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Questions / Réponses avec CIE-France

Questions / Réponses avec CIE-France

Nouvel illuminant L, pourquoi? comment?  (CIE 15:2018 Colorimétrie)

(Réponse de Sophie Jost, ENTPE, responsable CIE-France Div1, vision)


Les lampes à incandescence ont disparu de nos rayons de magasins au profit des LEDs. Pourtant aujourd'hui encore, les photomètres utilisés pour mesurer ces sources à LEDs sont calibrés face à des lampes étalons à incandescence, ce qui conduit inévitablement à une augmentation des incertitudes de mesure.
Dans le cadre du programme de recherche européen EMPIR, le projet 15SIB07 PhotoLED a pour objectif de développer de nouvelles lampes étalons à base de LED afin de remédier à l'obsolescence de l'incandescence et de soutenir l'introduction et l'utilisation de nouveaux systèmes d'éclairages à LED de qualité.
Lors du rapport R1-62 de la CIE, Sophie Jost a déterminé à partir d'une base de données de 1516 spectres de LEDs blanches des distributions spectrales caractéristiques de cette technologie. Dans son rapport technique CIE15 :2008 sur la colorimétrie, la CIE a recommandé neuf illuminants représentatifs des LEDs blanches actuellement disponibles sur le marché : cinq LEDs bleues avec phosphore jaune couvrant différentes températures de couleurs, une LED hybride (LED bleue + phosphore + LED rouge), une LED rouge verte bleue et deux LEDs violette avec phosphore (voir figure). Actuellement, le comité technique TC2-90 de la CIE cherche à déterminer parmi ceux-ci lequel serait le mieux adapté pour devenir un nouvel illuminant L de référence, suppléant l'illuminant A.

Figure : Les 9 illuminants représentatifs des LEDs blanches recommandés dans la rapport technique CIE 015:2008 (Colorimetry, 4th edition)

 

Le nouvel UGR revient plus juste, plus performant et plus adapté aux luminaires actuels (CIE 232:2019)
(Réponse de Céline Villa, IFSTTAR-LEPSIS)


La norme EN12464-1 recommande un seuil d'UGR (Unified Glare Rating) pour limiter l'éblouissement d'inconfort en éclairage intérieur. Cet indice se fonde sur la luminance moyenne de la source éblouissante (CIE 117:1995). Or, les nouveaux luminaires à LEDs présentent parfois des contrastes de luminance élevés au sein du luminaire, jamais vu auparavant. Les travaux de recherche de ces dernières années ont montré que l'UGR a tendance à sous-estimer l'éblouissement provoqué par de tels luminaires. Dans son rapport technique CIE 232:2019, la CIE propose une nouvelle formulation de l'UGR qui se fonde sur l'ajout d'un paramètre de correction de l'uniformité k, calculé à partir d'une image en luminance de la scène visuelle. N'y sont considérés éblouissants que les pixels de luminance supérieure à 500 cd/m². Cette méthode supprime les divergences entre le niveau d'éblouissement prédit par l'UGR et l'éblouissement réellement perçu pour des sources lumineuses non-uniformes.
Faut-il s'arrêter là? Non.
La CIE a identifié d'autres limites de l'UGR, notamment le fait que l'indice ne prend pas en compte le spectre des sources, dont l'effet sur l'inconfort est démontré.

 

La lumière modulée et pulsée : quels sont les problèmes et les enjeux ? Comment se présentent les solutions?
(Réponse de Yannick Sutter, Directeur de Lumibien, responsable CIE-France Div3, éclairage intérieur)


Les LED sont rarement utilisées en courant continu. En effet, pour augmenter leur efficacité, les fabriquants s'appuient l'exploitation conjointe de la modulation du flux lumineux de la LED (en faisant varier le courant d'alimentation) et la persistance rétinienne du système visuel humain. Ces modulations peuvent produire trois types d'effets :
    - le papillotement, qui est la perception de la modulation temporelle du signal lumineux. Les adolescents et les jeunes adultes sont la population la plus sensible. Les effets vont de l'inconfort aux crises d'épilepsie.
    - l'effet stroboscopique, qui consiste en une perception du mouvement décomposé et qui, outre l'inconfort, peut-être dangereux dans une situation de travail sur machine tournante par exemple.
    - l'effet de réseau fantôme, qui est une modification de la forme ou de la position d'un objet induit par la modulation de la lumière pour un observateur non statique dans un environnement statique (conducteur d'automobile par exemple).
Il existe diverses métriques de caractérisation de ces effets, comme l'indice de visibilité du papillotement PstLM pour l'éclairage intérieur ou l'indice SVM de perception de l'effet stroboscopique. Mais dans le contexte actuel, où quasiment la totalité des sources sont (ou seront) modulées, il devient urgent de définir de nouveaux indices sur lesquels s'appuyer pour définir demain des seuils qui seront le garde-fou  de la qualité des éclairages de demain et de la sécurité des utilisateurs. La CIE vient d'ouvrir 2 comités techniques liés la caractérisation de la lumière modulée et de ses effets :
    TC 1-83, Aspects visuels des systèmes d'éclairage modulé
    TC 2-89, Mesure de la modulation temporelle de la lumière des sources et systèmes d'éclairage.