Eclairage : les fondamentaux

Sommaire

1. Lumière, propriétés et propagation

1.1 Production de la lumière par la matière

1.2 Formation du spectre continu et concepts des corps noir et gris

1.3 Émission de lumière par jonctions semi-conductrices

2. Grandeurs photométriques

2.1 Flux

2.2 Angle solide

2.3 Intensité

2.4 Éclairement

2.5 Exitance

2.6 Étendue géométrique

2.7 Luminance

3. Application à l’éclairagisme

3.1 Intensité et luminance

3.2 Intensité et éclairement : loi de Bouguer

3.3 Dépendance angulaire de l’éclairement

3.4 Éclairement dû à un ciel de luminance uniforme

3.5 Diffuseur lambertien

3.6 Facteur de luminance

3.7 Éblouissement

3.8 Facteur d’utilisation

3.9 Efficience énergétique

4. Système d’unités visuelles

4.1 Unités visuelles et énergétiques

4.2 Fonction d’efficacité relative spectrale de l’œil

4.3 Relations entre les grandeurs énergétiques et visuelles

4.4 Cas particulier des lumières monochromatiques

5. Conclusion

Pour en savoir plus

Le secteur de l'éclairage a subi une profonde mutation. La production de lumière à partir du « tout solide », ou « Solide State lighting » en anglais, a changé la donne. Certaines catégories de lampes ont disparu du marché alors que d'autres ont émergé.

Les technologies de lampes peuvent être grossièrement classées en trois catégories :

• les lampes à incandescence ;

• les lampes à décharge ;

• les LEDs (Light Emitted Diodes).

Le principe de fonctionnement de la première catégorie de lampes, repose sur l'incandescence d'un filament de tungstène porté à une température proche de son seuil de fusion, soit environ 3 000 K. Cette technologie, vielle de plus d'un siècle, a été bannie du marché européen de l'éclairage, car son efficacité de conversion de l'énergie électrique en lumière est intrinsèquement très limitée. Notons, qu'il subsiste encore des lampes à incandescence de faible puissance et des lampes spécifiques (fours, congélateurs, etc). Malgré la très bonne qualité esthétique de leur lumière, ces lampes sont dorénavant obsolètes, car énergivores.

La technologie des lampes à décharge est quant à elle plus sophistiquée. Cette catégorie comprend, par exemple, les lampes à halogénures métalliques utilisées abondamment et pendant longtemps en éclairage extérieur. Mais aussi, les tubes fluorescents et leur miniaturisation en lampes fluocompactes. L'efficacité de conversion énergétique de ces lampes est nettement meilleure, parfois dix fois mieux que celle des lampes à incandescence. Aussi, ont-elles envahi tout le secteur tertiaire de l'éclairage...