Quelques notions de physique

Les paramètres de la lumière

 

La lumière est caractérisée par plusieurs grandeurs.

Le flux lumineux correspond à la puissance totale de rayonnement d’une source lumineuse, fournie dans toutes les directions. Il s’exprime en lumen (lm). Un lumen vaut un candela par stéradian. Le flux lumineux exprime donc la notion de "débit" de lumière.

 

Un stéradian (sr) est un angle solide qui correspond à une portion de sphère d'un rayon de 1 mètre et de surface de 1 m². Une sphère a un angle solide de 4π stéradians. L'oeil humain embrasse environ 0,5 sr.

 

Exemples :

Lampe H4 en position route
1600 lm
Lampe D2S
3200 lm
LED haute luminosité
240 à 350 lm

L’intensité lumineuse correspond à un flux lumineux rayonné dans une direction déterminée. Elle s’exprime en candela (cd). Cela exprime un "débit" de lumière dans une direction donnée ("candela" est un mot latin qui signifie bougie).
Un projecteur automobile dans l’axe d’éclairage est l’équivalent de 20000 à 150000 cd. Un projecteur d’indice 75 correspond à 225000 cd.

La luminance est l'intensité d'une source de lumière dans une direction donnée, divisée par l'aire apparente de cette source dans cette même direction. Elle s’exprime en candela par mètre carré.

Exemples :

Soleil
1 650 000 x103 cd/m²
Lampe à incandescence 100 W claire
6 000 x103 cd/m²
Lampe à incandescence 100 W dépolie
125 x103 cd/m²
Lampe fluorescente 40 W (T12)
7 x103 cd/m²
Bougie
5 x103 cd/m²

La densité de lumière reçue au niveau de l’objet éclairé d’une surface déterminée s’exprime en lux. Cette grandeur exprime donc une notion d’efficacité de l’éclairage. Un lux vaut un lumen par mètre carré.
La neige à midi en plein soleil reçoit 10000 lux tandis qu’une route reçoit une densité de lumière de 0,2 lux de la pleine lune.

L’efficacité lumineuse mesure le flux lumineux produit en fonction de l’énergie électrique consommée, elle s’exprime en lumen par watt. L’efficacité lumineuse permet de comparer des lampes, mais si une LED est 50% plus efficace qu’une lampe D2S, elle a aussi une intensité lumineuse 10 fois plus faible.

Exemples :

Lampe H7
31 lm/W
Lampe R2
13 lm/W
Lampe D2S
91 lm/W
LED haute luminosité
100 à 150 lm/W

 

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