Comments on Sur la notion d'« étendue » en optique et en géométrie

> Parce que même le grand public commence à avoir entendu parler des lumens (c'est écrit sur toutes les boîtes d'ampoules, de nos jours),

The packaging for halogen and LED bulbs also give the number of what power of traditional incandescent light their brightness is equivalent to. For example a spare halogen bulb in my drawer says in large figures that it uses 42 W power and is equivalent to a 60 W traditional incandescent bulb, and in smaller figures that its lighting power is 580 lm; while a LED bulb says it uses 10 W power, is equivalent to a 75 W traditional incandescent bulb, and its lighting power is 1055 lm. (Yes, the numbers on the two bulbs seem to contradict each other.) I actually find the comparison to incandescent bulbs more informative than the lumen measurement, but maybe younger people who aren't used to traditional incandescent don't.

> et peut-être de lux (pour le niveau d'éclairement d'une pièce)

I'm not really familar with that either. As far as I'm concerned, illumination is measured by what duration of exposure I should set my camera to. For example, a sunny summer day outside needs 1/1000 s exposure, dimly lit rooms of museums that have the most interesting exhibits that I want to photograph needs 1/2 s exposure.

> Toujours est-il que les lumens sont devenus une unité relativement familière du grand public, parce qu'ils sont maintenant indiqués sur toutes les ampoules (vu que les watts n'ont plus trop de sens à cause du grand gain d'efficacité lumineuse lors du passage aux LEDs).

Not for LED lights, but the power consumption of the light bulb is actually more important for halogen lights than it used to be for traditional incandescents, because halogen bulbs are hot and so high powered ones will damage cheap plastic light fixtures.

> Certes, mais [le Soleil] est aussi très loin : est-ce que la luminosité ne s'atténue pas avec la distance ?

Both biological organisms and our technology gets the majority of their power from just the part of sunlight that reaches Earth, so clearly the Sun shines a lot of light even to this distance.

> (Les astronomes parlent en "magnitude", qui est une échelle logarithmique, parce que c'est plus commode, mais ce n'est pas non plus exactement pareil parce que je ne sais pas si ça tient compte de la sensibilité de l'œil humain ou juste de la puissance lumineuse reçue.)

Les deux existent, évidemment ! Classiquement, la magnitude mesure évidemment ce que voit l'œil humain (c'est une notion très ancienne qui remonte aux Grecs, qui n'avaient pas d'instruments de mesure photométriques autres que l'œil nu). Mais avec le développement de la physique, une notion de magnitude correspondant à l'énergie totale a aussi été introduite : ça s'appelle "magnitude bolométrique".

Eh, mais c'est une bonne partie de mon cours d'instrumentation ça (à ceci près qu'on compte les photons presque 1 par 1 et pas par mole, pour nos capteurs, et que les unités "œil humain" nous importent peu) :
https://marcq.page.latmos.ipsl.fr/UE8/cours_1.pdf
https://marcq.page.latmos.ipsl.fr/UE8/cours_2.pdf

Sinon, autre justification de la conservation de l'étendue par le second principe de la thermodynamique : on ne peut pas chauffer le récepteur davantage que la source[*], sinon par retour inverse de la lumière on transférerait la chaleur d'un corps plus froid vers un corps plus chaud. Le mieux que puisse faire un système optique passif est d'entourer le récepteur avec la luminance de la source sur 4π sr, auquel cas on obtient, à albédo nul, la même température.

[*]: le calcul est facile à faire avec un albédo nul des deux côtés.