Grandeurs photométriques⚓
Définition : La photométrie
La photométrie est la science qui étudie le rayonnement lumineux du point de vue de la perception par l'œil humain.
La plupart des appareils de mesure en photométrie, qui ne font pas intervenir directement l'œil en tant qu'élément sensible, sont étalonnés en fonction de la courbe de sensibilité relative de l'œil humain.
Attention : Formule
\(I = \frac{Ø}{Ω}\)
Unités :
I Intensité lumineuse en candelas (cd)
ϕ (lumen, lm)
W (stéradian, sr)
L'intensité lumineuse "I" permet de caractériser les luminaires en indiquant sur un
graphe leur intensité lumineuse dans les différentes directions (pour une source lumineuse de 1000 lumens = 1klm).
Flux / Intensité
Le flux lumineux « ϕ » est la puissance lumineuse (quantité de lumière) émise par une source lumineuse dans toutes les directions à la fois. Cette mesure est donc utile pour mesurer la luminosité réelle d'une source de lumière « nue ».
Il s'exprime en lumen.
L'intensité lumineuse « I » est la quantité de flux lumineux émise dans une direction donnée.
L'intensité lumineuse I est le flux émis ϕ par unité d'angle solide Ω.
Cette grandeur ne dépend pas de la distance d'observation.
Définition : Eclairement
L éclairement est la quantité de flux lumineux éclairant une surface.
La grandeur la plus représentative de la qualité de l'éclairage est la luminance. C'est en effet la lumière réfléchie que perçoit l'œil humain. Cependant celle-ci étant difficilement mesurable, ce sera l'éclairement, représentant la lumière incidente, qui sera dans la pratique considéré.
Formule
\( E = \frac{Ø}{S}\)
Unités :
E : Éclairement en lux (lx)
φ : Flux lumineux en lumen, lm)
S : Surface en m2
Définition : Efficacité lumineuse
Afin de pouvoir comparer les différents procédés d'éclairage entre eux, on utilise plusieurs caractéristiques des sources lumineuses ; l'efficacité lumineuse est un critère important, mais n'est pas le seul à envisager.
Une lampe quelconque absorbe de l'énergie électrique et restitue de la lumière ; on fait donc le rapport entre le flux lumineux (1) fourni par la source lumineuse et la puissance électrique absorbée, et on obtient un coefficient d'efficacité lumineuse :
\( Coefficient d'efficacité = \frac{Flux lumineux fourni}{Puissance électrique absorbée}\)
Le coefficient d'efficacité lumineuse s'exprime en lumens par watt (lm/W)
Le rendement d'une lampe ou efficacité lumineuse, est ce qui qualifie le rendement d'une source lumineuse avant qu'elle soit placée dans un luminaire.
\( fe = \frac{Ø}{P}\)
Avec :
fe en lumens par Watt (lm/W)
Ø flux lumineux en lumens
P puissance en Watts
Exemple :
Un tube fluorescent de 36 W fournit un flux lumineux de 3 450 lumens.
\( fe = \frac{flux lumieux}{Puissance} = \frac{3450}{36} = 95 lm/w\)
Les tubes fluorescents présentent une efficacité lumineuse bien meilleure que les lampes à incandescence dont l'efficacité lumineuse est d'environ 10 lm/W.