Éclairage LED sans scintillement : tout ce que vous devez savoir

Table des matières

Qu’est-ce que le scintillement ? (Définition des bases)

Pourquoi les lumières clignotent-elles ? (Problèmes et solutions)

Les dangers cachés : pourquoi devriez-vous vous en soucier ?

Comment mesurer le scintillement : aller au-delà des notions de base

Comment vérifier vos feux ?

Que sont les ampoules LED sans scintillement ?

Conclusion

Lorsque vous choisissez des luminaires pour une étable, un stade ou un entrepôt industriel, vous vous concentrez généralement sur les lumens, la puissance ou la température de couleur. Mais  le scintillement  figure-t-il parmi vos critères ? Si ce n’est pas le cas, il est temps d’examiner de plus près l’impact de la stabilité de la lumière sur votre environnement.

On croit souvent, à tort, que seules les LED produisent un effet stroboscopique désagréable. La réalité est plus complexe. S'il est vrai que les LED peuvent scintiller, c'est également le cas de presque toutes les autres sources de lumière électrique, y compris les halogènes, les lampes à halogénures métalliques et les tubes fluorescents.

La différence réside dans les causes du scintillement et comment y remédier. Voici des informations sur ce qu'est réellement le scintillement, pourquoi il se produit et comment choisir des ampoules LED sans scintillement .

Qu’est-ce que le scintillement ? (Définition des bases)

Pour résoudre le problème, il faut d'abord le définir clairement.

La définition

Le scintillement est le  cycle rapide d'allumage et d'extinction d'une source lumineuse .

Imaginez un interrupteur actionné des centaines de fois par seconde. C'est essentiellement ce qui se passe à l'intérieur d'un luminaire à scintillement. Le flux lumineux n'est pas constant ; son intensité fluctue au fil du temps. Si cela peut être intentionnel (comme un stroboscope en boîte de nuit), dans un contexte professionnel, c'est presque toujours une nuisance indésirable.

Deux types de scintillement

Le scintillement se manifeste sous deux formes distinctes selon sa vitesse (fréquence) :

Ø  Scintillement visible (<100 Hz) :
Ce type de scintillement se produit suffisamment lentement (généralement 100 fois par seconde ou moins) pour que vos yeux puissent détecter directement le clignotement. Il est immédiatement perceptible et gênant.

Scintillement  invisible (>100 Hz) :
Ce phénomène se produit lorsque la fréquence lumineuse est si élevée que l’œil ne perçoit pas consciemment le clignotement. Cependant, même invisible, ce scintillement n’est pas sans danger. Le cerveau et le corps traitent ces changements rapides, ce qui peut entraîner des effets indésirables tels que maux de tête, fatigue oculaire et baisse de la concentration. En milieu industriel, ce scintillement invisible provoque un effet stroboscopique, donnant l’impression que les machines en mouvement sont immobiles et dangereuses.

Que signifie réellement « sans scintillement » ?

Vous verrez souvent le terme « sans scintillement » sur les emballages de produits, mais que signifie-t-il techniquement ?

Les lampes LED sans scintillement sont un  type de luminaire LED conçu dans un but précis : minimiser les fluctuations de courant à un niveau  imperceptible  pour la santé humaine, le comportement du bétail ou le matériel photographique. Ce résultat est obtenu grâce à un  circuit de commande de haute qualité  qui convertit le courant alternatif instable en un flux continu stable et régulier d'énergie.  

Référence : https://en.wikipedia.org/wiki/Flicker_(light) 

Conseil de pro : Scintillement vs. Éblouissement – ​​Quelle est la différence ?

Ne confondez pas ces deux dangers visuels.

Le  scintillement  se produit dans  le temps : il s’agit d’une fluctuation rapide de la luminosité lumineuse (alternance marche/arrêt). Il provoque un stress neurologique.

L’  éblouissement  se produit dans  l’espace : il s’agit d’une luminosité ou d’un contraste excessif qui provoque une gêne visuelle (comme regarder directement le soleil). Vous souhaitez y remédier ? Consultez notre guide sur la réduction de l’éblouissement dans l’éclairage sportif..

Solution Ceramiclite : Nos haut-parleurs de haute qualité éliminent le scintillement, tandis que nos lentilles optiques de pointe minimisent l’éblouissement. Les deux sont indispensables pour un environnement de travail sûr.

Pourquoi les lumières clignotent-elles ? (Problèmes et solutions)

On entend souvent dire, à tort, que « les LED clignotent naturellement ». C’est faux. Les LED elles-mêmes sont stables ; le problème réside dans  leur alimentation  et  leur contrôle .

Voici les deux principales causes de scintillement et comment les corriger.

Cause n° 1 : L’alimentation secteur

Le problème : le courant alternatif (CA)

La majeure partie de l'électricité mondiale est distribuée sous forme  de courant alternatif (CA) .

l  L'onde : Le courant alternatif circule sous forme d'onde (onde sinusoïdale), changeant de direction 50 à 60 fois par seconde (50-60 Hz).

l  L'écart : À chaque fois que le courant inverse son sens, la tension chute à zéro.

Résultat  : Lorsque la tension atteint zéro, la lampe perd de la puissance pendant une fraction de seconde.

Remarque : Les anciennes ampoules à incandescence ne scintillaient que très peu, car leur filament restait incandescent pendant les coupures de courant.  Les LED, en revanche, réagissent instantanément . Si le courant est coupé pendant une milliseconde, la LED s'éteint pendant une milliseconde, créant ainsi un bref effet de stroboscope.

La solution : des variateurs de haute qualité (conversion CA/CC)

Vous ne pouvez pas changer le réseau électrique, mais vous pouvez changer la façon dont votre lampe est alimentée. La solution : le  driver LED .

Fonctionnement : Le circuit de commande agit comme un pont. Il prend le courant alternatif « ondulé » et le convertit en  courant continu (CC) « plat » .

La qualité compte :

Les  drivers bon marché : ils lissent mal la tension, laissant passer les ondulations jusqu'à la LED. Résultat : scintillement.

Pilotes Ceramiclite :  Nous utilisons des composants de haute qualité (comme des condensateurs) qui agissent comme un réservoir, comblant les variations de puissance. Cela garantit que la LED reçoit un courant constant et stable.  Courant stable = absence de scintillement .

Cause n° 2 : Gradation incorrecte

Le problème : Les anciens variateurs sur les nouveaux éclairages
scintillent souvent lorsqu’on essaie de faire varier l’intensité d’une LED à l’aide d’une technologie conçue pour les années 1980.

l  Coupure de phase (TRIAC) : Les variateurs muraux traditionnels fonctionnent en « hachant » l'onde sinusoïdale du courant alternatif, coupant ainsi l'alimentation pendant des périodes plus longues pour réduire la luminosité.

Le  problème : alors que les ampoules à incandescence supportaient bien ces variations, les LED ont souvent du mal à gérer les coupures de courant. Ce décalage provoque un fonctionnement erratique de la LED, se traduisant par un bourdonnement ou un clignotement visible.

La solution : les protocoles de gradation modernes

Pour obtenir une gradation sans scintillement, vous devez mettre à niveau le système de contrôle.

Systèmes 0-10 V ou DALI :  au lieu de couper le fil d’alimentation, ces systèmes utilisent un signal distinct pour indiquer au pilote la luminosité souhaitée. Le pilote ajuste alors le courant en douceur, évitant ainsi les brusques variations d’intensité des anciens variateurs.

En résumé : si vos LED clignotent, cela est probablement dû à un  driver bas de gamme  incapable de convertir correctement le courant alternatif, ou à un  variateur incompatible  qui altère le signal. La solution consiste toujours à utiliser des composants électroniques de haute qualité, conçus spécifiquement pour cet usage.

Les dangers cachés : pourquoi devriez-vous vous en soucier ?

Vous pourriez penser : « Si je ne vois pas le scintillement, est-ce vraiment important ? »

La réponse est un oui retentissant. Même lorsque les fluctuations lumineuses sont trop rapides pour être perçues consciemment par l'œil humain, elles n'en ont pas moins un impact sur les systèmes biologiques et les équipements électroniques.

Voici comment une mauvaise qualité d'éclairage se traduit concrètement par des risques pour la santé, la sécurité et le bien-être animal.

Santé humaine : le bilan biologique

Vos yeux ne « voient » peut-être pas le clignotement, mais votre cerveau le traite certainement.

Lorsque vous travaillez sous une lumière vacillante, les muscles de votre iris se dilatent et se contractent constamment pour s'adapter aux variations de luminosité. Simultanément, votre cerveau travaille intensément pour assembler ces flashs rapides en une image stable.

Cet effort neurologique continu entraîne  des effets néfastes sur la santé liés au scintillement des lumières , notamment :

l  Fatigue et fatigue oculaires : Une sensation de « lourdeur » dans les yeux après seulement quelques heures.

l  Maux de tête et migraines : Chez les personnes sensibles, le scintillement est un déclencheur connu de migraines sévères.

l  Diminution de la concentration : Dans les bureaux ou les écoles, ce facteur de stress subtil diminue les performances cognitives.

Bien-être animal : L’« effet disco » sur les animaux

Si vous gérez une ferme, ceci est crucial :  les animaux perçoivent la lumière différemment des humains .

Les volailles, par exemple, ont un taux de fusion critique par scintillement (CFF) bien plus élevé que les humains. Une lumière qui vous paraît stable peut être perçue comme un stroboscope terrifiant par une poule ou une dinde.

Une mauvaise stabilité de l'éclairage affecte votre exploitation agricole de deux manières spécifiques :

Chez  les volailles (poulets/dindes) :
très sensibles au scintillement, elles subissent un stress visuel constant qui entraîne une augmentation du taux de cortisol. Ceci se manifeste par  un comportement agité (picage et cannibalisme)  et, à terme, une baisse de la ponte ou du taux de croissance.

Pour les  vaches laitières :
les vaches dépendent de cycles lumineux réguliers pour réguler leurs niveaux de mélatonine et de prolactine. Une lumière instable et fluctuante peut perturber ces rythmes hormonaux, empêchant ainsi le troupeau d’atteindre  une production laitière optimale .

En résumé : pour l’éclairage destiné à l’élevage , l’absence de scintillement n’est pas qu’un luxe ; c’est une norme de bien-être animal qui protège directement le retour sur investissement de votre production.

Sécurité industrielle : L'effet stroboscopique

Dans les environnements de production, le scintillement représente un danger physique.

Cela s'explique par l'  effet stroboscopique . Imaginez une scie circulaire ou un ventilateur tournant à grande vitesse. Si la lumière LED clignote à une fréquence correspondant à la vitesse de rotation de la machine,  la lame semblera immobile .

Cette illusion d'optique représente un grave danger. Un travailleur pourrait toucher accidentellement une machine en mouvement qu'il croit éteinte. C'est pourquoi  la sécurité liée à l'effet stroboscopique  est une exigence incontournable dans  la conception de l'éclairage industriel.

Interférence technologique : la disruption numérique

Le scintillement est également l'ennemi de la technologie moderne.

Caméras  : Les caméras de sécurité haute définition et les équipements de diffusion sportive capturent des images à une fréquence d’images élevée. Sous des éclairages vacillants, votre flux vidéo affichera  des lignes parasites gênantes , dégradant la qualité de la diffusion dans les stades sportifs professionnels ..

l  Scanners : En logistique, les scanners de codes-barres automatisés peuvent ne pas parvenir à lire les étiquettes si la lumière clignote pendant la lecture, ce qui ralentit les chaînes d'approvisionnement.

Comment mesurer le scintillement : aller au-delà des notions de base

Pour évaluer véritablement la sécurité, il ne suffit pas de se demander « est-ce que ça clignote ? ». Il faut quantifier ce clignotement. Une mesure réussie doit prendre en compte trois caractéristiques essentielles :

1.  Magnitude : De combien l'intensité lumineuse change-t-elle ?

2.  Fréquence : À quelle vitesse cela se produit-il ?

3.  Forme d'onde : Quelle est la forme du cycle marche/arrêt ?

Voici l'évolution technique des mesures de scintillement, des calculs d'amplitude de base à l'analyse avancée dans le domaine fréquentiel.

Méthode 1 : Pourcentage de scintillement (mesure de l’amplitude)

Sans doute la mesure la plus facile à comprendre,  le pourcentage de scintillement  mesure l'amplitude (profondeur) de la modulation. Il s'agit d'un calcul d'amplitude uniquement.

Comment cela se calcule : On prend la différence entre le flux lumineux maximal (Pic) et le flux lumineux minimal (Creux), divisée par la somme de ces deux valeurs.

Pourcentage de scintillement = Max − Min / Max + Min × 100 %

L'échelle :

0 % : Une lumière parfaitement stable.

100 % : La lumière s'éteint complètement puis se rallume (comme un stroboscope).

Limite critique : Bien que facile à calculer, le pourcentage de scintillement  ignore complètement la fréquence et la forme d’onde .

Pourquoi c'est important : Une lumière qui scintille à 100 % à 50 Hz est visuellement catastrophique. Une lumière qui scintille à 100 % à 10 000 Hz (fréquent en modulation de largeur d'impulsion haute fréquence) est généralement invisible et sans danger. Se fier uniquement au pourcentage de scintillement peut entraîner l'exclusion involontaire de luminaires de haute technologie adaptés, tout en ne détectant pas les lumières à basse fréquence nocives.

Méthode 2 : Indice de scintillement (Mesure de la forme d’onde)

L'indice de scintillement  représente une avancée. Au lieu de se contenter d'examiner les valeurs maximales et minimales, il analyse la  forme  de la courbe de flux lumineux.

Calcul : Il s’agit de mesurer l’aire sous la courbe de luminosité. Plus précisément, on divise l’  aire au-dessus de la luminosité moyenne  par l’  aire totale  de la courbe de luminosité.

L'échelle : va de  0 à 1  (plus bas est mieux).

Pourquoi c'est mieux : Cela tient compte du  cycle de service  (le pourcentage de temps pendant lequel la lumière est effectivement allumée). Deux lampes peuvent avoir le même pourcentage de scintillement, mais si l'une reste éteinte plus longtemps au cours de chaque cycle, son indice de scintillement sera plus élevé. Cela en fait une représentation plus précise de la stabilité de la lumière que le simple pourcentage.

Méthode 3 : Analyse dans le domaine fréquentiel (Les normes de « perception »)

Les techniques les plus récentes et les plus précises, telles que  SVM  et  IEEE 1789 , vont au-delà des simples mesures temporelles. Elles utilisent  l'analyse dans le domaine fréquentiel .

La  science (transformation de Fourier) : Ces mesures reposent sur un processus mathématique appelé transformation de Fourier. Celle-ci convertit le signal lumineux du « domaine temporel » au « domaine fréquentiel », décomposant les signaux lumineux complexes en leurs composantes de fréquence fondamentale.

Pourquoi  cette méthode est-elle la référence ? Contrairement aux méthodes précédentes, cette approche tient compte de  la perception humaine . Elle compare les fréquences de la lumière aux données empiriques sur la façon dont les yeux et le cerveau humains réagissent. Elle pondère les données : les basses fréquences (qui nous affectent davantage) sont fortement pénalisées, tandis que les très hautes fréquences le sont moins.

Normes clés utilisant cette méthode :

1.  Norme IEEE 1789-2015 (Guide de sécurité) : L’Institut des ingénieurs électriciens et électroniciens (IEEE) a combiné biologie et physique pour créer un diagramme de sécurité de référence. Il étend la plage d’analyse jusqu’à  3 000 Hz  afin de prendre en compte les effets biologiques.

Elle définit trois zones :

ü  La zone sans effet (verte) : sans danger pour toutes les applications.

ü  La zone à faible risque (jaune) : acceptable pour un usage général.

ü  La zone à haut risque (blanche) : impropre aux environnements industriels ou biologiques.

2.  SVM (Mesure de visibilité stroboscopique) : Cette métrique évalue spécifiquement l’  effet stroboscopique , c’est-à-dire le risque que des objets en mouvement paraissent immobiles. Elle se concentre sur les fréquences supérieures à 80 Hz.

Objectif : la valeur de SVM doit être ≤ 1,0 . Pour les tâches industrielles de haute précision, il est préférable que cette valeur soit plus proche de  0 .

Tableau recommandé : Comparaison des principaux indicateurs de scintillement

Comment vérifier vos feux ?

Vous n'avez probablement pas un luxmètre à 2 000 $ dans votre poche. Heureusement, vous possédez déjà un appareil capable d'effectuer une vérification de base : votre smartphone.

Voici une méthode simple pour détecter un mauvais éclairage.

L'astuce du smartphone (vidéo au ralenti)

Les appareils photo des smartphones modernes capturent des vidéos à des cadences d'images élevées (souvent 240 images par seconde ou plus). Cela en fait d'excellents outils pour  détecter les scintillements lumineux  invisibles à l'œil nu.

Comment tester le scintillement d'une LED avec un téléphone :

1. Ouvrez votre application appareil photo et passez en mode vidéo « Ralenti » (Slo-Mo).

2. Pointez l'appareil photo directement vers la source lumineuse.

3. Enregistrez pendant environ 5 secondes.

4. Relancez la vidéo.

Signes à surveiller :
Si la lumière sur votre écran clignote, s’allume et s’éteint par intermittence, ou si des bandes sombres défilent sur l’image, votre luminaire présente d’importants problèmes de scintillement. Si l’image reste fixe et stable, la lumière est relativement stable.

Note critique : Qualitatif vs. Quantitatif

Bien que cette astuce téléphonique soit utile, elle a ses limites. Il s'agit d'un  test qualitatif : elle indique si un problème existe, mais pas sa gravité.

l  Ce que cela vous indique : « Oui, cette lumière clignote. »

l  Ce qu'il ne peut pas faire : Il ne peut pas mesurer l'indice de scintillement spécifique, la fréquence (Hz) ou s'il se trouve dans la « zone de sécurité » IEEE 1789.

Pour les audits professionnels, notamment dans les milieux industriels ou d'élevage, il convient de toujours vérifier les résultats à l'aide d'un luxmètre ou d'un spectromètre professionnel.

Que sont les ampoules LED sans scintillement ?

Si vous parcourez le marché, vous verrez des milliers de produits étiquetés « anti-scintillement ». Mais attention : les étiquettes marketing peuvent être trompeuses.

Le mythe contre la réalité

De nombreux fabricants affirment qu'une lampe est « sans scintillement » simplement parce que le scintillement est inférieur à 100 Hz (invisible à l'œil nu). Or, comme nous l'avons vu précédemment, cela ne suffit pas pour garantir la sécurité industrielle ni le bien-être animal.

La réalité : une lumière véritablement sans scintillement repose entièrement sur le cœur du luminaire : le driver .

La technologie derrière la céramique

Chez Ceramiclite , notre objectif n'est pas seulement de tromper l'œil humain. Nous concevons nos luminaires pour répondre aux normes physiques les plus strictes. Voici comment nous procédons :

Alimentations à courant constant de haute qualité : les 
lampes bon marché utilisent de simples redresseurs qui laissent passer le courant alternatif. Nous utilisons des alimentations avancées dotées d’une capacité élevée et de circuits complexes. Cette technologie agit comme un barrage, lissant le courant alternatif turbulent pour obtenir un  flux de courant constant  parfaitement plat . L’absence d’ondulation signifie l’absence de scintillement.

l  PWM haute fréquence (si la gradation est nécessaire) :
Lorsque la gradation numérique est requise, nous garantissons une vitesse de commutation extrêmement rapide. Alors que les éclairages standard fonctionnent à 300 Hz, les systèmes industriels haut de gamme peuvent atteindre des fréquences  supérieures à 2 000 Hz . À cette vitesse, le scintillement est imperceptible d’un point de vue biologique et mécanique.

Notre engagement

Chez Ceramiclite, nous privilégions les données aux promesses en l'air. Notre engagement est de fournir des solutions d'éclairage qui dépassent les exigences de conformité minimales. Nous visons un  taux de scintillement inférieur à 5 %  (souvent inférieur à 1 %) et respectons scrupuleusement les zones de sécurité définies par la  norme IEEE 1789 .

Conclusion

L'éclairage est souvent négligé, mais il ne devrait pas l'être.

Économiser un peu d'argent sur des luminaires LED avec des drivers bon marché est une fausse bonne idée. Les coûts cachés — qu'il s'agisse de la sécurité des employés compromise, de la baisse de la production laitière ou de la mauvaise qualité vidéo dans le manège — dépassent largement les économies initiales.

Les éclairages LED sans scintillement représentent un investissement pour la sécurité,  la  productivité et le bien-être .

Prêt à passer à la version supérieure ?

Ne vous fiez pas au hasard à la qualité de votre éclairage. Si vous recherchez une solution performante et éprouvée pour des applications industrielles, sportives ou d'élevage, contactez-nous.

Consultez un ingénieur Ceramiclite dès aujourd'hui Concevoir un plan d'éclairage qui soit sans danger pour votre équipe, vos animaux et votre entreprise.