LA TECHNIQUE DE L’ECLAIRAGE ARTIFICIEL

Définitions.

Une source lumineuse qui engendre de la lumière par elle-même est nommée source primaire. Elle rayonne, à travers l’espace, une certaine quantité d’énergie, transportée aussi bien par les radiations invisibles que par les radiations visibles. A ces dernières correspond une certaine quantité de lumière. La quantité d'énergie rayonnée pendant la seconde, c’est-à-dire le débit d'énergie est nommé flux d’énergie; la quantité de lumière rayonnée pendant l’unité de temps, c’est-à-dire le débit de lumière est nommé flux lumineux.

Quand une surface reçoit un certain flux lumineux, elle paraît éclairée. On appelle éclairement E, en un point d’un élément de surface ds, la densité du flux F que reçoit la surface en ce point.

dF

E — ds

Sur une surface relativement grande, l’éclairement n’est généralement pas uniforme; on considère

son éclairement moyen. Plus la surface est petite,

plus est faible l'écart existant entre l’éclairement moyen et l’éclairement en un point.

Lorsqu'une surface n’est pas absolument noire et mate et qu’elle reçoit un certain flux lumineux, elle présente une certaine apparence lumineuse, parce qu’elle réfléchit une portion, plus ou moins grands du flux incident. Cette surface joue le rôle de source secondaire. (La lune est un exemple de source secondaire). Pour une même valeur du flux incident, le flux réfléchi est d'autant plus grand sur le facteur de réflexion de la source considérée est plus élevé : ce facteur de réflexion peut être compris entre 80 pour cent (papier blanc) et 1 pour cent (noir mat). La portion de flux qui n’est pas réfléchie se trouve absorbée et convertie en chaleur.

La densité du flux lumineux émis en un point de la surface est nommée brillance. Un corps parfaitement blanc réfléchit toutes les radiations qu'il reçoit et n’en absorbe aucune; dans ce cas, la valeur de la radÿance est la même que celle de léclairement. Au contraire, un corps parfaitement noir absorbe toutes les radiations et n’en réfléchit aucune; sa radiance est nulle. Ces deux cas extrêmes n'existent pas dans la pratique, mais les propriétés de certains corps s’en rapprochent sensiblement (magnésie et noir de fumée).

La lumière dite blanche est la sensation que donne à notre œil un ensemble de radiations visibles mélangées dans des. proportions déterminées. Si ces proportions se trouvent modifiées, la lumière paraît

colorée. C’est ce qui se passe lorsqu'une surface ab-

sorbe électivement une ou plusieurs radiations composantes. La lumière réfléchie est colorée et la surface absorbante également. D’une façon générale, plus la couleur d’une surface est foncée, plus son facteur de réflexion est faible.

Ces notions de flux lumineux et d’éclairement constituent le fondement de la technique de l’éclairage. Dans la plupart des cas, le flux engendré par une source lumineuse ne se trouve pas réparti d’une façon uniforme tout autour de cette source, de sorte que, pour caractériser l’émission de lumière dans une direction déterminée on est obligé de considérer une autre grandeur nommée intensité lumineuse.

Pour définir l’intensité lumineuse on suppose que la source est ponctiforme (en pratique, de dimensions assez petites, par rapport à la distance d’observation, pour que ces dimensions puissent être considérées comme négligeables et réduites à un point); on considère le flux émis dans une portion de l’espace limitée par un cône ayant son sommet à l’emplacement de la source. Le quotient de la valeur F de ce flux par langle solide Q du cône représente la densité du flux à l’intérieur du cône; si l’angle solide tend vers zéro, c’est-à-dire si le cône se ferme sur lui-même jusqu’à se confondre avec son axe, la valeur limite de ce quotient représente l'intensité

lumineuse I dans la direction considérée :

dF 1 = 2

Pour pouvoir apprécier commodément la modifi-

cation que peut produire, dans la répartition de la lumière, l'emploi de tel ou tel dispositif, il est utile de mettre en évidence les valeurs de lintensité lumineuse d’un foyer (lampe ou appareil d’éclairage) mesurée sous différents angles.

Pour cela, on peut rassembler, sous forme d’un tableau, ou mieux sous forme d’une courbe, les résultats obtenus dans les mesures successives de lintensité lumineuse faite dans un plan vertical passant par l’axe de la lampe, sous des angles régulierement croissants ou décroissants par rapport à un point de départ donné. La figure suivante donne

Courbe de répartition de l’intensité lumineuse.

l'exemple d’une telle courbe de répartition de lintensité lumineuse. Il faut bien noter que la surface de la courbe n’est en aucune façon proportionnelle au flux lumineux total émis par la source.

Des courbes semblables ont été tracées pour tous les genres d'appareils d’éclairage. Les éclairagistes font reposer leurs calculs et dispositifs sur ces don-

nées précises.

ET ee

Unités.

Intensité lumineuse : Son unité conventionnelle est la bougie internationale 1.

Flux lumineux : Il est évalué au moyen du lumen qui correspond au flux lumineux qui serait intercepté par une surface de 1 mètre carré dont tous les points se-trouveraient à une distance de 1 mètre d’une source hypothétique qui aurait, dans toutes les directions une intensité lumineuse de 1 bougie.

Eclairement : S’exprime au moyen du lux qui est l’éclairement d’une surface de 1 mètre carré sur laquelle tombe un flux de 1 lumen.

Brillance : La brillance donnée par la formule

B———— XK.

est évaluée en bougie par centimètre carré de surface apparente dans la direction considérée. Cette

unité est souvent désignée sous le nom de sfibb.

Conditions auxquelles doit satisfaire un bon éclairage.

La notion de brillance présente une importance capitale dans tous les problèmes d’éclairage. Si l’on voit un corps ou un objet, c’est parce que ses différents points réfléchissent la lumière et agissent, visà-vis de l’œil, comme sources secondaires. La brillance n’ayant généralement pas la même valeur aux différents points, parce que le facteur de réflexion

(1) La bougie internationale est définie au moyen de lampes étalons conservées dans les laboratoires nationaux.

n’a pas la même valeur, il se produit des contrastes qui permettent à l’œil de connaître la forme et les détails du corps ou de l’objet. Il est indispensable que l'éclairage artificiel donne des ombres suffisantes pour assurer la formation de ces contrastes : toutefois ceux-ci ne doivent pas dépasser un certain degré, sans quoi ils risqueraient de modifier l’aspect normal qui ont les objets sous la lumière naturelle, ou bien ils pourraient donner naissance aux phénomènes d’éblouissement.

Dans toute installation d'éclairage, quelle qu’elle soit, on doit prendre en attentive considération les points suivants : meilleur mode d'éclairage à utiliser; bonne diffusion de la lumière et réduction de l’éblouissement; valeur appropriée des éclairements; constitution des ombres; uniformité d’éclairement;

couleur de la lumière.