Photométrie : qu’est-ce que c’est et à quoi ça sert ?

Photométrie : qu’est-ce que c’est et à quoi ça sert ?

Sommaire

1. Qu'est-ce que la photométrie ?

1.1. Comment sont calculées les données photométriques ?

2. Comment la photométrie est utilisée dans l'éclairage intérieur

2.1. Classification des luminaires d'intérieur selon la photométrie

3. Prendre en compte la photométrie pour un meilleur design d'éclairage intérieur

La photométrie est devenue un outil essentiel dans la conception de l’éclairage intérieur. Grâce aux données fournies par cette discipline, il est possible d’optimiser les sources lumineuses dans les espaces afin de créer des environnements plus fonctionnels, confortables et sûrs pour les personnes.

Qu’est-ce que la photométrie ?

D’un point de vue étymologique, le mot « photométrie » est la combinaison de photo (lumière) et métrie (mesure), ce qui signifie littéralement « mesurer la lumière ». Cette discipline est également utilisée en optique, en photographie et même en chimie, et elle prend une importance croissante dans le domaine de l’éclairage.

La photométrie lumineuse mesure la capacité de la lumière à stimuler l’œil humain, autrement dit, son intensité, en tenant compte de la direction de la distribution lumineuse de la source. Ces valeurs, qui définissent l’intensité et la direction de la lumière émise par un luminaire LED, permettent d’anticiper la manière dont la lumière sera distribuée et concentrée en un point précis d’un espace.

Ces informations sont précieuses pour planifier tout projet d’éclairage intérieur, car les données photométriques facilitent le choix des luminaires les plus adaptés et d’un design plus efficace.

Comment sont calculées les données photométriques ?

En photométrie, on utilise un dispositif appelé « photogoniomètre », qui analyse le faisceau lumineux d’une source après avoir effectué un balayage à 360°. Cet outil permet de mesurer l’intensité lumineuse en différents points d’un même plan, aussi bien horizontal que vertical. Le résultat est un volume appelé « solide photométrique », qui contient les informations sur le comportement de la lumière – ses différentes intensités – sous divers angles. Avec la multiplication des solutions d’éclairage LED, les photométries disponibles sont quasiment illimitées. C’est pourquoi il est essentiel de connaître ces données en amont pour faire les meilleurs choix.

Pour représenter ces données de manière pratique, plusieurs méthodes graphiques sont utilisées : diagrammes cartésiens, matrices d’intensités ou encore courbes photométriques, qui constituent le système le plus courant.

Les courbes photométriques sont représentées sous forme de courbes polaires, c’est-à-dire des graphiques indiquant les coordonnées des distances entre certains points et un point d’origine (pôle), et formant différents angles avec un axe (X). En photométrie, l’intensité lumineuse de la source est présentée sur deux plans verticaux C, l’un orienté selon l’axe transversal (C0-C180) et l’autre selon l’axe longitudinal (C90-C270). Le long d’une courbe polaire de distribution lumineuse, la distance entre un point de la courbe et le centre représente l’intensité de la source lumineuse dans cette direction.

Comment la photométrie est utilisée dans l’éclairage intérieur 

Savoir quelle est l’intensité de la lumière dans chaque direction permet de connaître la quantité et la qualité de l’éclairage en un point donné. Il s’agit donc d’une valeur clé pour sélectionner et répartir de manière appropriée les luminaires destinés à éclairer un espace intérieur. Par « appropriée », nous entendons un éclairage efficace, fonctionnel, sans consommation superflue. L’utilisation de la photométrie pour l’éclairage intérieur permet de concevoir un design qui renforce la durabilité de la technologie LED tout en favorisant le bien-être et le confort des utilisateurs de ces espaces.

Classification des luminaires d’intérieur selon la photométrie

La Commission Internationale de l’Éclairage (CIE) classe les luminaires d’intérieur en fonction de la distribution de la lumière. Ils sont regroupés selon le pourcentage de flux lumineux émis vers l'hémisphère supérieur (%FHS) et l'hémisphère inférieur (%FHI). Voici les types de luminaires :

  • Lumière directe : entre 0-10 % du flux est émis vers l’hémisphère supérieur, 90-100 % vers l’inférieur.
  • Semi-directe : 10-40 % FHS, 60-90 % FHI.
  • Diffuse générale : 40-60 % FHS, 40-60 % FHI.
  • Directe-indirecte : 40-60 % FHS, 40-60 % FHI.
  • Semi-indirecte : 60-90 % FHS, 10-40 % FHI.
  • Indirecte : 90-100 % FHS, 0-10 % FHI.

De plus, d'autres données facilitant la photométrie peuvent également être prises en compte, comme l'angle d'ouverture du faisceau lumineux. En général, on considère qu'il s'agit d'un angle étroit si l'ouverture est égale ou inférieure à 20°, moyen si elle se situe entre 20° et 40°, et large si elle est supérieure à 40°. Les luminaires intérieurs, selon l'angle de leur faisceau, sont appelés :

  • Lumière intensive : 0° - 30°
  • Semi-intensive : 30° - 40°
  • Dispersante : 40° - 50°
  • Semi-extensive : 50° - 60°
  • Extensive : 60° - 70°
  • Hyper-extensive : 70° - 90°

Prendre en compte la photométrie pour un meilleur design d’éclairage intérieur

Les données photométriques sont obtenues en laboratoire, où des études lumineuses de haute précision sont réalisées. Ces tests sont effectués conformément aux normes européennes, qui distinguent les types de luminaires et leur usage, qu'ils soient destinés à l'éclairage intérieur ou extérieur.

La photométrie fournit des informations sur l’intensité de la lumière à différents points (quantité, qualité, niveaux, uniformité, etc.), mais elle permet également d’évaluer d’autres aspects comme les indices d’éblouissement (UGR) – particulièrement importants pour les luminaires LED d’intérieur –, la distribution spatiale ou même la température de couleur.

Ces données, qui doivent être fournies par les fabricants des luminaires, sont transférées dans des fichiers photométriques qui sont ensuite importés dans le logiciel que les concepteurs utilisent pour planifier les projets d'éclairage.

Toutefois, ces informations peuvent parfois être complexes à interpréter ou nécessiter des connaissances techniques avancées pour être exploitées correctement. C’est pourquoi, chez ALG, nous disposons d’une équipe d’experts capables d’analyser la photométrie des luminaires et de proposer les meilleures solutions d’éclairage pour chaque projet spécifique d'éclairage intérieur.