LE PROJECTEUR
(François-Eric Valentin)

        Un projecteur, c'est une boîte, métallique de préférence, à cause des problèmes de chaleur, avec une ouverture pour laisser passer la lumière dans une seul direction.

        Le corps :

                  Un projecteur, c'est tout d'abord un piège à lumière, une boîte qui ne doit laisser la lumière sortir que dans une seule direction. Il doit présenter un certain nombre de caractéristiques :
 

- robuste, il doit protéger la lampe et l'optique il est soit en tôle d'acier, soit en alliage moulé
- léger, car il doit pouvoir être déplacé souvent et en des lieux de circulation peu commode
- de dimensions réduites, pour pouvoir être placé partout, mais respectant le volume imposé par la chaleur à dissiper en ventilation naturelle
- étanche à la lumière, sans la moindre fuite, malgré les ouvertures nécessaires à la ventilation naturelle
- discret, il doit tâcher de se confondre dans l'ombre des coulisses, sa couleur est généralement noir, gris ou vert olive. Mais il peut adopter les couleurs de la salle de spectacle où il est installé : doré à la Comédie-Française ou à l'Odéon.

        Pour le problème de la chaleur, plusieurs paramètres interviennent dans les solutions adoptées par les constructeurs : le matériau constituant la carrosserie du projecteur (tôle d'acier soudée, fonte d'aluminium), le cheminement offert à la circulation de l'air (ouvertures à chicanes, autour de la lentille, perforations, fentes), la forme générale de l'appareil (ailettes de refroidissement, doubles parois). Le problème de l'échauffement concerne aussi les fils d'alimentation de la lampe (si l'isolant fond ou se désagrège, c'est le court-circuit immédiat), et surtout les poignées de manoeuvre qui doivent être athermiques pour permettre les réglages quand le projecteur est allumé.
        Le projecteur doit offrir un accès facile à la lampe et à l'optique. Il faut pouvoir facilement régler la douille en hauteur et en rotation dans le cas d'une douille Edison, ainsi que le miroir. En effet, la lentille, la lampe et le miroir doivent être alignés dans l'axe optique du projecteur. On gagne ainsi nettement en lumière... Il doit enfin permettre le réglage en focale, site et azimut.
        Pour le réglage de la focale, la lampe doit pouvoir facilement se rapprocher ou s'éloigner de la lentille (ouverture ou fermeture du faisceau lumineux). Il existe différentes solutions : vis hélicoïdale, glissière, glissière à crémaillère.
        Pour l'orientation en hauteur comme en largeur (tilt et pan en anglais), il est indispensable que la lyre de suspension (tout en étant la plus courte possible pour éviter les balancements) puisse être placée au-dessus ou en-dessous du projecteur, de sorte que celui-ci sera suspendu ou supporté par la porteuse. Ainsi, la douille et le culot seront toujours en dessous de l'ampoule, pour éviter que l'échauffement ne détruise les contacts. La lyre peut ou non être complétée par un disque ou des pieds permettant de poser le projecteur au sol. Enfin, à l'avant, le projecteur doit être muni d'une, deux ou trois glissières pour placer porte-filtre, grille, coupe-flux ou boîte antihalo.

voici un type de projecteur : le PC dans notre langage.....
 

        L'optique du projecteur :

       C'est évidemment la partie la plus importante du projecteur dont il faut assurer la propreté le plus souvent possible, et il faut en étudier soigneusement la construction. On trouve des projecteurs dont le seul élément optique est un miroir, d'autres une lentille, deux lentilles ou plus encore. On trouve aussi différents moyens de réglage : la lampe se déplace par rapport au miroir ou à la lentille fixe, la lentille se déplace par rapport à une lampe fixe, ou deux lentilles se déplacent l'une par rapport à l'autre.
        Pour étudier les différentes catégories de projecteurs, nous allons partir du faisceau le plus large possible pour le resserrer progressivement jusqu'au faisceau le plus étroit possible, de l'optique la plus simple à la plus complète.

Faisceau large

    L'appareil le plus simple, le réflecteur, la casserole ou le bain-de-pied, est composé d'une source (une lampe épiscope 250, 500 ou 1000 watts, ou une lampe halogène) et d'un miroir sphérique ; le faisceau n'est délimité que par les bords du réflecteur.
    Le réflecteur peut être incorporé directement à l'ampoule. C'est le cas du projecteur P.A.R., tant apprécié des groupes pop, parce qu'il est de réglage très simple.
    Très simple aussi est le principe de la lanterne d'horizon, une ampoule de forme allongée, devant un miroir cylindrique, et voilà une grande nappe de lumière. On a perfectionné cet appareil en le dotant d'un miroir biplan, qui permet d'étaler la lumière sur une plus grande zone : miroir symétrique ou miroir asymétrique permettant d'arroser une zone importante mais avec une direction privilégiée. C'est extrêmement utile pour l'éclairage de grandes toiles ou de cycloramas. Une série d'appareils en haut, sur porteuse, une série en bas, posée au sol, et l'addition de ces deux flux lumineux permet d'obtenir une répartition égale de la lumière sur toute la hauteur. On appelle ces appareils ambiodes ou quartziodes ou quartz, ou lanternes d'horizon parce que les modèles les plus récents utilisent des ampoules crayon à enveloppe de quartz de 500 watts à quatre fois 1250 watts.
    La juxtaposition en carré ou en ligne, par rythme de quatre utilisant verres colorés et gélatines (bleu primaire, rouge primaire, vert primaire, le dernier restant blanc), permet de donner toutes les colorations voulues sur le cyclorama. C'est une des utilisations les plus habituelles de la synthèse additive, bien que ce procédé absorbe une grande partie de la puissance lumineuse émise. On n'a intérêt à l'employer que lorsqu'on a besoin de plus de trois couleurs sur le fond.
    Un appareil dérivé de ce principe  le softiode, dans lequel tout le flux direct est éliminé au profit du flux réfléchi pour n'obtenir qu'une lumière douce, sans ombres, de 2 à 8 kilowatts. Voilà pour les grandes zones de lumière.

Faisceau serré

    Il s'agit cette fois d'obtenir un faisceau contrôlé à la fois par l'angle d'ouverture, et la qualité de ses bords nets ou diffus. Le résultat sera obtenu d'abord par une seule lentille, plan convexe ou Fresnel. La lentille Fresnel permet de ne pas voir où est la limite exacte du faisceau et réalise ainsi une excellente liaison avec les faisceaux voisins, alors que la lentille plan-convexe permet de surtout réussir "l'effet Camembert".
    A l'avant d'un projecteur, la lentille permet de concentrer la lumière et d'ouvrir, d'élargir le faisceau pour éclairer juste une zone donnée, à une distance donnée. Ce que ne permettaient ni les réflecteurs, ni même le BT. La lampe émet un certain flux de lumière que la lentille « étale » ou concentre sur une zone plus ou moins grande. Il est évident qu'une petite zone recevra proportionnellement plus de lumière qu'une grande, et paraîtra, à même distance, plus éclairée.
    Deux facteurs interviennent ici : l'angle d'ouverture du faisceau, proportionnel à la course possible de la douille à l'intérieur du projecteur, et le diamètre de la lentille. On a donc intérêt à choisir des projecteurs ayant à la fois une grande course et une lentille de grand diamètre. Habituellement, sur les projecteurs les plus utilisés en France, appelés « plan-convexe » parce qu'une face de la lentille est plane alors que la face extérieure est convexe, l'angle peut varier de 5° à près de 50°. Les fabricants donnent d'ailleurs les deux indications d'angle : pour le faisceau seul et pour le faisceau large correspondant à l'angle à déci-intensité, c'est-à-dire d'intensité égale au moins au dixième de l'intensité dans l'axe.
    La puissance des projecteurs plan-convexe varie de 250 watts à 2000 watts. Les plus utilisés sont les 500 watts pour de petites scènes (ils ont une portée de 5 à 10 mètres environ) et les 1000 watts (leur portée est de 15 à 20 mètres environ). La gamme des projecteurs Fresnel est plus étendue, à cause en particulier de son utilisation au cinéma avec lampes conventionnelles, halogènes ou HMI. Malheureusement, à cause des bords diffus du faisceau, les projecteurs Fresnel « bavent » lorsqu'ils sont placés en salle et éclairent trop les spectateurs. On est donc obligé au théâtre de les installer uniquement à l'intérieur de la cage de scène, et de réserver pour la salle des projecteurs plan-convexe ou projecteurs à découpe.

Le projecteur à découpe

    Compliquons encore le problème en cherchant à donner au faisceau une forme non plus ronde, mais rectangulaire : il faudra employer un jeu de miroirs et de lentilles, combiné à une série de « couteaux » (ou un gobo Si la forme est plus complexe encore). Une découpe est, au minimum, composée de trois parties : le bloc lampe, le bloc optique (séparé du premier par un espace comprenant la fenêtre) et les moyens de fixation (lyre, molette de serrage et moyens de fixation des accessoires).
 

1. Boîtier lumière 
2. Bloc lumière
3. Miroir orientable
4. Douille
5. Lentille asymétrique
6. Système de découpe
7. Iris à fermeture
8. Boîtier optique
9. Lentille plan convexe
10. Lentille plan convexe
12. Cassette porte accessoires
13. Lyre 
14. Poignée de commande
15. Poignée de serrage
16. Passe gobos
17. Glissières porte verre satiné-dépoli.

Le bloc lampe ou lumière

    Le bloc lampe comprend la source lumineuse, le miroir, éventuellement un condensateur optique, et un trou rond, la fenêtre. La lampe est le plus souvent une lampe à incandescence halogène de 650 watts, de 1000 watts ou de 2000 watts, mais on trouve des lampes basse tension et des lampes HMI. Le miroir peut se trouver de diverses formes et de différentes matières. Soit extérieur à la lampe, soit intégré à celle-ci, il est le plus souvent constitué d'une portion de sphère. Mais il peut aussi être ellipsoïdal avec ou sans facettes. Sur les modèles plus anciens, il était en plastique résistant ce qui interdisait l'utilisation en douche, pour des problèmes de concentration de la chaleur. Sur les modèles plus récents, et bien que les fiches techniques ne précisent pas souvent son matériau, il est en aluminium anodisé. S'il est ellipsoïdal (à facettes ou non), il concentre la lumière émise par le filament placé à l'un des deux foyers de l'ellipse, vers le deuxième foyer : ce point est appelé point focal et se trouve derrière la fenêtre, à l'endroit des couteaux ou du gobo. Si le miroir est de type sphérique, comme sur les projecteurs à lentille plan-convexe, on est obligé d'utiliser un condensateur optique pour concentrer les rayons lumineux venant du miroir ou en direct du filament, vers le point focal. Suivant les constructeurs, l'accès à la lampe se fera de diverses manières.

    La fenêtre

    Il s'agit de cet interstice compris entre les deux blocs métalliques, qui comporte les couteaux, et les glissières pour iris ou porte-gobo; Si elle permet une assez bonne ventilation de ces différents accessoires, elle offre parfois des fuites de lumière désagréables.
    C'est effectivement à cet endroit du trajet des rayons lumineux que l'on peut donner une forme au faisceau en jouant soit sur les couteaux, qui donneront des formes géométriques (carré, triangle, allée...), soit sur des formes découpées dans du métal fin et glissées dans un porte-gobo. Ces formes sont d'une variété infinie dans les nombreux catalogues spécialisés du commerce (fenêtres de tous styles, feux, nuages, éclairs, ou abstraits), mais elles peuvent aussi être fabriquées artisanalement avec des plaques d'imprimerie Offset. Si le travail des couteaux permet de former le faisceau ou d'en couper une partie qui « bave » sur le sol ou le décor, ces couteaux ne font qu'arrêter la lumière et donc la reconvertissent en chaleur.

    Le bloc optique

    Il constitue la partie la plus importante de l'appareil. Il comporte les lentilles, les rails sur lesquels glissent ces lentilles, les molettes de réglage, la cassette pour les portes-filtres et les accessoires, les moyens de verrouillage du projecteur sur sa lyre, et un moyen d'accès aux lentilles pour les nettoyer.
    C'est du nombre de lentilles, de leur distance focale, de la qualité de chacune, que dépendra le diamètre de la tache éclairée. Une découpe « classique » comprend deux lentilles. Les découpes à une seule lentille sont, en fait, des longues portées et, Si elles méritent leur nom de découpe, c'est que l'on peut donner une forme au faisceau, le fait de manipuler la lentille ne joue pas sur le diamètre de la tache, mais sur la qualité de ses bords, nets ou flous, en fonction de l'éloignement du projecteur. Les découpes à plusieurs lentilles dans le bloc optique sont donc les seules qui permettent de jouer, à la fois sûr le diamètre de la tache et sur la qualité des bords.
    A la différence des appareils vendus en Angleterre sous le nom de projecteurs à réflecteur ellipsoïdal, dont les deux lentilles sont solidaires à l'intérieur d'un tube métallique coulissant lui-même à l'intérieur d'un deuxième tube, les deux lentilles des découpes « françaises » peuvent se manipuler indépendamment l'une de l'autre ; la plus proche de la fenêtre, souvent (et c'est logique) de plus petit diamètre, sert à définir l'angle du faisceau, l'autre jouant pour faire nette ou floue l'image projetée.
    Chaque constructeur présente évidemment plusieurs modèles de découpes, en fonction de l'angle du faisceau. On peut, en général, les classer en plusieurs catégories : les angles très fermés (de 5 à 15 degrés) les découpes longues, qui ont des faisceaux encore serrés (de 15 à 30 degrés) ; et les découpes courtes (de 20 à 40 degrés) ; mais il existe aussi des modèles dits « ultra-courtes ».
    Il me semble évident que ce sont les courtes qui rendront les plus grands services, en général ; car les longues demandent un très grand recul. Mais ce serait une erreur pour un théâtre de ne disposer que de courtes ou de longues.
    Les différentes lentilles (une plus une, ou deux plus une) coulissent sur des rails ou des glissières latérales, mais sont manipulées soit directement par des boutons à vis, latéraux eux aussi, ou sous l'appareil, soit par des molettes rotatives à transmission douce, et marquées en degrés pour permettre de retrouver facilement un réglage antérieur.

Quelques petites consignes pour une utilisation optimum d'un projecteur :

· Isoler électriquement avant toute intervention.
· Les écrans de protection, les lentilles ou les filtres à ultraviolets doivent être remplacés s'ils sont visiblement endommagés au point que leur efficacité en soit diminuée, par exemple par des fêlures ou des rayures profondes.
· La lampe doit être remplacée Si elle a été endommagée ou déformée par la chaleur.
· Ne pas utiliser de lampes de type différent ou de puissance supérieure à celle indiquée, contrôler que la tension de la lampe corresponde bien à la tension secteur de l'installation.
· Veiller à ce que le projecteur soit monté avec un support approprié (trépied ou crochet).
· En position suspendue (crochet, boulon...), l'appareil doit obligatoirement être assuré par une suspension auxiliaire (élingue, chaîne...) convenablement dimensionnée et ancrée à l’arrière de l'appareil. La liaison devra être effectuée au plus court, au besoin avec plusieurs tours Si la longueur de l'élingue ou de la chaîne le nécessite.
· Les accessoires amovibles (coupe-flux, cône antihalo...) doivent également être assurés par une élingue de taille appropriée, ancrée à l'avant de l'appareil. Tenir compte de leur poids pour la charge d'accrochage.
· Ne pas ouvrir l'appareil sous tension.
· Lampe et supports chauds, attendre que l'appareil soit froid avant toute intervention.
· Ne pas modifier la sécurité.
· Resserrer régulièrement les connexions et contrôler l'état des câbles. Si le câble est détérioré, le remplacer par un câble identique.
· Vérifier l'éloignement minimum d'une matière inflammable.
· Ne pas exposer aux intempéries, ne pas couvrir.
· Si l'appareil comporte un ou plusieurs ventilateurs, vérifier qu'ils fonctionnent bien - Si un dysfonctionnement apparaît à ce niveau, couper immédiatement et effectuer les réparations nécessaires.
· Si l'appareil comporte des filtres, les dépoussiérer régulièrement.
· Ne jamais boucher les passages d'air.
· Dépoussiérer fréquemment les optiques.
· Appareils réalisés en conformité avec les directives européennes de normalisation appliquées au matériel d'éclairage professionnel. Toute modification du produit dégage la responsabilité du constructeur.
· Matériel professionnel : Intervention par technicien qualifié.

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