Nouvelles ampoules - comment s'y retrouver

Fluo-compactes, LED, halogènes, watt, lumen, candela ... toutes les explications

1- De nouvelles technologies sont apparues

De nouvelles sources de lumière sont apparues sur le marché, au détriment de la lisibilité pour le consommateur. Avant, l'achat d'une ampoule était un acte simple : on achetait une ampoule d'une certaine puissance, pour obtenir un niveau d'éclairage donné : 100W pour bien s'éclairer, 25 ou 40W pour une lampe plus modeste, sans d'autres questions que le type de culot (à vis petite ou grande, à baïonnette).

La situation est devenue plus compliquée sous l'effet de 3 facteurs :

Quels points clés doit-on retenir ?

En outre, le guide ci-dessous vous explique :

2- Puissance lumineuse et rendement énergétique de l'ampoule

Une ampoule est comme un transformateur d'énergie : il consomme de la puissance électrique – qu'on retrouve sur sa facture EDF – et en transforme une partie en lumière. Cette transformation n'est pas parfaite, une proportion importante de l'énergie consommée est transformée en chaleur. Chaque technologie (fluo-compacte, halogène, incandescence traditionnelle, incandescence halogène, LED) affiche un rendement différent. En outre, deux ampoules de même technologie peuvent atteindre des rendements différents, en fonction notamment de la qualité de leur construction.

La quantité de lumière produite par une ampoule se mesure en lumens. Plus une ampoule est efficace, plus elle produit de lumens pour une puissance électrique consommée donnée.

Le rendement d'une ampoule mesure sa capacité à transformer l'énergie électrique en énergie lumineuse. Il se mesure en lumens produits par watts de puissance électrique consommée. C'est une démarche, similaire à, par exemple, mesurer la consommation d'une voiture en litres aux 100 km : quelle distance peut-on parcourir avec une certaine quantité de carburant.

Le tableau ci-dessous montre la puissance électrique consommée, la quantité de lumière et le rendement lumineux pour quelques exemples d'ampoules.

Type de source de lumière / puissance électriqueFlux lumineux produitRendement
Ampoule à incandescence 60W710 lumens12 lumens / W
Ampoule halogène 70W1200 lumens17 lumens / W
Ampoule fluo-compacte 23W1500 lumens65 lumens / W
Tube fluorescent classique 56W3400 lumens60 lumens / W
LED de bonne qualité 3W150 lumens50 lumens / W

On constate que les meilleurs rendements sont obtenus par les tubes néon - c'est pour cela qu'ils sont massivement utilisés en éclairage industriel ou de bureau - et par les ampoules fluo-compactes - qui ne sont que des néons miniatures. Avec des rendements de 50 à 60 lumens / W, ces sources lumineuses consomment 4 à 5 fois moins de courant que les ampoules à incandescence classiques.

Les meilleurs modèles de LED actuels affichent également des rendements lumineux élevés - et les progrès rapides enregistrés par les fabricants permettent de prévoir à moyen terme des niveaux bien supérieurs encore. En revanches, les LED disponibles aujourd'hui restent de puissance modeste - elles produisent donc une quantité de lumière - de 100 à 150 lumens - bien inférieure à celle d'une modeste ampoule de 60W par exemple. C'est pour cela que les fabricants de luminaire intègrent quelquefois plusieurs LED au sein du même luminaire - mais la limite devient notamment économique, les LED restant encore d'un prix élevé.

Les ampoules halogènes offrent un rendement de l'ordre de 18 lumens / W - une économie d'énergie de 20% à 40% par rapport aux ampoules traditionnelles.

3- Rendement d'un luminaire

Le discours de nos bienveillantes autorités se concentrent sur le rendement énergétique de l'ampoule. Mais la quantité de lumière produite dépend aussi du rendement du luminaire qui en est équipé.

Le rendement d'un luminaire dépend de deux facteurs:

En conclusion, s'éclairer de la façon la plus écologique possible nécessite de bannir les luminaires aux abat-jour sombres, et de s'éclairer de préférence avec des ampoules nues.

4- L'éclairement – mesuré en lux

Ce qu'on voit avec nos yeux, c'est des surfaces et des objets qui nous entourent – et pour cela il faut qu'ils soient éclairés. L'éclairement mesure la quantité de lumière qui les illumine. Le degré d'éclairement est exprimé en lux. On le mesure facilement avec un luxmètre (c'est l'objet qu'utilisent les photographes professionnels pour vérifier le bon éclairement du sujet à photographier – qu'on appelle aussi la "cellule").

Le tableau ci-dessous présente plusieurs niveaux d'éclairement à titre illustratif :

SituationEclairement (lux)
Clair de lune, nuit claire0.25
Restaurant éclairé aux chandelles20
Salle de séjour éclairée normalement100
Bureau très éclairé400
Jour ensoleillé, à l'ombre10 000
Jour ensoleillé surface en plein soleil100 000

Quel est le lien entre le flux lumineux (mesuré en lumens) et l'éclairement (mesuré en lux) ?

Imaginez une pièce vide et carrée de 3 mètres de côté avec un plafond à 3 mètres du sol. On suspend une ampoule qui génère un flux de 2000 lumens (par exemple, une ampoule halogène de 100W sans abat-jour). La surface totale des surfaces de la pièce (murs, plafond, plancher) est de 6 x 3 x 3 = 54 mètres carrés.

L'éclairement moyen de la pièce est de 2000 lumen divisé par 54 mètres carrés = 37 lux.


En réalité, les spécialistes en éclairage pratiquent couramment le calcul inverse :

5- L'intensité lumineuse - exprimée en candelas

Une ampoule nue (ou une bougie) éclaire dans pratiquement toutes les directions. Mais de nombreux luminaires concentrent l'essentiel de la lumière qu'ils produisent dans un faisceau plus ou moins étroit.En assimilant ce faisceau à un cône, on mesure souvent la largeur du faisceau par un angle exprimé en degrés. Plus cet angle est faible, bien sûr, plus le faisceau est étroit . Si elle équipe un spot encastré au plafond à trois mètres de hauteur, une ampoule spot halogène :

La surface éclairée dépend de la largeur du faisceau du luminaire, et de la distance qui sépare les deux

Entre autres choses, le calculateur ci-dessous vous permet de calculer le diamètre de la surface éclairée, en fonction de la largeur du faisceau et de la distance du luminaire.

Les spécialistes mesurent l'intensité lumineuse produite par une ampoule ou un spot dans son faisceau "utile" en utilisant une autre unité de mesure, le candela.

Cette définition un peu ésotérique cache la simplicité d'utilisation de la grandeur qu'elle décrit – qui est un lien direct entre l'éclairement d'une surface et sa distance au projecteur, et permet un dimensionnement pratique des luminaires. L'éclairement E en lux d'une surface à une distance D d'un projecteur de C candela est simplement égal à : E = C / (D x D). Deux exemples :

Le calculateur ci-dessous vous permet de calculer l'éclairement obtenu avec un luminaire donné, à partir de sa puissance électrique, la technologie de son ampoule, la largeur de son faisceau, et la distance à la surface éclairée. Il calcule le diamètre de cette surface, la quantité de lumière en lumens produite par le luminaire, l'intensité lumineuse du faisceau en candelas et l'éclairement obtenu.

1- Type d'ampoule
Halogène basse tension
Ampoule halogène 230V
Ampoule fluo-compacte
Ampoule ou luminaire LED
Puissance : W
Angle du faisceau : °
2- Installation du luminaire
Distance : mètres
La surface éclairée a un diamètre de 1.1 mètres et une surface de 0.9 m²
3- Résultats
Le luminaire produit un flux estimé de 1 440 lumens et une intensité dans son faisceau de 15 086 candela.
La surface est éclairée avec une intensité de 1 638 lux.

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