GRANDEURS
PHOTOMÉTRIQUES
Bases de la photométrie : principales unités de mesure photométriques
Grandeurs photométriques en bref :
Les grandeurs photométriques sont des concepts fondamentaux en ingénierie de l'éclairage qui mesurent la puissance et la distribution de la lumière lors de l'analyse des sources lumineuses.
Le flux lumineux, mesuré en lumens, indique la puissance totale d'une source lumineuse, tandis que l'intensité lumineuse, mesurée en candelas, décrit la partie du flux lumineux émise dans un angle solide donné. L'éclairement, mesuré en lux, donne une indication sur la quantité de flux lumineux qui atteint une surface donnée. Ces paramètres sont essentiels pour la planification et l'évaluation des systèmes d'éclairage dans différents domaines d'application.
Flux lumineux (lumen, lm) puissance lumineuse totale émise par une source de lumière dans toutes les directions.
Intensité lumineuse I (candela, cd) part d'un flux lumineux émise dans un angle solide.
Éclairement lumineux E (LUX, lx) quantité de flux lumineux éclairant une surface définie.
Qu'entend-on par flux lumineux ?
Unité SI *: lumen (lm)
Le flux lumineux est la puissance lumineuse totale rayonnée par une source de lumière dans toutes les directions. Le lumen prend déjà en compte la sensibilité de l'œil, c'est-à-dire que la luminosité de deux sources de lumière de même flux lumineux est perçue comme identique indépendamment de leur couleur.
Lumen ist das neue Watt!
„Lumen ist das neue Watt “ bedeutet, dass man Leuchtmittel nicht mehr aufgrund der Watt -Angabe sondern anhand der Lumen-Angabe bewertet. Wie in der Tabelle ersichtlich erreichen LED Leuchtmittel mit viel weniger Watt deutlich höheren Wert beim Lichtstrom (ausgestrahlte Lichtleistung).
* Definition SI: SI ist das internationale Einheitensystem für physikalische Größen.
LEUCHTMITTEL IM LEISTUNGSVERGLEICH
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|---|---|---|---|
| 15W | ≙120lm | - | - |
| 25W | ≙220lm | 18W | ≙217lm |
| 40W | ≙415lm | 28W | ≙410lm |
| 60W | ≙710lm | 42W | ≙702lm |
| 75W | ≙930lm | 52W | ≙950lm |
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|---|---|---|---|
| 3W | ≙135lm | 3W | ≙136lm |
| 5W | ≙229lm | 6W | ≙249lm |
| 12W | ≙432lm | 8W | ≙470lm |
| 14W | ≙741lm | 12W | ≙806lm |
| 18W | ≙970lm | 15W | ≙1055lm |
Qu'est-ce que l'intensité lumineuse ?
Unité SI *: candela (cd)
Les sources lumineuses rayonnent dans plusieurs directions - mais avec une intensité différente. L'intensité lumineuse indique la part du flux lumineux émise dans un angle solide (donc dans une certaine direction). L'intensité lumineuse est une caractéristique de la source de lumière et n'a aucun lien avec la perception humaine. Une bougie ordinaire possède une intensité lumineuse d'environ 1 cd et correspond ainsi à un lumen par angle solide.
* Définition de SI : SI est le système international d'unités de quantités physiques.
VERGLEICHSTABELLE CANDELA
| CANDELA CD | HALOGEN GU10 |
|---|---|
| 15W | ≙120lm |
| 25W | ≙220lm |
| 40W | ≙415lm |
| 60W | ≙710lm |
| 75W | ≙930lm |
| CANDELA CD | HALOGEN GU10 |
|---|---|
| 15W | ≙120lm |
| 25W | ≙220lm |
| 40W | ≙415lm |
| 60W | ≙710lm |
| 75W | ≙930lm |
Les grandeurs photométriques sont des mesures qui quantifient la luminosité et l'éclairement des sources lumineuses sur la base de la perception humaine. Des unités telles que le lumen et le lux sont utilisées pour décrire l'intensité lumineuse et le niveau d'éclairage.
Qu'indique l'éclairement lumineux ?
Unité SI *: lux (lx)
L'éclairement lumineux indique quelle quantité de flux lumineux éclaire une surface définie et se calcule donc selon le quotient du flux lumineux (lm) sur la surface éclairée (m²).
L'éclairement lumineux développé par une source de lumière sur une surface est inversement proportionnel au carré de la distance.
| AUTRES EXEMPLES D‘ÉCLAIREMENT TYPE POUR L‘ORIENTATION : | |
| Pointeur laser 5 mW, vert (532 nm) | 427.000 lx |
| Éclairage d'un bloc opératoire moderne | 160.000 lx |
| Journée ensoleillée | 100.000 lx |
| Journée d'hiver nuageuse | 20.000 lx |
| Journée d'été nuageuse | 3.500 lx |
| Éclairage d'un stade de sport | 1.400 lx |
| Éclairage d'un bureau | 500 lx |
| Éclairage public d'une rue | 10 lx |
| Bougie éloignée d'environ 1 mètre | 1 lx |
| Nuit de pleine lune | 0,25 lx |
| CALCUL: Flux lumineux (lm) / Surface (m2) = Éclairement lumineux (lx) | |
| ÉCLAIREMENTS LUMINEUX SELON L'ORDONNANCE SUR LES LIEUX DE TRAVAIL | ||
|---|---|---|
| EXIGENCE SUR LES TÂCHES VISUELLES | ÉCLAIREMENT LUMINEUX NOMINAL | EXEMPLE |
| très faible | 50 lx | Locaux de stockage, entrepôts |
| faible | 100 lx | Salles de pause, zones de déplacement |
| faible | 150 lx | Zones de circulation avec des véhicules, aires de chargement |
| modéré | 200 - 300 lx | Travaux sur un établi, machines ou outils, travaux grossiers, comptoir d'accueil d'un hôtel |
| modéré | 500 lx | Bureau |
| élevé | 750 - 1000 lx | Dessins techniques, mécanique de précision, imprimerie |
| très élevé | 1500 lx | Horlogerie, atelier d'électronique |
| exceptionnel | 2000 lx | Gravure, raccommodage |
La luminance est la densité lumineuse : Quelle est la différence avec l'éclairement lumineux ?
L'éclairement lumineux en lux est une grandeur de réception, c'est-à-dire qu'elle décrit la puissance lumineuse incidente sur une surface. La luminance, quant à elle, décrit la perception d'une lumière émise par une certaine surface (qu'elle soit elle-même une source de lumière ou qu'elle serve de réflecteur). La luminance est le quotient de l'intensité lumineuse (cd) sur la surface (A) perpendiculaire à la direction du rayonnement.
| CALCUL: Intensité lumineuse / (cd) = Surface (m²) × Luminance (L) | ||
 |
| CALCUL: Flux lumineux (lm) / Puissance (W) = Effi cacité lumineuse (n) |
| EFFICACITÉ LUMINEUSE EN COMPARAISON : | |
| Ampoule 60 W | 10 lm/W |
| Ampoule 100 W | 15 lm/W |
| Lampe à économie d'énergie | 50 lm/W |
| Tube fluorescent 40 W | 55 lm/W |
| LED | 200 lm/W |
Comprendre l'efficacité lumineuse : Efficacité des sources lumineuses
L'efficacité lumineuse décrit le rendement d'une source lumineuse et dérive du flux lumineux émis (lm) et de l'énergie électrique consommée. L'unité est donc le lm/W.
Les grandeurs photométriques telles que le flux lumineux (mesuré en lumens), l'intensité lumineuse (mesurée en candelas) et l'éclairement (mesuré en lux) jouent un rôle crucial dans l'évaluation des systèmes d'éclairage en termes de qualité et de quantité de lumière.
Température de couleur : aperçu des couleurs de lumière
Unité SI *: kelvin (K)
La température de couleur détermine quantitativement l'effet lumineux d'une source de lumière. La température de couleur est la température d'un corps noir ** appartenant à une couleur particulière de la lumière émanant d'une lampe. En chauffant un corps noir, la couleur de la lumière varie du rouge foncé au orange, puis au blanc jaunâtre et enfin au blanc bleuté.
| COULEURS CARACTÉRISTIQUES SELON LA NORME DIN 5035 |
| SOURCE DE LUMIÈRE | TEMPÉRATURE DE COULEUR EN KELVIN |
|---|---|
| Blanc chaud | < 3.500 K |
| Blanc neutre | < 5.300 K |
| Blanc lumière du jour (également blanc froid) | > 5.300 K |
* Définition de SI : SI est le Système International d'unités de quantités physiques.
** Un corps noir est un corps qui absorbe tout rayonnement incident.
Indice de rendu des couleurs CRI
(en anglais : Colour Rendering Index)
L'indice de rendu des couleurs est donné en Ra et évalue ainsi la qualité du rendu des couleurs des sources lumineuses. Contrairement à la lumière blanche neutre et froide, la lumière blanche chaude présente une grande quantité de rouge. Cela conduit à différentes perceptions de la couleur. Sur la base de la valeur en Ra, il est possible de reconnaître quelle part du spectre naturel des couleurs de la lumière du soleil est reproduite par une source de lumière. Une ampoule classique atteint une valeur de 100 Ra, une LED blanche atteint maintenant déjà des valeurs situées entre 70 et 98 Ra. Plus l'indice de rendu des couleurs augmente, plus les couleurs d'un objet éclairé sont bien perçues.
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