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Termes essentiels de l'éclairage expliqués : Glossaire technique
Table des matières
Partie 1 : La physique de la lumière et de la vision
Partie 2 : Photométrie : Quantification de la lumière
Partie 3 : Science et qualité des couleurs
Partie 4 : Distribution optique et contrôle de l’éblouissement
Partie 5 : Terminologie électrique et mécanique
Partie 6 : Le glossaire complet de l'éclairage AZ
Introduction
Vous est-il déjà arrivé de consulter une fiche technique de LED et d'avoir l'impression de lire une langue étrangère ? Vous n'êtes pas seul.
De « L70 » à « l'ellipse de MacAdam », le secteur de l'éclairage regorge d'acronymes complexes et de jargon technique. Or, la compréhension de ces termes est désormais indispensable.
Que vous soyez ingénieur, concepteur lumière ou responsable des achats, la maîtrise de cette terminologie est essentielle. Elle vous permet de ne pas vous contenter d'acheter des luminaires puissants, mais de choisir des produits qui offrent efficacité énergétique, confort visuel et fiabilité à long terme pour vos projets.
Ce guide va bien au-delà d'un simple dictionnaire. Nous avons organisé les concepts essentiels selon une structure logique afin de vous aider à prendre de meilleures décisions :
l La physique de la lumière : Comprendre le spectre et la vision humaine.
l Photométrie : Comment nous mesurons et quantifions la lumière (lumens, lux, etc.).
l Science des couleurs : Maîtriser le CCT, le CRI et le TM-30.
l Électricité et mécanique : Pilotes, gradation et indices de protection.
l Le glossaire AZ : Un index de référence rapide pour tout le reste.
Partie 1 : La physique de la lumière et de la vision
Avant d'aborder les spécifications des lampes, il est indispensable de comprendre la nature même de la lumière et la façon dont nos yeux la perçoivent.
01. Lumière
Physiquement parlant, la lumière est une forme d'énergie de rayonnement électromagnétique. Elle se propage sous forme d'ondes et se déplace en ligne droite à partir d'une source. Bien que la lumière soit présente dans tout l'univers, ce qui importe dans notre secteur, c'est la bande d'énergie spécifique que l'œil humain peut détecter.
Référence : https://en.wikipedia.org/wiki/Light
02. Spectre
Le « spectre visible » est la partie du spectre électromagnétique que l'œil humain peut percevoir. Sa longueur d'onde s'étend approximativement de 380 nm (violet) à 780 nm (rouge) .
Pourquoi c'est important : Comprendre le spectre est la base de la compréhension du rendu des couleurs (IRC) et de l'éclairage de croissance des plantes (PAR).
03. Vision humaine (photopique, scotopique, mésopique)
La lumière n'est pas perçue de la même manière pour tous les types de lumière. Nos yeux utilisent deux types de photorécepteurs : les cônes (pour la lumière vive et les couleurs) et les bâtonnets (pour la lumière faible et les mouvements). Cela donne lieu à trois états de vision distincts :
Vision photopique (vision diurne) :
l Se produit dans des conditions lumineuses (>3 cd/m² ) .
Les cônes sont actifs. Nous voyons les couleurs et les détails clairement.
La sensibilité maximale se situe à 555 nm (vert-jaune) . La plupart des éclairages intérieurs standard sont conçus pour cet état.
Vision scotopique (vision nocturne) :
l Se produit dans des conditions très sombres (<0,001 cd/m² ) .
Les bâtonnets sont actifs. Nous voyons en noir et blanc (niveaux de gris).
l La sensibilité maximale se déplace vers 507 nm (bleu-vert) .
Vision mésopique (vision intermédiaire) :
La zone cruciale : elle se situe entre la lumière et l’obscurité (comme au crépuscule ou sous l’éclairage public). Les cônes et les bâtonnets sont tous deux actifs.
Application : En matière d’éclairage public , il est essentiel de tenir compte de la vision mésopique. Une lumière blanche plus froide (qui stimule mieux les bâtonnets de la rétine) améliore souvent la visibilité des conducteurs la nuit par rapport à une lumière jaune chaude, même à flux lumineux égal.
Partie 2 : Photométrie : Quantification de la lumière
L'une des plus grandes sources de confusion dans le domaine de l'éclairage concerne le terme « luminosité ». En ingénierie, nous n'utilisons pas ce mot. Nous privilégions plutôt quatre mesures précises.
04. Flux lumineux (lumens - lm)
« Quelle quantité de lumière est émise ? »
Le flux lumineux correspond à la quantité totale de lumière visible émise par une source dans toutes les directions. Il s'agit de la « puissance » brute de la lampe.
Remarque : Un nombre de lumens plus élevé ne signifie pas toujours une lumière plus intense sur votre bureau ; cela dépend de l’endroit où se trouve cette lumière.
05. Intensité lumineuse (candela - cd)
« Quelle est l'intensité du faisceau dans une direction donnée ? »
Cela mesure la force de la lumière dans une direction spécifique.
Exemple : Un pointeur laser a un faible flux lumineux (lumens) mais une intensité lumineuse (candela) extrêmement élevée car la lumière est concentrée. Un projecteur aura une intensité lumineuse (candela) supérieure à celle d’une ampoule classique de même puissance.
06. Éclairement (Lux - lx et Foot-candles - fc)
« Quelle quantité de lumière atteint la surface ? »
Il s'agit du critère le plus important pour l'acceptation d'un projet. Il mesure le flux lumineux reçu par unité de surface (comme un bureau ou un sol).
Ø Lux (lx) : Lumens par mètre carré (Système métrique, utilisé dans le monde entier).
Ø Foot-candle (fc) : Lumens par pied carré (système impérial, utilisé aux États-Unis).
Formule de conversion :
1 pied-bougie ≈ 10,76 lux
(Règle générale : 1 fc équivaut approximativement à 10 lux)
07. Luminance (cd/m² ou Nits)
« Quelle est la luminosité perçue par l'œil ? »
L'éclairement est la lumière qui frappe le mur ; la luminance est la lumière réfléchie par le mur et qui pénètre dans votre œil. C'est la seule valeur photométrique que nous percevons réellement.
08. Efficacité lumineuse (lm/W)
« Quel est le taux de conversion ? »
Cela mesure l'efficacité avec laquelle une source lumineuse convertit l'électricité (en watts) en lumière visible (en lumens). C'est l'équivalent de la consommation d'énergie dans le monde de l'éclairage.
Source lumineuse | Efficacité typique (lm/W) | État d'efficacité |
Halogène / Incandescent | 10 - 20 lm/W | Très faible (Éliminé progressivement) |
Fluorescent (T5/T8) | 50 - 80 lm/W | Modéré |
LED moderne | 130 - 180+ lm/W | Haute efficacité |
09. Uniformité (U0)
L'uniformité est le rapport entre l'éclairement minimal et l'éclairement moyen sur une surface (Emin / Eavg) .
Pourquoi c'est important : Si une pièce présente des zones claires et des zones sombres (faible uniformité), nos yeux doivent constamment s'adapter, ce qui provoque une fatigue visuelle. Un rapport d'uniformité proche de 1,0 est idéal, mais difficile à atteindre ; un rapport supérieur à 0,4 est la norme pour la plupart des espaces de travail.
10. Réflectance
Il s'agit du pourcentage de lumière qu'une surface réfléchit plutôt qu'elle n'absorbe.
Conseil déco : Vous pouvez utiliser les mêmes luminaires dans deux pièces différentes, mais si la pièce A a des murs noirs (faible réflectance) et la pièce B des murs blancs (forte réflectance), la pièce B paraîtra nettement plus lumineuse. La conception de l’éclairage doit toujours tenir compte des matériaux de l’espace.
Partie 3 : Science et qualité des couleurs
La plupart des fabricants s'arrêtent à l'IRC. Mais pour les projets haut de gamme — musées, commerces et hôtellerie de luxe — les mesures standard ne suffisent plus. Voici une analyse approfondie de la qualité des couleurs modernes.
11. Température de couleur (CCT) et courbe de Kruithof
La température de couleur corrélée (CCT) mesure la « chaleur » ou la « fraîcheur » de la lumière, exprimée en kelvins (K). Mais spécifier la CCT ne se résume pas à choisir une valeur numérique ; c’est aussi une question de confort et de sensibilité psychologique.
Ceci nous amène à la courbe de Kruithof . Ce principe explique que le confort visuel dépend de la combinaison spécifique de luminosité (lux) et de température de couleur (CCT) .
Le principe : une lumière tamisée paraît naturelle par temps chaud (comme celle d’une bougie ou d’un coucher de soleil), tandis qu’une lumière vive paraît naturelle par temps froid (comme sous un ciel bleu ensoleillé).
Le piège : Si vous utilisez une température de couleur élevée (par exemple, 6 000 K) à faible luminosité, l’espace paraîtra « étrange » ou « froid », comme par une journée d’hiver nuageuse. À l’inverse, une forte luminosité associée à une lumière très chaude (par exemple, 2 700 K) peut donner une impression de chaleur intense et artificielle.
Référence : https://en.wikipedia.org/wiki/Kruithof_curve
12. IRC vs. TM-30 (Au-delà du rendu des couleurs standard)
Pendant des décennies, l'IRC (Ra) a fait office de norme. Il calcule la note moyenne de 8 couleurs pastel (R1-R8).
Le défaut de l'IRC : il ignore le R9 (rouge saturé) . Une source lumineuse peut avoir un IRC de 80, mais échouer lamentablement à restituer les tons rouges (rendant la peau maladive ou la viande brune). Pour des projets de qualité, exigez toujours un R9 supérieur à 50 .
Découvrez la norme TM-30-15 : la nouvelle norme haute définition. La norme
TM-30 est le système moderne et complet développé par l’IES. Elle évalue 99 échantillons de couleur (au lieu des 8 de l’IRC) et fournit deux indicateurs essentiels :
1. Rf (Indice de fidélité) : Similaire à l'IRC, il mesure la proximité de la couleur avec la lumière naturelle. (Échelle 0-100).
2. Rg (indice de gamme) : Ceci mesure la saturation .
Rg = 100 : Saturation normale.
Rg > 100 : Les couleurs paraissent plus vives (sursaturées).
Rg < 100 : Les couleurs paraissent ternes (désaturées).
Comment lire un graphique vectoriel couleur :
Lorsque vous consultez un rapport TM-30, vous verrez un cercle.
l Cercle noir : Représente la source de référence (lumière du soleil).
l Forme rouge : Représente votre lumière LED.
Interprétation : Si la ligne rouge dépasse du cercle noir, la couleur correspondante (rouge ou bleu , par exemple) paraîtra plus vive. Si elle se rétrécit à l’intérieur, la couleur semblera terne. Cet outil visuel est essentiel pour la conception de l’éclairage des commerces où l’effet « pop » est recherché.
Référence : https://en.wikipedia.org/wiki/Color_rendering_index
13. SDCM et binning (ellipse de MacAdam)
Avez-vous déjà installé 10 spots encastrés et remarqué que deux d'entre eux paraissent légèrement rosés ou verdâtres par rapport aux autres ? Il s'agit d'un problème de tri .
Nous mesurons la cohérence des couleurs à l'aide de l' ellipse de MacAdam (ou SDCM - Standard Deviation Colour Matching).
Le concept : Il définit une zone sur le nuancier où l'œil humain ne peut pas distinguer la différence entre deux couleurs.
MacAdam en 3 étapes : la référence en matière d’éclairage architectural. La différence de couleur est pratiquement imperceptible à l’œil nu.
l MacAdam en 5 étapes : Acceptable pour les espaces généraux (comme les entrepôts), mais visible si on regarde de près.
MacAdam en 7 étapes : LED bon marché. Des variations de couleur visibles sont garanties.
Partie 4 : Distribution optique et contrôle de l’éblouissement
Une puce performante est inutile sans une lentille performante. Cette section explique comment contrôler la lumière pour qu'elle atteigne la cible souhaitée , sans abîmer nos yeux.
14. Éblouissement (UGR)
L'éblouissement ne se limite pas à un excès de lumière ; il s'agit de la lumière qui pénètre dans l'œil sous un angle inapproprié, provoquant une gêne ou une déficience visuelle. Nous quantifions ce phénomène à l'aide de l'indice UGR (Unified Glare Rating) . Plus l'indice est bas, meilleur est le confort visuel.
Seuils UGR standard :
Valeur UGR | Perception | Application typique |
< 16 | Imperceptible | Dessin technique, blocs opératoires |
< 19 | Confortable | Bureaux, salles de classe (standard) |
< 22 | Légèrement perceptible | Réception, commerces, zones de transit |
> 25 | Inconfortable | Zones industrielles, couloirs |
> 28 | Intolérable | Évitez d'utiliser à l'intérieur. |
15. Angle de blindage (angle de coupure)
Il s'agit d'une caractéristique physique de la conception du luminaire. C'est l'angle mesuré depuis l'horizon jusqu'au point où la source lumineuse devient visible pour la première fois.
Pourquoi c'est important : La conception « Deep Baffle » augmente l'angle de protection (par exemple, > 30 ° ). Cela masque la puce LED brillante, vous permettant ainsi de voir l'effet lumineux sur l'objet et non la source lumineuse elle-même. C'est la marque d'un éclairage haut de gamme.
16. Angle du faisceau vs. Angle du champ
Ces deux éléments sont souvent confondus, ce qui donne lieu à des conceptions d'éclairage désordonnées.
Angle de faisceau (FWHM) : angle où l’intensité lumineuse chute à 50 % de la luminosité maximale au centre. Il s’agit de votre cône de lumière « principal ».
l Angle de champ : L'angle où l'intensité lumineuse chute à 10 % .
Le piège : Un luminaire peut avoir un angle de faisceau étroit de 20 ° mais un angle de champ large de 60 ° . Cela crée une lumière diffuse qui risque d’éclairer involontairement les zones environnantes. Pour un éclairage d’accentuation précis, il est préférable que les angles de faisceau et de champ soient relativement proches.
17. Pollution lumineuse (ciel sombre et rayonnement ultraviolet extrême)
Pour les projets extérieurs, contrôler où la lumière ne va pas est aussi important que contrôler où elle va.
l ULR (Upward Light Ratio) : Le pourcentage de lumière émise au-dessus du plan horizontal (vers le ciel).
Conforme à la norme Dark Sky : Luminaires conçus avec un taux de rayonnement lumineux uniforme (ULR) de 0 %. Ils éliminent la pollution lumineuse, protégeant ainsi la faune et la vue des étoiles. Dans de nombreuses villes modernes, cette certification est obligatoire pour l’obtention d’un permis de construire.
Partie 5 : Terminologie électrique et mécanique
La durée de vie d'un luminaire LED dépend rarement de la puce LED elle-même. Elle dépend de l'électronique et de la qualité de fabrication. Voici les points à vérifier dans la fiche technique.
18. Pilote de LED (courant constant vs. tension)
Le circuit de commande est le cœur du système LED.
Courant constant (CC) : Le pilote régule l’intensité (par exemple, 350 mA, 700 mA). Utilisé pour la plupart des spots encastrés, des éclairages sur rail et des luminaires industriels.