La couleur du ciel
Nous savons tous que le ciel diurne est bleu, les nuages blancs (ou gris), et que le ciel vire au jaune/orange au crépuscule. Mais pourquoi ?
En photo de paysage, le ciel occupe une place majeure. Comprendre ces mécanismes aide à mieux les exploiter. Restez tranquilles, je reste simple : nous sommes photographes, pas physiciens.
Pourquoi le ciel est-il bleu ?
L'essentiel : la couleur du ciel vient de la lumière solaire diffusée par l'atmosphère terrestre. Sans atmosphère, la lumière filerait droit vers le sol. Nous verrions les objets (si le soleil brille), mais le ciel serait noir.
La lumière solaire contient toutes les longueurs d'onde visibles : les plus longues (rouges) aux plus courtes (bleues). Les courtes (bleues) sont plus facilement diffusées par les molécules d'air (azote, oxygène…). Les longues (rouges) traversent l'atmosphère sans encombre.
Ce qu'il faut retenir : rien dans le ciel n'est bleu. Ce que vous voyez, c'est la composante bleue de la lumière solaire déviée de sa trajectoire vers le sol par les molécules atmosphériques. Comme elle est diffusée dans toutes les directions, vous en voyez davantage dans le ciel.
Avez-vous remarqué qu'en photo de grand paysage, les plans lointains prennent une teinte bleutée ? Sinon, revoyez vos anciennes images : c'est systématique. Cause identique : beaucoup de lumière bleue diffusée entre vous et l'horizon.
Pourquoi les nuages sont-ils blancs ?
Le même phénomène de diffusion explique la blancheur des nuages. Rappel : normalement, les courtes longueurs d'onde (bleu) se diffusent, les longues (rouge) traversent. D'où le ciel bleu. Mais quand la lumière rencontre un nuage, les gouttelettes d'eau sont plus grosses que toutes les longueurs d'onde. Aucune ne traverse : toutes sont diffusées de manière égale.
Autrement dit, pas de dominante colorée : nous voyons l'ensemble du spectre solaire. Mélangées, toutes les longueurs d'onde donnent du blanc. Sans nuage, on voit plus de bleu que le reste → ciel bleu. Avec nuage, diffusion égale → blanc.
Ce même phénomène explique pourquoi un jour de brume donne un aspect blanc/lait à vos photos. La lumière heurte des molécules d'eau plus grosses que toutes les longueurs d'onde → diffusion totale → voile blanc.
Pourquoi le ciel rouge/orange au coucher de soleil ?
Vers le soleil couchant, nous voyons rouge/orange. Où est passé le bleu ?
Au lever/coucher, la lumière traverse bien plus d'atmosphère pour nous atteindre. Midi : ~18 km d'atmosphère. Coucher : ~380 km. Les longues (rouges) traversent toujours, les courtes (bleues) se diffusent toujours — mais ~20 fois plus. Au cours de ce long trajet, une grande partie du bleu est diffusée hors de notre ligne de visée. Restent les rouges et jaunes.
Ce que cela change pour votre photographie
Beaucoup d'entre nous sommes photographes « lumière naturelle » : pas d'éclairage propre, on compose avec l'existant. Comprendre pourquoi la lumière se comporte ainsi aide à anticiper, voire contrer, la dominante bleutée diurne. Cela aide aussi à visualiser le rendu final lors du choix du point de vue.