Éclairagisme
Grandeursphotométriques
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Flux lumineux
Energie lumineuse rayonnéepar une sourcepar unitéde temps :
c’est undébit de lumière.
Cettegrandeur sert principalement àqualifier photométriquement les lampes et
est expriméeen lumens (lm), c’est leur puissancede rayonnement visible.
Intensité lumineuse
Ellequalifie le fluxélémentaireémis dans unedirectionde l’espacepar une
sourcequasi ponctuelle. Elle s’exprimepar :
I = dF
d
Ω
oùdF est le fluxélémentaire issude la sourcequasi ponctuelledans l’angle
solideélémentaired
Ω
(côneélémentaire).
Lanotiond’intensitépeut être imagéepar un rayon lumineux transportant une
certaineénergie. Son unité, la candéla (cd), est labasephotométriquedu
systèmeSI (Système International d’unités).
La connaissancede l’ensembledes intensités lumineuses émanant d’un
luminairepermet de juger sadistributionphotométrique.
Éclairement
C’est ladensitéde lumière sur une surface. Il s’exprimepar la formule :
E= F
S
où F est la valeur du flux lumineuxatteignant la surfaceet S l’airede cette
surface réceptrice. Son unitéest le lux (lx) qui représente un fluxd’un lumen
atteignant une surfaced’unmètre carré.
Quand la surfaceSest étendue, onparled’éclairement moyen sur la surface.
Si la surfaceest réduiteàune surfaceélémentaireentourant unpoint la formule
précédentedevient :
Ep= dE
dS
oùdF est le fluxélémentaireémanant d’une sourcequasi ponctuelleet dS l’aire
élémentaire réceptriceentourant lepoint.
Onparlealors d’éclairement ponctuel qu’onpeut calculer pour uneouun
ensemblede sources quasi ponctuelles comme c’est le cas dans les projets
d’éclairage.
Cettegrandeur est intéressantedu fait qu’elle semesure facilement à l’aided’un
luxmètreet permet le contrôledes installations.
Evaluationde l’éclairement enunpoint
Une sourceponctuelleplacéeà unedistancedd’unpoint Pd’une surface
plane créeunéclairement Epdont la valeur est :
Ep= I.cos
a
d
2
oùaest l’angleque forme ladirectionSPd’où vient l’intensité lumineuseavec la
normaleNen Pet I l’intensitéen candéladans cettedirection.
Cette formuleest universelleet permet d’exprimer des éclairements horizontaux,
verticauxou sur des plans quelconques.
Le cas particulier où leplande calcul est horizontal est souvent retenupour des
considérations pratiques.
L’éclairement s’exprimealors
par la formule :
Ep= I.cos
3
a
h
2
Luminance
La luminanceest une valeur permettant de caractériser laqualitédeperception
visuelled’unobservateur.On considèreprincipalement la luminanced’une
sourceprimaire (lampeou luminaire) et celled’une source secondaire (surface
éclairéequi réfléchit la lumière).
Elle s’exprime comme suit :
L = dF
dS.cos
q
.dΩ
La luminanceaupoint Pest le flux transmis par un faisceauélémentairepassant
par lepoint Pet sepropageant dans sadirectiondans l’angle solidedΩ. dSest
l’airede la sectiondu faisceauen cepoint.
qest l’angleentre lanormaleà cette sectionet ladirectiondu faisceau. Son
unitéest le candelaparmètre carré (cd.m-2).
Lorsque lematériau réfléchissant est diffusant (mat), la luminance s’exprime
simplement en fonctionde l’éclairement
L =
r
E
p
où
r
est le facteur de réflexiondiffuse.
Éblouissement
Constructeurs et utilisateurs, deplus
enplus sensibles aux notions de
confort, ont développédesméthodes
de calcul - basées plus sur les
luminances que sur l’éclairement -
permettant d’évaluer laqualitédes
installations en termes de visibilitéet
d’éblouissement.
Applications intérieures :
L’UGR (UnifiedGlareRating) ou
méthodeunifiéed’évaluationde
l’éblouissement est défini par une
échelleallant de10 (absence
d’éblouissement) à30 (éblouissement
intolérable).
Applicationséclairagepublic :
Le TI (Threshold Increment) ou
incrément de seuil se substitueà
l’ancien indiceGen tant que critère
d’optimisationd’une installation. Il
définit l’éblouissement d’incapacité
causépar une installation. Exprimée
par unpourcentage, cette valeur doit
être inférieureà une valeur limitequi
est leplus souvent 10ou15% suivant
le typede chausséeéclairée.
Applications sportives
extérieures :
LeGR (GlareRating) ou taux
d’éblouissement détermine leniveau
d’éblouissement (des joueurs) ; il est
principalement utiliséen football.
LeGRpeut prendredes valeurs allant
de0à100, la valeur de50étant la
plus communément acceptée comme
la limite supérieure.
P
S
I
h
d
N
α
α
