Guide complet sur la Lumière pour le Digital painting

Je prévois cet été de refaire certains cours sur la lumière du Chapitre 5 de la Partie 1 du Programme indispensable. C'est pourquoi en me replongeant dedans je voulais partager avec toi ces choses à connaître qui sont simples mais pourtant qui amélioreront grandement tes digital paintings.

1.0 Déjà c'est quoi la lumière ?

Commençons par le commencement ! Un peu de physique n'a jamais fait de mal à personne. Mais si, même si tu n'aimes pas ça, ça ira.

EEinstein approved.

Cette question peut paraître bête mais je t'assure qu'il faut l'avoir en tête pour bien dessiner et peindre.

Ici on va simplifier la définition à une infinité de rayons lumineux qui partent de la source lumineuse dans toutes les directions.

Voici donc les points à retenir :

1.1 La lumière se déplace en ligne droite depuis sa source

Il faut donc penser constamment à l'emplacement de la source lumineuse, ainsi tu peux imaginer où la lumière touchera l'objet.

1.2 Si un objet bloque la lumière... il y aura de l'ombre

Là encore, on trace une ligne droite de la source lumineuse jusqu'à l'objet. Il va recevoir de la lumière mais tout ce qui sera derrière lui n'en recevra pas. Ce sera dans l'ombre.

On voit ici très bien où les rayons touchent l'engin spatial, et où elle ne l'atteint pas, ce qui laisse une partie de l'objet dans l'ombre.© Gesiye Bekeyei

1.3 Tout ce qui est derrière l'objet qui masque la lumière ne recevra pas de lumière

Oui c'est tout bête ! Si maintenant je suis un astronaute flottant à côté de l'engin spatial sur la droite, je serais dans l'ombre portée du vaisseau. Les rayons de lumière ne peuvent pas m'atteindre, je reste donc dans l'ombre.

Pense donc aux ombres portées ! C'est très souvent oublié et pourtant ça ajoute instantanément de la crédibilité à tes digital paintings.

Allez, on reste dans le thème des vaisseaux spatiaux. Ici l'artiste a pensé à ajouter l'ombre portée du vaisseau sur le sol. © Rasmus Poulsen

1.4 Ca veut dire que chaque objet peut avoir une ombre propre et une ombre portée

On vient de le voir avec les exemples au-dessus : l'ombre propre est l'ombre sur l'objet, ses parties qui ne seront pas éclairées par la lumière.

Et l'ombre portée c'est l'ombre qu'il projette en bloquant la lumière. Tout ce qui est dans son ombre ne sera pas touché par les rayons qui se déplacent en ligne droite.

1.5 Un objet peut avoir plusieurs sources de lumière

Et c'est là que les choses commencent à se compliquer ! Un objet peut évidemment être éclairé par 2, 3 ou même une infinité de lumières.

Avoir 2 sources lumineuses par exemple signifie qu'il faudra calculer 2 fois la lumière sur l'objet et ses ombres.
Certaines parties de l'objet seront éclairées par la Source 1, d'autres par la Source 2 et peut-être certaines par les deux à la fois.

Et donc on aura 2 ombres propres et 2 ombres portées ! Ca devient tout de suite plus complexe comme tu le vois.

Ici il y a 2 grandes sources lumineuses : la lumière du soleil/ciel et la lumière provenant du bar. © Tuomas Korpi

1.6 Intensité et couleur de la lumière

On finit avec 2 autres propriétés de la lumière : la lumière peut être plus ou moins forte (= elle enverra plus ou moins de rayons lumineux). Evidemment, le soleil est beaucoup plus intense qu'une ampoule humaine. Ca veut dire que l'objet sera éclairé différement, de même pour son ombre : plus la lumière est forte, plus tu risques d'avoir du contraste entre ombre et lumière.

Deuxième propriété : la couleur. Ca c'est souvent oublié par les artistes qui font des lumières blanches par défaut. Ta source de lumière peut être colorée (comme un feu qui dégagera une lumière orange) et donc tes objets seront eux aussi teintés par cette couleur ce qui peut donner des rendus beaucoup plus intéressants.

Je reprends en exemple le digital painting du dessus : tu as une lumière plutôt froide venant du ciel et une belle lumière orangée provenant de la droite. Ca crée un très beau contraste de couleurs.

1.7 Plus on s'éloigne de la lumière, plus elle faiblit

Je pense que cette règle est facile à comprendre : imagine-toi dans une pièce sombre éclairée par la faible lueur d'une bougie. Plus tu te rapproches de la bougie plus tu arriveras à distinguer ce qu'il y a autour car l'environnement reçoit plus de lumière.

Au contraire, plus tu t'en éloignes, moins les surfaces reçoivent de rayons lumineux (car l'énergie se disperse avec la distance).

👉 A noter : cette règle sera surtout utile pour les lumières artificielles et faibles, pas pour le soleil. Si tu es curieux de savoir pourquoi d'ailleurs, je l'explique dans mes cours (Partie 1 du Programme indispensable , Chapitre 5, où je rentre beaucoup plus dans les détails sur la lumière).

Leçons à en tirer

• Imagine toujours consciemment l'emplacement précis de ta source de lumière, car tout en découlera.
• Si tu veux rester simple, garde une seule source de lumière dans l'image
• Qui dit lumière dit ombre. Donc pense à peindre les ombres propres... et les ombres portées (plus souvent oubliées)
• Tu peux jouer avec la lumière et les ombres dans tes créations : un objet comme un nuage peut très bien bloquer la lumière et créer des ombres dans ton image. Garde en lumière les parties importantes et garde le reste dans l'ombre par exemple.
• Réfléchis à l'intensité de ta lumière quand tu peins les lumières sur un objet, ça déterminera ses valeurs
• Joue avec la couleur de la lumière pour exprimer des émotions différentes et poser des ambiances intéressantes.

Ben oui ! Tu croyais que ça allait être facile ? Là c'était juste l'échauffement !

Il faut non seulement comprendre comment marche la lumière... mais aussi l'objet qui reçoit cette lumière !

👉 C'est pourquoi un objet n'aura pas une quantité de lumière uniforme sur toute sa surface, même dans la lumière.

👉 Et c'est aussi pour cette raison qu'on ne peint pas de la même manière de la peau que du métal par exemple. Les propriétés diffèrent.

2.1 Prendre en compte l'angle à la lumière

Ok… voilà encore une nouvelle règle ! Alors… en soi, c'est quelque chose d'assez évident car cela fait depuis notre naissance qu'on voit cette règle appliquée dans le monde qui nous entoure sans le savoir (un peu comme l'intensité de la lumière qui diminue avec la distance) :

Plus une surface sera perpendiculaire à la lumière, plus elle sera éclairée.

Là encore, si tu veux comprendre en profondeur pourquoi, je te renvoie à mes cours complets, sinon ce guide sera interminable. Alors, en pratique ça veut dire quoi ?

Commençons par un exemple simple, une sphère :

Maintenant, on peut s'aider en simplifiant les objets complexes - et notamment les formes dites “organiques” donc arrondies, en formes avec des plans (on simplifie les arrondis). Ainsi ça devient plus facile d'estimer la luminosité de chaque endroit :

Et si on pousse ça à l'extrême, on obtient les objets les plus complexes, même une tête ! Ici c'est la célèbre tête d'Asaro, un modèle de simplification des plans de la tête pour se faciliter la tâche en dessin. On simplifie la tête avec ce système de face, plus facile à retenir et où calculer la lumière reçue est plus simple :

✅ Leçon à retenir : imagine ton objet en plans simplifiés et réfléchis à la quantité de lumière reçue par chaque face : recevra-t-elle 100% de lumière ? 80% de lumière ? 40 ? Voire 0 % si elle est dans l'ombre totale ?

Trop souvent (genre 95% du temps) les débutants peignent la lumière "au feeling". De manière super approximative et forcément... pas toujours très convaincante.

👉 Faire cet effort de "calcul de la lumière sur l'objet" te fera faire un immense bond en avant.

Au passage : même si tu connaissais déjà ces règles, par exemple si tu as déjà suivi la Partie 2 du Programme, ça te fait ici un bon rappel.

Combien je vois d'élèves qui ont vu ça dans la Partie 2 et qui oublient de faire l'effort de l'appliquer dès le Chapitre final des cours. Il faut y penser sans cesse, c'est comme ça que ça rentre !

Pour déterminer la quantité de lumière reçue par chaque point, tu l'as vu : cela dépend de sa perpendicularité face à la lumière.

Un peu comme quand tu es sous le soleil : sous le zénith de midi, c'est le moment le plus lumineux (et chaud) de la journée car le soleil est perpendiculaire à la terre pour nous. Plus il se couche, plus l'angle avec la surface de la terre devient petit et on reçoit moins de lumière.

En comprenant la lumière, on peut peindre des choses superbes, comme ce coucher de soleil par © Pengzhen Zhang

2.2 Un long apprentissage

Il est à noter que cette règle est relativement facile à comprendre mais par contre elle est très dure à appliquer. En effet cela force ton cerveau à :

1. penser à la source de lumière : sa direction, son intensité, sa distance et sa couleur
2. à imaginer ton objet en volume, en 3D, et son placement par rapport à la lumière
3. ensuite à simplifier cet objet avec des faces plus simples (comme la tête d'Asaro)
4. à calculer le pourcentage de lumière pour chaque face
5. éventuellement à peindre les lumières réfléchies dessus (on verra ça juste après)
6. à faire un beau blending entre les faces pour un beau rendu

Et oui ! Ca fait beaucoup ! Et ce n'est pas pour rien si ces étapes-là représentent 40% de mes cours de la Partie 2 : Maîtriser le dessin d'imagination. Savoir dessiner en volume et calculer les lumières, c'est un énorme morceau de l'apprentissage du dessin.

Cela demande énormément de pratique pour le faire naturellement et donner ainsi un aspect réaliste et réussi à ses sujets. Si tu regardes des vidéos d'autres artistes chevronnés, tu as peut-être l'impression qu'ils peignent les volumes, ombres et lumières avec facilité mais en réalité ils réalisent toutes ces étapes dans leur tête, consciemment ou non.

Une fois qu'on a assez développé son talent, ça devient de plus en plus naturel. On progresse, tout naturellement. Donc oui, au début il faut sans cesse penser à toutes ces règles, calculer les volumes, la lumière, etc… mais petit à petit ça devient de moins en moins épuisant et de plus en plus facile, au point qu'on peut sauter des étapes.

Donc crois en toi, sois patient et surtout régulier. Et si jamais tu veux progresser plus vite, les cours sont bien sûr là pour t'épauler.

On vient de le voir : l'angle de chaque point de l'objet va déterminer sa luminosité : s'il est très en face de la lumière, il sera très clair, sinon il sera de plus en plus foncé (= dans l'ombre).

Mais la “valeur” de lumière de chacun des points va aussi varier en fonction du matériau et de la couleur de l'objet.

👉 Pour la couleur c'est facile à comprendre : un t-shirt noir sera plus sombre qu'un t-shirt blanc.

Dans ce concept art de Didier Nguyen, on comprend très bien que certains vêtements sont clairs et d'autres non :

© Didier Nguyen

👉 Mais viennent ensuite les matériaux : voici la même sphère, de même couleur, même éclairage, mais à chaque fois dans un autre matériau : mat (comme de la peau), métal brossé, métal chromé et une en verre. Tu vas le voir, la lumière peut totalement changer sur l'objet :

Comme tu le vois, si on prend le même point sur une sphère, au même endroit, dans les mêmes conditions de lumière, le point peut totalement changer de lumière et même de couleur (mais pour le moment on laisse les couleurs de côté… 😅) en fonction de ce qui est reflété et si la lumière passe au travers (transparence).

Cela est dû à certaines propriétés inhérentes au matériau dont voici les principales :

3.1 Sa réflexion : est-il mat ou réfléchissant ?

En fonction de la réponse il faudra alors peindre la lumière différemment :

Les matériaux mats auront un aspect plutôt doux, “soft”, avec des contrastes faibles.

1. Au contraire les matériaux réfléchissants auront tendance à être très contrastés, c'est-à-dire à avoir des ombres très sombres et des highlights (réhauts de lumières) très claires.
2. De plus, on va généralement avoir ce qu'on appelle une “highlight spéculaire”. C'est cet endroit qui réfléchit le plus la source lumineuse (exemples plus bas).
3. Ces objets vont aussi avoir des lumières réfléchies beaucoup plus fortes sur eux (on parlera de ce sujet plus bas). C'est normal... qui dit "objet réfléchissant" dit "plus de reflets de lumière".
4. Les matériaux très réfléchissants comme les miroirs ou le chrome vont totalement réfléchir ce qu'il y a autour d'eux, exemple ici avec cette étude de Camille Meehan :

On voit bien ici la différence de traitement en digital painting entre les différents matériaux par le maître Ruan Jia. Prenons par exemple la peau et le métal :

Allez, un autre exemple avec ce digital painting de Greg Rutkowski. Prends le temps de bien analyser comment il a peint face à la lumière bleue du sort :

• le métal de l'armure ou de la couronne
• le tissus
• le crâne

© Greg Rutkowski

Remarque comme chaque matière est vraiment peinte différemment et cela donne de la vraie crédibilité à la lumière et aux objets.

👀 Note : Remarque notamment pour le métal les "highlights spéculaires" sur les faces les plus orientées face à la lumière. Au contraire, la manche est très mat, elle a des highlights beaucoup moins lumineuses.

👀 Note 2 : Tu peux aussi constater que la règle de la lumière qui faiblit avec la distance est très bien respectée : près de la main, la manche et le crâne flottant sont très éclairés. A partir de l'épaule, la lumière devient plus faible et plus fouce.

3.2 Sa transparence

Autre propriété, la transparence : évidemment si un objet est transparent, tu verras à travers. L'objet sera traversé par les rayons lumineux et on verra ce qu'il y a derrière.

L'exemple le plus simple est une vitre qui est totalement transparente. Tu peux aussi noter qu'il y a plusieurs degrés de transparence : de 0 à 100%. Cela signifie que l'objet laissera passer plus ou moins de lumière au travers de lui-même.

👉 A noter : petite difficulté ici : certains matériaux transparents peuvent créer de la réfraction lumineuse. Ca y est… encore un truc compliqué ! On ne va pas rentrer dans le détail ici, mais retiens juste que comme quand tu regardes au travers d'un verre arrondi, ça peut déformer l'image qui passe au travers :

Très belle peinture de © Thomas Arvid.

3.3 Ses propriétés spéciales

Il y a encore d'autres propriétés dont je ne parlerai volontairement pas ici, pour garder ce guide concentré sur les règles essentielles (et pour ne pas faire exploser ton cerveau). Cela dit, je peux citer par exemple la brillance ou encore l'iridescence qui est l'effet visible sur cette carapace d'insecte :

Je précise pour les physiciens ou artistes les plus pointilleux que c'est ici un modèle un peu simplifié pour que chaque artiste puisse avoir les bases les plus importantes. Il y a d'autres propriétés qui entrent en jeu si on veut un modèle très précis. Idem si tu te demandes pourquoi on a justement ces différences de comportement à la lumière entre les différents matériaux. Tout cela est visible je le rappelle dans mes cours et je pense même pousser ça encore plus loin dans le futur.

3.4 ✅ En application dans tes digital paintings :

Pour conclure sur cette 2è grosse partie sur les objets et leur matériau. Demande-toi toujours :

1. Quelle est la couleur de ton objet : claire ou foncée par exemple
2. Quelle est sa matière : est-elle réfléchissante ? transparente ? a-t-elle des propriétés particulières ?
3. Et enfin, adapte la lumière, les ombres et les couleurs en fonction de sa forme.

Je te propose une dernière règle de lumière pour avoir un guide complet et je laisse volontairement de côté les autres qui sont moins essentielles et que tu retrouveras dans mes cours de la Partie 1 du Programme indispensable.

Il s'agit des lumières réfléchies. Ce concept est essentiel à comprendre et il fera toute la différence entre un digital painting réussi ou non.

Pour faire très simple, la lumière est formée de rayons qui se déplacent en ligne droite. S'ils rencontrent un objet (= obstacle) ils sont arrêtés. On dit que derrière l'objet, il y a une absence de lumière.

Mais la réalité est plus complexe : en fait la lumière n'est pas stoppée par magie à la surface de l'objet. Ce n'est pas comme s'il y avait un vigile miniature qui attendait à côté d'une barrière miniature et qui arrêtait chaque rayon qui se présentait devant lui : “Stop ! On s'arrête ici, mettez-vous sur le côté comme tous les autres.”

En réalité un objet va soit absorber la lumière, soit la renvoyer. On dit aussi la réfléchir.

On peut aussi parler de radiosité, de “bounce light” en anglais… tout ça désigne la même chose.

Prenons un exemple qu'on a tous fait étant enfants : on est en salle de classe, de la lumière vient taper sur notre montre et on s'amuse à diriger le reflet de lumière dans les yeux du prof ou de ses camarades pour les éblouir et les torturer.

Allez, avoue que je ne suis pas le seul à avoir fait ça ! On a tous été des petits psychopathes en puissance, ne mens pas !

Bref, tu l'as compris, la surface vitrée de la montre était assez réfléchissante pour renvoyer une partie des rayons dans les yeux innocents du prof.

4.1 Voici la règle simplifiée :

En général, les objets vont soit absorber la lumière, soit la renvoyer, mais le plus souvent ce sera un mélange des deux.

👉 Les objets très réfléchissants comme les mirroirs vont renvoyer 100% des rayons lumineux.

👉 Les objets en partie réfléchissants vont renvoyer une partie des rayons seulement. C'est l'exemple de la montre : une partie va se refléter à la surface de la vitre, et le reste des rayons va la traverser et éclairer la montre en-dessous.

👉 Les objets non réfléchissants comme de la peau, bois, béton… vont absorber la majorité des rayons (grâce au petit vigile 😉) et renvoyer une petite partie de lumière. C'est ce cas le plus courant généralement.

J'ai repeint un exemple sur notre bonne vieille tête d'Asaro. J'ai simulé la proximité d'un objet rouge juste à côté de la tête. Une petite partie des rayons qui touchent l'objet rouge vont rebondir sur la tête et venir l'éclairer. On vient d'ajouter une lumière réfléchie sur la tête :

Voyons 3 exemples en digital painting où les lumières réfléchies ont été bien appliquées. J'ai volontairement choisi des styles différents pour te montrer que cette règle n'est PAS cantonnée qu'à du strict réalisme :

1. Digital painting de Cesar Rosolino : tu peux voir que la lumière réfléchie est visible un peu partout, mais je t'ai pointé avec les flèches des endroits où elle est particulièrement visible. Elle provient soit du sol, soit du corps du personnage. Par exemple sur le bas de ses lunettes, la lumière a rebondi avant sur son visage.

2. Digital painting de Enze Fu : ici les lumières réfléchies sont vraiment partout, j'ai mis quelques flèches mais je me suis vraiment limité. Tout l'environnement rayonne sur les deux personnages : le petit muret et la végétation autour principalement :

4.2 A appliquer dans tes digital paintings :

✅ Règle 1 : Tu peux noter qu'un objet peut recevoir 1, 2, 3 ou même des dizaines de lumière réfléchies en même temps. Par exemple notre tête d'Asaro pourrait avoir à côté d'elle une dizaine d'objets de toutes les couleurs et elle recevrait autant de lumières réfléchies. C'est pourquoi quand tu peins un objet pense à tout ce qui est autour de lui et qui peut lui renvoyer un peu de lumière réfléchie.

✅ Règle 2 : Une lumière réfléchie ne peut pas être plus forte que la source principale de lumière. Ce sera toujours égal ou inférieur.

✅ Règle 3 : Plus la lumière principale est forte, plus la lumière réfléchie sera forte

✅ Règle 4 : Plus un objet est clair, plus en général il sera réfléchissant. Imagine bêtement une pièce peinte en blanc avec une fenêtre : elle sera beaucoup plus lumineuse qu'une pièce entièrement peinte en noir. C'est car les murs noirs vont beaucoup plus absorber la lumière (le vigile est moins sympa !).

On va s'arrêter ici pour les lumières réfléchies. Le sujet est creusé plus en détails dans les cours (de la Partie 1) et je laisse volontairement de côté dans ce guide d'autres règles de lumières qui sont un peu plus secondaires. Je pense qu'il est déjà bien assez dense et son but est surtout de te permettre d'assimiler rapidement les bases les plus importantes pour améliorer tes digital paintings… Et je sais déjà que réussir à appliquer tout ça est un vrai défi. 😉

4.3 Conclusion

Evidemment, touuuutes les règles qu'on a vu ensemble dans ce guide vont s'accumuler et rentrer en synergie les unes avec les autres ce qui peut vite devenir assez complexe… mais en même temps super passionnant !

Personnellement, j'ai toujours trouvé ça passionnant. Non seulement cela permet de mieux peindre mais aussi et surtout de mieux comprendre notre monde. Combien de fois je m'émerveille de comprendre un reflet, un effet lumineux, ou pourquoi un objet a telle couleur dans cet instant présent, pourquoi le ciel est bleu… et le coucher de soleil devient orangé, etc…

Cela me pousse à voir le monde avec plus de savoir et aussi plus de curiosité. On continue sans cesse d'apprendre et ça nous pousse à toujours améliorer nos digital paintings. Mais arrêtons là ce monologue méditatif ! J'espère que ce guide - qui est sûrement le plus complet disponible gratuitement en français sur le web - te sera utile et te permettra de faire de meilleurs digital paintings ou dessins et peintures traditionnels - car bien sûr, ces règles sont les mêmes peu importe le medium. S'il t'a plu, partage-le à tes amis artistes pour qu'ils en bénéficient aussi ! 😉

Image de couverture du guide, tout en haut, par YuCong Tang.

C'est l'heure de l'auto-promotion sans gêne ! Je rappelle une dernière fois que si tu veux aller plus loin sur toutes ces règles, avoir des exercices solides pour assimiler et que tu veux progresser plus vite, les cours du Programme Indispensable sont là. Ce sont de longs cours découpés en 3 grandes parties.

• La Partie 1 se concentre sur les propriétés de la lumière, les couleurs et les matériaux
• La Partie 2 sur les volumes et le calcul de la lumière et des ombres
• La Partie 3 permet d'aller un peu plus loin sur l'emploi de la lumière pour renforcer ses choix artistiques de storytelling et mieux comprendre des choses avancées comme les effets d'atmosphère, de reflets, de perspective atmosphérique, etc…