéressant qui "essaie" d'expliquer le phénomène:
http://images.math.cnrs.fr/Quelques-...de-soleil.html

Mais encore plus interessante c'est un commentaire en fin de page qui dit ça:

"Bonjour,
Intrigué par ce phénomène je recherche sur internet une explication et votre site me parait le plus complet pour cela. Merci à vous. Cependant, votre explication ne me convainc pas (pour l’instant) pour la raison suivante :
L’effet de perspective (lignes parallèles paraissant se rejoindre lorsqu’elles s’éloignent de nous) je suis bien d’accord mais uniquement pour des objets qui sont « à l’horizontale », ou plutôt pour des « objets » qui s’éloignent de notre oeil (comme les lignes de champ agricole). Néanmoins, pour des objets verticaux, imaginons des gratte-ciels type World Trade Center, en dessous du nuage, même si on est à plusieurs dizaines de kms d’eux, ils nous paraitront parallèles les uns des autres, précisément parce que l’objet en question « ne s’éloigne pas » de notre oeil.
Or donc, les rayons lumineux du Soleil arrivent parallèles à la surface de la Terre (« objets » verticaux et non « horizontaux ») et je ne vois donc pas pourquoi il y aurait un effet de perspective."

C'est aussi ma réflection sur la question

Mais c’est du n’importe quoi cet article, il y a confusion entre la 2D et la 3D, mais le plus stupéfiant est la représentation du soleil et de la terre avec un pseudo angle.

Encore une fois le soleil est gigantesque par rapport à la terre et surtout très très loin, les deux combinés nous donnent des rayons considérés comme parallèles pour l’éclairement de la terre. TOUT LE REST N’EST QUE DE LA PERCPECTIVE DES PLUS BANALE.

[Indy69]

L'article que tu donnes en lien donne l'explication.

Mais tu n'as pas donné de signe que tu essayais de comprendre ce qu'on te disais, donc je crois que je vais m'arrêter là aussi.

Donc on ne verra jamais de rayons qui semblent parallèles? Je veux dire y a t il les conditions qu'on puisse un jour, avoir ne photo avec des rayons qui semblent parallèles?
Je comprends que tout cela te fatigue, et je te remercie pour tes interventions.

[Indy69]

Mais c’est du n’importe quoi cet article, il y a confusion entre la 2D et la 3D, mais le plus stupéfiant est la représentation du soleil et de la terre avec un pseudo angle.

Encore une fois le soleil est gigantesque par rapport à la terre et surtout très très loin, les deux combinés nous donnent des rayons considérés comme parallèles pour l’éclairement de la terre. TOUT LE REST N’EST QUE DE LA PERCPECTIVE DES PLUS BANALE.

Bon daniel100 ce un site du CNRS quand même !!!

[Amanuensis]

Donc on ne verra jamais de rayons qui semblent parallèles? Je veux dire y a t il les conditions qu'on puisse un jour, avoir ne photo avec des rayons qui semblent parallèles?

Exercice: dessiner une telle photo, l'étendre avec plusieurs autres photos pour faire une mosaïque couvrant toute la sphère céleste, avec un maximum de rayons possibles. Puis ensuite dessiner le Soleil... (Faut bien qu'il soit sur une des photos de la mosaïque, n'est-ce pas?)

[Au passage la réponse est oui, et l'exercice proposé permet de comprendre où et quand, et pourquoi.]

[Olivzzz]

Bonjour,

Donc on ne verra jamais de rayons qui semblent parallèles? Je veux dire y a t il les conditions qu'on puisse un jour, avoir ne photo avec des rayons qui semblent parallèles?
(..).

Petit cours accéléré de perspective :

Les rayons solaires proviennent... du soleil, n'est-ce pas ? Or, si sur une photo, on voit le soleil, d'où proviennent les rayons solaires ? .... Du soleil, bravo ! Et où vont les rayons solaires ? Partout, exactement.
On va voir si vous avez compris : Si sur une photo, on voit le soleil (d'où partent les rayons), ces rayons sont-ils parallèles entre eux ?
Réponse :

 Cliquez pour afficher

non.

Appliquons ce qui précède. Si les rayons solaires proviennent tous du soleil, où se situe le soleil sur une photo où les rayons solaires sont représentés parallèles entre eux ?
Réponse :

 Cliquez pour afficher

Hors de la photo, très très loin puisque le soleil est le point de convergence des rayons solaires.

Donc, pour que les rayons solaires soient parallèles entre eux sur la photo, il faut que l'angle de vue soit

 Cliquez pour afficher

perpendiculaire

auxdites rayons solaires.

Merci de votre attention. Dans notre prochain cours nous verrons quelle solution les ingénieurs de la SNCF ont développé pour maintenir l'écartement des roues des trains quand le train s'éloigne de l'observateur sur la photo.

[phys4]

"Néanmoins, pour des objets verticaux, imaginons des gratte-ciels type World Trade Center, en dessous du nuage, même si on est à plusieurs dizaines de kms d’eux, ils nous paraitront parallèles les uns des autres, précisément parce que l’objet en question « ne s’éloigne pas » de notre oeil.
Or donc, les rayons lumineux du Soleil arrivent parallèles à la surface de la Terre (« objets » verticaux et non « horizontaux ») et je ne vois donc pas pourquoi il y aurait un effet de perspective."

L'auteur de la remarque rapportée ici est de mauvaise foi, car s'il mesure sur la photo, la largeur de l'immeuble en bas et en haut, il trouvera une différence.

Un effet est bien cerné : la perspective apparait lorsque les lignes s'approchent de l'observateur, donc pour observer des lignes parallèles, il faut que la ligne de visée soit perpendiculaire à ces lignes.
Donc si nous voyons des rayons solaire très divergents c'est qu'il viennent vers nous, c'est là la difficulté d'observation, quand nous observons à plusieurs km nous ne pouvons nous rendre de la profondeur et notre vision aplati l'image en nous faisant croire que les rayons sont perpendiculaires à la vision.

Ce n'est pas la cas et les rayons que nous voyons obliques se dirigent vers nous. C'est aussi ce qui les rend très visibles, la diffusion des poussières est beaucoup plus forte aux petits angles. Vous pouvez observer cela en vous mettant juste au bord de l'ombre d'une fenêtre, le regard au ras du faisceau de lumière le voit bien sous un petit angle.

[Amanuensis]

Ce n'est pas la cas et les rayons que nous voyons obliques se dirigent vers nous.

C'est faux. (Au sens où les deux points n'ont rien à voir. On peut voir des "rayons obliques" alors qu'ils se dirigent vers l'horizon devant.)

[Indy69]

Bonjour,



Petit cours accéléré de perspective :

Les rayons solaires proviennent... du soleil, n'est-ce pas ? Or, si sur une photo, on voit le soleil, d'où proviennent les rayons solaires ? .... Du soleil, bravo ! Et où vont les rayons solaires ? Partout, exactement.
On va voir si vous avez compris : Si sur une photo, on voit le soleil (d'où partent les rayons), ces rayons sont-ils parallèles entre eux ?
Réponse :

 Cliquez pour afficher

non.

D'accord

Appliquons ce qui précède. Si les rayons solaires proviennent tous du soleil, où se situe le soleil sur une photo où les rayons solaires sont représentés parallèles entre eux ?
Réponse :

 Cliquez pour afficher

Hors de la photo, très très loin puisque le soleil est le point de convergence des rayons solaires.

D'accord

Donc, pour que les rayons solaires soient parallèles entre eux sur la photo, il faut que l'angle de vue soit

 Cliquez pour afficher

perpendiculaire

auxdites rayons solaires.

D'accord aussi, en effet la plus part des nuages se situe à combien 3000-4000m d'altitude ? Donc les rayons qui sortent de là, devrait être parallèle si je suis situé au moins à cette distance.

Merci de votre attention. Dans notre prochain cours nous verrons quelle solution les ingénieurs de la SNCF ont développé pour maintenir l'écartement des roues des trains quand le train s'éloigne de l'observateur sur la photo.

Comme je disait plus haut suffit de observer d'un pont pour voir le parallélisme des rails

[Amanuensis]

très très loin puisque le soleil est le point de convergence des rayons solaires.

Incorrect.

Il y a deux points de convergence

(Le problème qu'il y a en pensant en termes de perspective usuelle, c'est que cela amène à penser en projection sur un plan (le perpendiculaire à la ligne de vue). On obtient une meilleure compréhension en pensant en termes de projection sur la sphère céleste.)

[Olivzzz]

Incorrect.

Il y a deux points de convergence

(Le problème qu'il y a en pensant en termes de perspective usuelle, c'est que cela amène à penser en projection sur un plan (le perpendiculaire à la ligne de vue). On obtient une meilleure compréhension en pensant en termes de projection sur la sphère céleste.)

Vouais vouais vous chipotez un peu non ? Dans le cas qui nous intéresse c'est à dire localement (Soleil-Terre) y'a 1 point de convergence, ou plutôt de divergence

D'accord aussi, en effet la plus part des nuages se situe à combien 3000-4000m d'altitude ? Donc les rayons qui sortent de là, devrait être parallèle si je suis situé au moins à cette distance.

Non. On parle de perspective, uniquement de perspective. Les nuages n'ont rien à voir avec l'orientation des rayons sur la photo, les nuages ne font que rendre la perspective visible par l'alternance ombre-lumière. À l'échelle de la Terre les rayons du soleil peuvent être considérés comme parallèles, surtout en photographie où d'autres phénomènes liés notamment à l'optique des appareils photos provoquent des distorsions bien plus importances que le misérable faux-parallélisme des rayons solaires.