Comprendre la lumière

Vous souhaitez tout savoir sur la lumière ? Grâce aux conseils de Lumhouse, devenez incolable sur les termes techniques du luminaire !

Comprendre le terme "Ampoule"

C'est un terme générique utilisé couramment  mais la véritable dénomination est  « lampe » car l'ampoule désigne en fait  l'enveloppe de verre. On parle aussi de source lumineuse.

Les mesures de la lumière (comprendre les autres termes techniques autour de la lumière)

Comprendre le terme : Flux lumineux

Quantité de lumière émise par une source lumineuse dans un certain cône.

Comprendre le terme : Lux 

Le lux est la mesure du niveau d'éclairement sur une surface donnée pour quantifier la quantité de lumière uniformément répartie sur 1m².  A titre d'exemple l'éclairement d'un poste de travail doit être entre  350 et 500 lux.

Les mesures peuvent être quantifiées soit par un luxmètre ou se substituer par un logiciel de calcul informatique comme Dialux ou Relux bien connus des éclairagistes.

Dans la pratique, les calculs des niveaux d'éclairement nécessitent non seulement des informations sur les sources lumineuses, mais également sur les luminaires dans lesquels les lampes sont utilisées.

Comprendre le terme : Lumens (lm)

Unité de mesure du flux lumineux total dans toutes les directions d'une lampe dont la lumière n'est pas directionnelle.

Le marquage des lumens est de plus en plus courant sur les emballages des lampes, qui peu à peu devient obligatoire depuis la nouvelle législation Européenne Cela permet plus de clarté sur les nouvelles lampes à économie d'énergie parmi la « jungle » des  nouvelles puissances disponible sur le marché car même si la correspondance en watt est exprimée que le packaging elle ne reflète pas toujours la réalité.

Astuce : On peut prendre comme exemple les anciennes lampes à incandescence que tout le monde connait de 100w et qui ont un flux lumineux d'environ 1500 lumens. Vous optez pour  une source économique marquée 850 lumens mais à quoi correspond -elle en watt ? Vous pouvez estimer que le  flux est équivalent à environ à  60w incandescent. Le calcul est simple : 1500lm/100 = 15 Lumens par watt. Une simple division suffit : 850 (Lumens) / 15 = 56,66 watt. Ceci n'est pas un calcul très pointu mais cela permet de ci retrouver ce qui est très pratique.

Comprendre le terme : Candéla (cd)

Unité de mesure de l'intensité lumineuse d'une lampe dans une direction donnée.

Exemple : les lampes à réflecteur intégré qui permettent de diriger la lumière. Le niveau de candéla sera plus élevé sur une lampe à réflecteur de 10° qu'avec  une de 40° de puissance identique. Ces mesures sont toujours mesurées dans l'axe de la source où l'intensité est à son maximum.

Comprendre le terme : Luminance 

La luminance est l'effet d'éblouissement d'une source lumineuse  ou d'un appareil d'éclairage.

A titre d'exemple, prenons une lampe à incandescence transparente : le niveau d'éblouissement est très important car la lumière émise vient d'un filament qui a une surface très réduite. A l'inverse prenons une lampe fluo-compacte : le niveau d'éblouissement semble plus faible car le flux lumineux est diffusé sur toute la surface de la source. Cette dernière a donc une luminance plus faible.

Comprendre le terme : Efficacité lumineuse 

Le terme "efficacité" est  un terme établi dans le domaine de l'éclairagisme. Il indique la capacité d'une lampe à convertir l'énergie électrique en lumière visible. Son unité de mesure est le lumen par watt, généralement abrégé sous la forme lm/W.

- Incandescence  10 à 15 lm/W

- Halogènes  15 à 25 lm/W

- Led  40 à 60 lm/W (à titre indicatif car technologie en constante évolution)

- Fluo-compactes  50 à 80 lm/W

- Iodure 65 à 85 lm/W

- Tube Fluo 60 à 95 lm/W

- Sodium Haute Pression 80 à 140 lm/W

1. L'efficacité d'une lampe à incandescence classique de 100 W est 13,6 lm/W.

2. L'efficacité de lampe fluo-compacte équivalente de  20 W  est 60 lm/W.

En éclairagisme, on utilise plutôt le terme de « rendement ». Il est utilisé aussi pour décrire les performances d'un luminaire.

Comprendre le terme : Température de couleur

Ce terme est utilisé pour indiquer si la couleur d'une source lumineuse est de teinte chaude, très chaude, froide ou très froide.

L'unité de mesure utilisée est le degré Kelvin dont le symbole est « K ». Pour déterminer la température de couleur de manière théorique on compare les lampes à un corps noir, par exemple une bille noire en acier que l'on va chauffer. Sa couleur va passer du rouge-orangé (la flamme d'une bougie est de 1850°K) à bleuté (teinte très froide comme pendant un temps pluvieux et nuageux 6500°K). On peut donc dire que le filament d'une lampe à incandescence est un « corps noir »). Les lampes à incandescence ont une température de couleur de 2700°K donc de teinte chaude. Leurs températures de couleur sont donc basses. Plus la valeur de température est basse, plus la lampe est de teinte chaude, à l'inverse plus elle est élevée plus elle est froide. La notion de température de couleur est très importante car elle va être déterminante de l'ambiance que l'on souhaite avoir dans la pièce à éclairer.

Exemple :

On choisira des lampes de teinte chaude pour un appartement ce qui donnera une lumière chaude et douce. A l'inverse dans le cas d'un local médical on utilisera plutôt des teintes froides qui apporteront un aspect « aseptisé ». Le choix de la température de couleur est donc déterminant.

Les températures de couleur couramment utilisées en éclairage vont de 2700°K à 6500°K. Il en existe bien sûr d'autre mais sont réservés dans des applications spécifiques tel que l'éclairage des voies routières (lampes au sodium), Aquariophilie, Terrarium, etc...

Comprendre le terme : Rendu des couleurs

On parle aussi de « IRC » (indice de rendu des couleurs). C'est la capacité d'une lampe à restituer aux objets leur vraie couleur. Cette capacité varie selon le type de lampe.

Les fabricants de sources donnent un indice de rendu de couleur (IRC) de 100 pour les lampes à incandescence. On peut donc dire qu'elles ont un bon rendu des couleurs. Ce qui est vrai dans la théorie mais qui n'est pas tout à fait exact dans la réalité : Ces dernières ont une température jaune-orangé et ont tendance à bien restituer les tons chauds  mais ne sont pas adéquates pour une bonne restitution des teintes froides comme le bleu. L'effet sera inverse en utilisant des tubes fluorescents de teinte froide de 6500°K.

L'IRC est donc un facteur à prendre en compte mais sous certaines conditions. Dans certain cas  le rendu des couleurs doit être déterminant et élevé : Pour un peintre, la perception des « vraies » couleurs de son nuancier  est incontournable. Il aurait donc besoin d'un excellent IRC mais aussi d'une température de couleur « neutre ».

La température de 2700°K domine dans les tons chauds et en 6500°K domine dans les tons froids. Le compromis peut-être entre 4000° et 5000°K.

Comprendre le terme : Les lampes incandescentes

Elles sont promises à disparaître au profit de lampes moins énergivores et plus performantes. Mais l'information sur leur disparation a été mal interprétée. En effet les lampes halogènes sont aussi des sources incandescentes et on les retrouve en remplacement  des lampes traditionnelles. Exemple : 42w à la place de 60w.

Comprendre le terme : Les lampes halogènes

Moins couteuses mais aussi beaucoup moins performantes que les lampes fluo-compactes ou les Led. Toutefois, elles permettent une économie d'énergie d'environ 20%, ont une durée de vie moyenne de 2000 heures (deux fois la lampe incandescence traditionnelle) et ont un allumage instantané. Les lampes halogènes seront aussi amenées à disparaitre dans les années à venir au profit des led  plus performantes et dont les prix commencent à baisser.

Comprendre le terme : Les lampes fluorescentes

Communément appelé « néon »  les lampes fluorescentes sont produites sous différent aspect :

Tube rectiligne, de loin le plus utilisé. Il est revêtu d'une poudre de phosphore qui permet d'absorber le rayonnement d'ultra-violet et de déterminer sa température de couleur. On le retrouve communément dans les commerces, les bureaux.

De forme ronde moins courante et enfin, compacte, la lampe fluo-compacte est un tube plié sur lui-même ce qui permet de réduire sa taille et de pouvoir l'intégrer dans des luminaires de petites dimensions. Introduite sur le marché dans les années 80 elle n'a cessé de remplacer la lampe incandescente dans le commerce et l'industrie et on la retrouve aujourd'hui couramment pour un usage domestique.

Comprendre le terme : lampes à décharge

Leurs noms est dû au principe de leur fonctionnement : une décharge électrique est créée entre deux électrodes dans une enveloppe en quartz remplis de gaz  sous haute pression. Cette décharge produit une excitation des atomes qui en résulte une libération d'énergie sous la forme de lumière visible. Il existe trois familles de lampe à décharges :

Les lampes à vapeur de mercure, les lampes à vapeur de sodium et les lampes aux halogénures métalliques. Ces sources doivent être généralement connectées avec un appareillage approprié communément appelé « ballast » ou « platine d'alimentation ».

Comprendre le terme : lampes à Led

Cette diode électroluminescente qui n'en est qu'à ces débuts tant à supplanter les lampes traditionnelles. Les avantages quant à leur durée de vie (en moyenne 25 000 heures) et leur consommation sont indéniables mais leur niveau d'éclairement assez moyen et le coût encore élevé doivent aussi peser dans votre choix. Il reste encore beaucoup à faire en termes d'amélioration et d'optimisation pour l'intégration des Led dans les lampes d'usage domestique. Les lampes à Led les plus performantes sont plutôt réservées à des usages professionnels du fait de leurs coûts encore élevés à ce jour.

Comprendre le terme : alimentations électroniques

Convertisseurs (transformateurs) électroniques 12v.

  • Courant stabilisé au secondaire.
  • Fonctionnement et durée de vie optimale de la lampe.
  • Allumage « soft » réduisant les chocs thermiques.
  • Protection automatique contre les court-circuits, les surtensions transitoires, la surcharge ou la surchauffe.
  • Graduable.

Ballasts électroniques, généralité.

  • Jusqu'à 30% de durée de vie des  lampes en plus par rapport à un ballast ferromagnétique.
  • Coupure automatique des lampes défectueuses et en fin de vie.
  • Allumage instantané pour les tubes fluorescents.
  • Pas de scintillement.
  • Rendement énergétique supérieur à 98% par rapport à un ballast ferromagnétique.
  • Gradation possible pour les tubes fluorescents suivant le modèle choisi.
  • Meilleur stabilité de la température de couleur pour les lampes à décharge.