technologie<\/a> (fluo-compacte, halog\u00e8ne, incandescence traditionnelle, incandescence halog\u00e8ne, LED) affiche un rendement diff\u00e9rent. En outre, deux ampoules de m\u00eame technologie peuvent avoir des rendements tr\u00e8s diff\u00e9rents, en fonction notamment de la qualit\u00e9 de leur construction et des mat\u00e9riaux employ\u00e9s.<\/p>\nLa quantit\u00e9 de lumi\u00e8re \u00e9mise par une ampoule se mesure en lumen<\/strong>. Historiquement, le lumen a \u00e9t\u00e9 d\u00e9fini par son inventeur (Perley Nutting au d\u00e9but du 20\u00b0 si\u00e8cle) comme le flux lumineux total \u00e9mis par une source de longueur d\u2019onde de 555 nanom\u00e8tres dont l\u2019intensit\u00e9 est de 1\/683 watt (en 1979, cette d\u00e9finition a \u00e9t\u00e9 simplifi\u00e9e en introduisant le candela, voir ci-dessous notre paragraphe sur le candela). Notons que le lumen mesure la luminosit\u00e9 per\u00e7ue par l’oeil humain<\/strong>, qui est plus sensible \u00e0 la lumi\u00e8re au centre du spectre visible qu’\u00e0 ses extr\u00e9mit\u00e9s. Les 555 nanom\u00e8tres correspondent \u00e0 une fr\u00e9quence jaune-verte, proche du maximum de sensibilit\u00e9 de l’oeil humain. Une lampe \u00e0 ultra-violets par exemple, qui \u00e9met une lumi\u00e8re invisible pour l’oeil humain, produira une intensit\u00e9 lumineuse de z\u00e9ro lumen, quelque soit sa puissance!<\/p>\nA longueur d’onde donn\u00e9e (la “couleur”), plus une ampoule est efficace, plus elle produit de lumens pour une puissance \u00e9lectrique consomm\u00e9e donn\u00e9e. Ce rendement se mesure en lumens produits par watt<\/strong> de puissance \u00e9lectrique consomm\u00e9e. (Note pour les plus techniques: une cons\u00e9quence int\u00e9ressante de la d\u00e9finition du lumen, est qu’une lampe – LED par exemple – qui \u00e9mettrait une lumi\u00e8re de temp\u00e9rature de 4000 Kelvin avec un spectre \u00e9troit, affichera un bien meilleur rendement qu’une autre LED, de m\u00eame puissance, \u00e9mettant la m\u00eame temp\u00e9rature de couleur moyenne, mais avec un spectre beaucoup plus large. C’est toutefois cette derni\u00e8re qui serait la plus belle, et en particulier qui rendrait le mieux les couleurs. Autrement dit, les ampoules de qualit\u00e9 qui proposent un Coefficient de Rendu des Couleurs \u00e9lev\u00e9, doivent \u00eatre plus puissantes que les autres pour \u00e9mettre autant de lumens.)<\/p>\nLe tableau ci-dessous montre la puissance \u00e9lectrique consomm\u00e9e, la quantit\u00e9 de lumi\u00e8re \u00e9mise et le rendement lumineux pour quelques exemples d’ampoules :<\/p>\n
\n\n\n| Type de source de lumi\u00e8re \/ puissance \u00e9lectrique<\/th>\n | Flux lumineux produit<\/th>\n | Rendement<\/th>\n<\/tr>\n |
\n| Ampoule \u00e0 incandescence 60W<\/td>\n | 710 lumens<\/td>\n | 12 lumens \/ W<\/td>\n<\/tr>\n |
\n| Ampoule halog\u00e8ne 60W<\/td>\n | 1200 lumens<\/td>\n | 20 lumens \/ W<\/td>\n<\/tr>\n |
\n| Ampoule fluo-compacte 23W<\/td>\n | 1500 lumens<\/td>\n | 65 lumens \/ W<\/td>\n<\/tr>\n |
\n| Tube fluorescent classique 35W<\/td>\n | 3400 lumens<\/td>\n | 100 lumens \/ W<\/td>\n<\/tr>\n |
\n| LED de bonne qualit\u00e9 8.5W<\/td>\n | 800 lumens<\/td>\n | 94 lumens \/ W<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n On constate que les meilleurs rendements sont obtenus par les tubes n\u00e9on – c’est pour cela qu’ils sont massivement utilis\u00e9s en \u00e9clairage industriel ou de bureau – et par les ampoules fluo-compactes – qui ne sont que des n\u00e9ons miniatures. Avec des rendements de 50 \u00e0 60 lumens \/ W, ces sources lumineuses consomment 4 \u00e0 5 fois moins de courant que les ampoules \u00e0 incandescence classiques.<\/p>\n Les meilleurs mod\u00e8les de LED actuels affichent \u00e9galement des rendements lumineux \u00e9lev\u00e9s – et les progr\u00e8s rapides enregistr\u00e9s par les fabricants permettent de pr\u00e9voir \u00e0 moyen terme des niveaux bien sup\u00e9rieurs encore. Pendant longtemps les LED avaient \u00e0 juste titre la r\u00e9putation d’\u00e9clairer faiblement, mais les progr\u00e8s sont rapides et il est maintenant courant de trouver des ampoules LED annonc\u00e9es pour 1000 \u00e0 1500 lumens (quoique rarement avec une tr\u00e8s bonne qualit\u00e9 de lumi\u00e8re).<\/p>\n Les ampoules halog\u00e8nes offrent un rendement de l’ordre de 18 lumens \/ W – une \u00e9conomie d’\u00e9nergie de 20% \u00e0 40% par rapport aux ampoules traditionnelles.<\/p>\n 3- Le rendement d’un luminaire<\/h2>\nL’attention du r\u00e9gulateur se concentre sur le rendement \u00e9nerg\u00e9tique de l’ampoule. Mais la quantit\u00e9 de lumi\u00e8re produite d\u00e9pend aussi du rendement du luminaire qui en est \u00e9quip\u00e9.<\/p>\n Le rendement d’un luminaire d\u00e9pend de deux facteurs:<\/p>\n \n- Les caract\u00e9ristiques \u00e9lectriques et optiques de la source lumineuse utilis\u00e9e (sujet couvert plus haut) ;<\/li>\n
- La capacit\u00e9 du luminaire \u00e0 transmettre cette lumi\u00e8re autour de lui : une simple lampe de table entour\u00e9e d’un abat jour noir opaque a une efficacit\u00e9 inf\u00e9rieure \u00e0 une lampe identique entour\u00e9e d’un abat jour blanc semi transparent. Le probl\u00e8me pour un concepteur est de produire un luminaire qui soit efficace du point de vue de la restitution de la lumi\u00e8re produite par l’ampoule, tout en \u00e9tant d\u00e9coratif et conforme aux normes de s\u00e9curit\u00e9. La lumi\u00e8re perdue par le luminaire est transform\u00e9e en chaleur, contribuant ainsi au chauffage du luminaire et de la maison avec la m\u00eame efficacit\u00e9 qu’un radiateur \u00e9lectrique.<\/li>\n<\/ul>\n
Pour simplifier, l’\u00e9clairagiste “\u00e9co-responsable” pr\u00e9f\u00e8re les ampoules nues, et \u00e9vite les luminaires aux abat-jour sombres.<\/p>\n 4- L’\u00e9clairement \u2013 mesur\u00e9 en lux<\/h2>\nNos yeux voient des surfaces et des objets qui nous entourent, \u00e0 condition qu’ils soient \u00e9clair\u00e9s. L’\u00e9clairement mesure la quantit\u00e9 de lumi\u00e8re qui les illumine. Le degr\u00e9 d’\u00e9clairement est exprim\u00e9 en lux<\/strong>. On le mesure facilement avec un luxm\u00e8tre, utilis\u00e9 les photographes professionnels pour v\u00e9rifier le bon \u00e9clairement du sujet \u00e0 photographier et que l’on appelle commun\u00e9ment la “cellule”.<\/p>\nLe tableau ci-dessous pr\u00e9sente plusieurs niveaux d’\u00e9clairement \u00e0 titre illustratif :<\/p>\n \n\n\n| Situation<\/th>\n | Eclairement (lux)<\/th>\n<\/tr>\n | \n| Clair de lune, nuit claire<\/td>\n | 0.25<\/td>\n<\/tr>\n | \n| Restaurant \u00e9clair\u00e9 aux chandelles<\/td>\n | 20<\/td>\n<\/tr>\n | \n| Salle de s\u00e9jour \u00e9clair\u00e9e normalement<\/td>\n | 100<\/td>\n<\/tr>\n | \n| Bureau tr\u00e8s \u00e9clair\u00e9<\/td>\n | 400<\/td>\n<\/tr>\n | \n| Jour ensoleill\u00e9, \u00e0 l’ombre<\/td>\n | 10 000<\/td>\n<\/tr>\n | \n| Jour ensoleill\u00e9, surface en plein soleil<\/td>\n | 100 000<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n Quel est le lien entre le flux lumineux (mesur\u00e9 en lumens) et l’\u00e9clairement (mesur\u00e9 en lux) ?<\/p>\n ![\"L'\u00e9clairement](\"\/vb_blog\/wp-content\/uploads\/guide_info\/lumen-dans-piece-carree.jpg\") <\/p>\n
Le lux est d\u00e9fini comme l’\u00e9clairement d’une surface qui re\u00e7oit un lumen par m\u00e8tre carr\u00e9. Il s’agit d’une intensit\u00e9 re\u00e7ue, ind\u00e9pendamment des caract\u00e9ristiques de l’ampoule qui a \u00e9mis la lumi\u00e8re (distance, puissance etc…).<\/p>\n Imaginez une pi\u00e8ce vide et carr\u00e9e de 3 m\u00e8tres de c\u00f4t\u00e9, dans laquelle on accroche une ampoule sur un plafond \u00e0 3 m\u00e8tres de hauteur et qui g\u00e9n\u00e8re un flux de 2000 lumens (par exemple, une ampoule halog\u00e8ne de 100W sans abat-jour).<\/p>\n La surface totale des surfaces de la pi\u00e8ce (murs, plafond, plancher) est de 6 x 3 x 3 = 54 m\u00e8tres carr\u00e9s. L’\u00e9clairement moyen de la pi\u00e8ce est donc de 2000 lumen divis\u00e9 par 54 m\u00e8tres carr\u00e9s = 37 lux. Si vous ajoutez un abat-jour qui r\u00e9duit la surface \u00e9clair\u00e9e \u00e0 un cercle de 1 m\u00e8tre carr\u00e9 sur le sol, ce m\u00e8tre carr\u00e9 sera toujours \u00e9clair\u00e9 \u00e0 37 lux. Et le reste de la pi\u00e8ce sera dans le noir avec 0 lux (aux r\u00e9flexions pr\u00e8s).<\/p>\n En r\u00e9alit\u00e9, les sp\u00e9cialistes en \u00e9clairage pratiquent couramment le calcul inverse :<\/p>\n \n- En fonction des objectifs d’utilisation et des imp\u00e9ratifs esth\u00e9tiques retenus, ils choisissent le niveau d’\u00e9clairement \u00e0 atteindre, exprim\u00e9 en lux ;<\/li>\n
- Selon la superficie des surfaces \u00e0 \u00e9clairer, ils d\u00e9terminent le flux de lumi\u00e8re total (exprim\u00e9 en lumens) n\u00e9cessaire pour atteindre le niveau d’\u00e9clairement retenu ;<\/li>\n
- Un ensemble de luminaires est alors s\u00e9lectionn\u00e9, capable de produire le flux total n\u00e9cessaire.<\/li>\n<\/ul>\n
Comme nous l’avons remarqu\u00e9 avec l’exemple de la pi\u00e8ce, d’autres contraintes entrent en ligne de compte, et notamment la r\u00e9partition de la lumi\u00e8re: les luminaires sont en g\u00e9n\u00e9ral con\u00e7us pour filtrer ou diriger la lumi\u00e8re, ce qui r\u00e9duit d’autant les lux re\u00e7us par la pi\u00e8ce. Il faut donc prendre en compte la fa\u00e7on dont chaque luminaire distribue dans l’espace la lumi\u00e8re qu’il produit \u2013 et c’est ce qu’on aborde au prochain paragraphe, avec le troisi\u00e8me et dernier concept important, le candela.<\/p>\n 5- L’intensit\u00e9 lumineuse – exprim\u00e9e en candelas<\/h2>\nUne ampoule nue (ou une bougie) \u00e9claire dans pratiquement toutes les directions. Mais de nombreux luminaires concentrent l’essentiel de la lumi\u00e8re qu’ils produisent dans un faisceau plus ou moins \u00e9troit, souvent avec l’aide de r\u00e9flecteurs. En assimilant ce faisceau \u00e0 un c\u00f4ne, on mesure souvent la largeur du faisceau par un angle exprim\u00e9 en degr\u00e9s (pour \u00eatre exact, il s’agit d’angle “solide”, mesur\u00e9 en st\u00e9radian). Plus cet angle est faible, plus le faisceau est \u00e9troit.<\/p>\n Si nous reprenons notre pi\u00e8ce, mais \u00e9clair\u00e9e cette fois avec un spot encastr\u00e9 dans notre plafond \u00e0 trois m\u00e8tres de hauteur, alors un faisceau d’un angle de:<\/p>\n \n- 6 degr\u00e9s, produit sur le sol un cercle de 30 centim\u00e8tres de diam\u00e8tre ;<\/li>\n
- 35 degr\u00e9s, produit un cercle de 1.90 m\u00e8tres de diam\u00e8tre.<\/li>\n<\/ul>\n
![\"La](\"\/vb_blog\/wp-content\/uploads\/guide_info\/lux-candela-distance-surface.png\") <\/p>\n
Le calculateur ci-dessous vous donnera en seconde colonne, le diam\u00e8tre de la surface \u00e9clair\u00e9e en fonction de la largeur du faisceau et de la distance du luminaire.<\/p>\n Les sp\u00e9cialistes mesurent l’intensit\u00e9 lumineuse produite par une ampoule ou un spot dans son faisceau “utile” en utilisant une autre unit\u00e9 de mesure, le candela<\/strong>: une intensit\u00e9 lumineuse d’un candela correspond \u00e0 un flux lumineux d’un lumen r\u00e9parti sur un st\u00e9radian (le st\u00e9radian correspond en gros \u00e0 un cone d’angle “plan” de 65,54\u00b0 – oui, \u00e7a devient un peu compliqu\u00e9 – mais l’\u00e9clairage, c’est vite complexe!). Vous vous souvenez que le lumen avait \u00e9t\u00e9 d\u00e9fini par Monsieur Nutting \u00e0 partir d’une puissance un peu curieuse de 1\/683 watt? Monsieur Nutting avait fait \u00e7a pour que le candela corresponde en gros \u00e0 l’intensit\u00e9 lumineuse \u00e9mise par une bougie. Pour une r\u00e9f\u00e9rence plus r\u00e9cente, une ampoule incandescente traditionnelle \u00e9met environ une intensit\u00e9 d’un candela par watt.<\/p>\nD\u00e9sormais, tout se tient: mieux vous voulez voir ce que vous mangez \u00e0 table plus elle doit recevoir de lux. Plus votre luminaire est plac\u00e9 haut, plus votre ampoule devra \u00e9mettre une intensit\u00e9 lumineuse importante pour que chaque m\u00e8tre carr\u00e9 de la table re\u00e7oive les lux qu’il lui faut (ce sont les candelas). Plus la table est grande, plus le cone d’\u00e9clairage devra \u00eatre large (\u00e0 hauteur constante) et plus le nombre de lumens re\u00e7us par la table sera \u00e9lev\u00e9 (les lux multipli\u00e9s par la surface de la table, ou les candela multipli\u00e9s par la largeur du cone)… Si vous voulez en plus mettre votre nappe et votre vaisselle en valeur (choisir une ampoule qui a un CRI \u00e9lev\u00e9) et chauffer au passage votre pi\u00e8ce (avec un rendement plus faible de l’ampoule), plus il faudra que l’ampoule consomme d’\u00e9nergie (mesur\u00e9e en watt) pour \u00e9mettre les lumens dont vous avez besoin.<\/p>\n Malgr\u00e9 les apparences, le maniement du candela est relativement ais\u00e9 : l’\u00e9clairement E en lux d’une surface \u00e0 une distance D d’un projecteur de C candela est simplement \u00e9gal \u00e0 : E = C \/ (D x D). Deux exemples :<\/p>\n \n- Un projecteur de 1000 candelas plac\u00e9 \u00e0 une distance de 10 m\u00e8tres d’une surface l’illumine \u00e0 raison de 1000 \/ (10 x 10) = 1000 \/ 100 = 10 lux ;<\/li>\n
- Pour obtenir un \u00e9clairement de 50 lux par un projecteur plac\u00e9 \u00e0 5 m\u00e8tres, il faut installer un projecteur de 50 x 5 x 5 = 1250 candelas. Naturellement, il faut aussi que le projecteur ait un faisceau suffisamment large pour \u00e9clairer, depuis sa distance, la totalit\u00e9 de la surface consid\u00e9r\u00e9e.<\/li>\n<\/ul>\n
Le calculateur ci-dessous vous permet d’estimer l’\u00e9clairement obtenu avec des luminaires types, \u00e0 partir de leur puissance \u00e9lectrique, la technologie de leur ampoule, la largeur de leur faisceau, et la distance \u00e0 la surface \u00e9clair\u00e9e. Il calcule le diam\u00e8tre de cette surface, la quantit\u00e9 de lumi\u00e8re en lumens produite par le luminaire, l’intensit\u00e9 lumineuse du faisceau en candelas et l’\u00e9clairement obtenu :<\/p>\n | |