Eclairement – Exprimé en lux (lx)
Une surface éclairée par une source lumineuse est soumise à un éclairement dépendant de l’intensité de la source et de la distance entre source lumineuse et surface éclairée.
On appelle niveau d’éclairement la quantité de "flux lumineux" tombant sur une surface déterminée.
Par convention, pour un point donné éclairé par un seul luminaire, l’éclairement s’exprime par le rapport entre "l’intensité lumineuse" et la distance d’éclairement au carré (rectifié du cosinus de l’angle d’émission a, par rapport à l’axe optique du luminaire).
Le lux est l’éclairement d’un écran recevant 1 lumen régulièrement réparti sur une surface de 1 m² disposé à 1m.
Autrement dit, un éclairement de 1 lx est atteint lorsqu’un "flux lumineux" de 1 lm éclaire uniformément une surface de 1 m².
=> Eclairement lumineux : quotient du flux lumineux reçu par un élément d’une surface par l’aire de cet élément. Il caractérise la quantité de lumière reçue par unité de surface.
Symbole : E
Unité : Lux ( lx ), 1 Lux = 1 Lumen / m2
Une surface éclairée orthogonalement par le soleil a un éclairement de 100 000 lux.
Une lecture confortable demande 50 lux.
Soumis à un même éclairement, les objets sont à leur tour lumineux ; la luminance varie selon leur – réflectivité et l’éclairement.
Efficacité lumineuse – exprimée en lumen par watt (lm/W)
L’efficacité lumineuse d’une source est le rapport entre le "flux lumineux" (en lumen) généré et par la puissance énergétique (en Watt) consommée pour créer cette lumière. Celle-ci varie selon le type de source lumineuse.
Unité :Lumen par Watt (lm/W)
Facteur de réflexion d’une surface
C’est le rapport du flux lumineux réfléchi au flux incident. Ce facteur précise l’aptitude d’une surface à réfléchir la lumière incidente.
Flux lumineux – exprimé en lumen (lm)
C’est la quantité d’énergie émise par une source sous forme de rayonnement visible dans toutes les directions par unité de temps.
Symbole : F
Unité : Lumen ( lm )
Indice de rendu de couleurs – IRC (ou Ra)
L’indice de rendu de couleur ou IRC est la capacité d’une source de lumière à restituer les différentes couleurs du spectre visible sans en modifier les teintes.
L’indice général de rendu des couleurs, détermine la qualité d’une lumière à partir de l’indice de rendu de 8 couleurs normalisées. L’indice maximum Ra=100, correspond à une lumière blanche qui possède un spectre complet et continu et restitue donc toutes les nuances du spectre sans distorsion.
- La lumière du jour est proche de Ra=100.
- Les lampes à incandescence sont proches de Ra=100.
- Les lampes à décharges ont un IRC variable qui dépend du gaz contenu dans l’ampoule et de la poudre fluorescente placée à l’intérieur du tube. *Les tubes fluorescents ont un IRC de 60 à 90. Les tubes fluorescents dits « industriels » ont un IRC médiocre et donnent parfois ces teints « blafards » ou « verdâtres » qui ont donné une mauvaise réputation aux tubes fluorescents.
- Les lampes utilisées dans le secteur routier ou autoroutier sont des lampes au sodium haute pression. C’est leur IRC particulièrement bas (25), et non leur température de couleur (rouge orangée), qui explique la modification des couleurs de carrosserie des voitures. Plus simplement, un IRC de 25 ne restitue qu’un quart des nuances du spectre.
Par rapport à l’indice parfait 100 du corps noir, l’IRC indique la capacité d’une lampe à restituer toutes les nuances du spectre visible d’un objet éclairé.
Par exemple, l’IRC 100 correspond à 100% de restitution, l’IRC 20 à 20%, etc…
Pour information, les normes dentaires font état d’un IRC (ou Ra) :
- Ra > 85 pour la zone opératoire
- Ra > 90 pour les zones de travail et circulation
Nota Bene : lumière du jour = Ra 100% (5400°K à 45° latitude Nord) "la lumière et l’homme"
Intensité lumineuse – Exprimée en candela (cd)
Cette grandeur définit l’importance du flux lumineux émis dans une direction donnée par une source ponctuelle.
En général, une source (lampe ou luminaire) répand son flux lumineux avec une intensité différente suivant les directions. L’intensité avec laquelle la lumière est répandue dans une direction donnée est appelée "intensité lumineuse".
Le candela est une grandeur choisie proche de la bougie, unité antérieure, facilement perceptible puisqu’elle correspond à l’intensité lumineuse d’une bougie.
Une lampe à incandescence produit une intensité légèrement supérieure à 1 candela par Watt.
Symbole : I
Unité : Candela ( cd )
Luminance
Exprimée en candela par mètre carré (cd/m2)
Cette grandeur détermine l’aspect lumineux d’une surface éclairée ou d’une source, dans une direction donnée et dont dépend la sensation visuelle de luminosité.
La surface qui émet cette intensité pouvant varier (comparer l’aspect d’une lampe à incandescence à celui d’un tube luminescent), la luminance désigne l’intensité par unité de surface.
La luminance indique donc le "flux lumineux" transmis ou produit par toute surface apparente (source lumineuse ou plan éclairé) rectifiée du cosinus de l’angle d’observation et par rapport à l’axe d’observation. Cette mesure définit la qualité visuelle perçue d’un éclairage (la luminosité).
Symbole : L
Unité : cd / m2
Rendement d’un luminaire
Le rendement d’un luminaire donne la proportion du "flux lumineux" sortant du luminaire par rapport au "flux lumineux" émis par les lampes qu’il contient.
Température de couleur
C’est la « couleur apparente » d’une lampe convertie en degrés Kelvin (°K), par référence au corps noir de Plank chauffé jusqu’à ce qu’il produise la même lumière :
- une lumière « chaleureuse » jaune-rouge a une température « basse » de 3000 °K et moins.
- une lumière « blanche » bleu-violet a une température « élevée » de 4000 °K et plus, assimilable à la couleur de la flamme d’un bec de gaz.
Les normes dentaires font état de :
- 4500 / 6000°K pour la zone opératoire
- > 5000°K pour les zones de travail et circulation
- > 4000°K pour la zone bureau
Nb: lumière du jour = 5400°K à 45° latitude Nord / Ra 100%
Plus simplement la couleur apparente d’une source lumineuse varie du rouge orangé d’un soleil couchant (2000 K) au blanc bleuté d’un ciel boréal (10000 K).
Spectre
Le spectre électromagnétique est la décomposition du rayonnement électromagnétique selon ses différentes composantes en terme de longueur d’onde. C’est le principe du prisme qui décompose la lumière blanche en arc-en-ciel. Chaque « couleur » correspond à une longueur d’onde.