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PRINCIPAUX OUVRAGES DU MÊME AUTEUR. La Couleur, «Que sais-je?», n 220, Presses Universitaires de

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L'ÉCLAIRAGE

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P R I N C I P A U X OUVRAGES D U MÊME A U T E U R

La Couleur, « Que sais-je ? », n° 220, Presses Universitaires de France, 1964.

Ingénieurs et techniciens des industries chimiques, Presses Univer- sitaires de France, 1961.

L a couleur dans les activités humaines, Dunod, 21 éd., 1960.

L a photographie en couleurs, P. Montel (épuisé).

La coloration des papiers, La Papeterie, éd. 1937.

Encyclopédie Prisma de la couleur (sous la direction de Maurice DÉRIBÉRÉ).

L a couleur et les plastiques (avec J. Delorme), Amphora, 1960.

Les applications pratiques de la luminescence, Dunod, 3° éd., 1955.

Les applications pratiques des rayons ultraviolets, Dunod, 1947.

Les applications pratiques des rayons infrarouges, Dunod, 3e éd., 1953.

De l'ultraviolet à l'infrarouge, éd. Textile et Technique, 1951.

L'éclairage et l'installation électrique dans le bâtiment (avec M. LE- BLANC et J. DOURGNON), Eyrolles, éd. 1958,2e éd. (en préparation).

L'éclairagisme : lumière et couleur (en collaboration avec F. LE LION- NAIS, Mme JONCKHÈRE, Y. LE GRAND et J. MAISONNEUVE), Les Yeux ouverts, 1962.

Savoir s'éclairer, chapitre éclairage de l'Art ménager français, Flammarion, 2" éd., 1964.

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« QUE SAIS-JE ? »

LE POINT DES CONNAISSANCES ACTUELLES

N° 346

L'ÉCLAIRAGE

par

Maurice DÉRIBÉRÉ

Ingénieur E. B. P.

Secrétaire général du Centre d'Information de la Couleur Chef du Centre d'Éclairagisme de la Compagnie des Lampes Mazda

PRESSES UNIVERSITAIRES DE FRANCE 108, BOULEVARD SAINT-GERMAIN, PARIS

1964

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DÉPOT LÉGAL

lre édition 4e trimestre 1964 TOUS DROITS

de traduction, de reproduction et d'adaptation réservés pour tous pays

@ 1964, Presses Universitaires de France

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C H A P I T R E P R E M I E R

PRINCIPES DE L'ÉCLAIRAGE I. — Définitions

La lumière peut être définie comme étant l'en- semble des radiations électro-magnétiques que nos yeux voient (La Lumière, « Que sais-je ? », nO 48).

Ces radiations se situent entre 3 800 À (au-dessous s'étend le domaine des rayons ultraviolets puis, plus bas encore, celui des rayons X) et 7 800 Â (au-dessus s'étend le domaine des rayons infra- rouges prolongés par les ondes hertziennes). Entre 3 800 et 7 800 A, c'est-à-dire dans un intervalle fort réduit, se situent les radiations qui peuvent être séparées et étalées par le prisme en constituant la suite classique de l'arc-en-ciel allant de l'ultra- violet à l'infrarouge en passant par le violet, le bleu, le vert, le jaune, l'orange, le rouge (La couleur,

« Que sais-je ? », no 220).

C'est la lumière qui, venant frapper les objets et se trouvant réfléchie diversement par eux nous permet de les voir. La lumière permet à l'homme de s'éclairer, c'est-à-dire de rendre visibles les objets et le décor dans lequel il vit.

Sans lumière l'homme est aveugle. Mais s'il ferme les yeux la lumière cesse pour lui d'avoir un sens. L'éclairagisme, qui est la science de l'éclai- rage (le mot éclairagisme figure au Larousse), est

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donc essentiellement une science humaine, l'étude de la lumière étant une science physique.

L'éclairage comportera donc à la fois des élé- ments physiques mesurables (et se basera sur la photométrie) et des éléments psychologiques et artistiques qui feront appel à des données statis- tiques ou d'observations.

Il ne suffira pas de placer une source de lumière dans un local pour être bien éclairé, il faudra que la lumière y soit suffisante, bien répartie, associée au décor, de manière à assurer les conditions les meilleures de vision et de confort dans le travail ou le repos, et même au-delà, pour fournir les conditions possibles de création d'agrément.

Autour de nous, ce sont les objets éclairés qui deviennent visibles à nos yeux et avec des aspects qui peuvent singulièrement se mofidier en fonction de l'éclairage, de sa nuance, de sa quantité, de son sens, de sa répartition.

La lumière elle-même n'est pas visible. Si dans une chambre noire nous faisons pénétrer un fais- ceau lumineux, nous ne voyons rien. Si un objet est placé dans le parcours de ce faisceau, il devient visible. Par contre, une source de lumière est visible et devient vite gênante par son éclat et sa luminance importante par rapport à son entourage.

Ces quelques observations impliquent déjà que l'éclairage devra, pour être correct, observer certains principes généraux et fondamentaux que nous ; allons d'abord schématiser.

II. — Principes de base

1. Pour voir il faut de la lumière et pour bien voir il faut suffisamment de lumière. — Si vous : lisez un journal lorsque le soir tombe, il arrive un !

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moment où l'on peut lire encore les titres mais non plus les petits caractères, ce qui signifie que l'acuité visuelle, ou capacité de distinguer les détails, diminue lorsque l'éclairement baisse.

De même, l'on peut encore broder en fil de couleur sur fond blanc et non plus coudre avec un fil noir sur fond sombre, ce qui signifie que le seuil diffé- rentiel de vision des contrastes s'est abaissé avec la baisse de lumière.

Si vous conduisez une voiture la nuit il vous semble que les obstacles viennent vers vous plus vite que dans le jour ; ce qui signifie qu'en faible lumière l'œil perçoit moins vite les messages qu'en forte lumière.

Ce sont là les trois caractères principaux de la vision en fonction de l'éclairement.

2. Les sources de lumière doivent être convena- blement dosées et réparties. — Nous avons dit plus haut que la lumière n'est pas visible mais que les sources de lumière, le soleil par exemple ou une lampe nue, le sont avec une luminance qui devient vite gênante et provoque ce que l'on appelle l'éblouissement direct ou intolérable.

Ceci conduit à une règle fondamentale : pour bien éclairer une lampe doit être elle-même dissimulée à la vue, c'est-à-dire placée dans un appareil, réflecteur ou diffuseur qui en contrôle la lumière pour la répartir au mieux sur les objets à éclairer.

Les appareils ainsi constitués doivent être ensuite répartis dans le local de manière judicieuse selon ses dimensions, sa forme, sa destination et les tra- vaux à y effectuer.

3. Les luminances doivent être homogènes. — En fait ce qui importe pour l'œil n'est pas seulement

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la répartition des lumières, mais ce qui vient vers lui par réflexion de ces lumières. Si l'on veut réaliser une surface non contrastée pour assurer un bon confort visuel dans un certain champ visuel, il ne suffira pas de l'éclairer uniformément, mais aussi d'avoir des surfaces également réfléchissantes pour la lumière utilisée.

4. La lumière doit être adaptée au décor et le décor à la lumière. — Dans le cadre de la recherche des facteurs d'ambiance qui peuvent conditionner un local en vue d'une tâche définie, l'on s'est bien vite aperçu que la lumière jouait un rôle important par sa nature, sa qualité, sa quantité, de même que la couleur qui est, de surcroît, en sa dépen- dance la plus étroite. Il en est né une technique qui permet d'étudier rationnellement une installa- tion pour une mise en lumière et en couleur bien adaptée.

Un lieu de repos, par exemple, sera traité en coloris calme, tel le bleu, mais avec une lumière douce qui rende bien ce bleu. C'est le cas d'un éclairage fluorescent alors qu'un éclairage par incan- descence détruirait cette ambiance en grisant le ' bleu.

Un lieu de travail, au contraire, sera traité en coloris chauds, dynamiques, un fleur de pê- cher ou un saumon clair comme base par exem- ple. Là l'éclairage peut être fluorescent ou incan- descent.

Un lieu chaud peut être rafraîchi par des tons frais : le bleu conviendra à une chaufferie, mais en lumière blanche. Un lieu froid peut être réchauffé par un ton chaud : un rose, un saumon orangé...

L'ensemble lumière-couleur dans le décor est donc un élément essentiel et dont on peut jouer, non

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seulement pour créer un aspect agréable, mais aussi et surtout pour conférer un climat, une atmosphère, selon les besoins ou les désirs.

III. — Principes de photométrie

Les données qui viennent d'être exprimées peu- vent et doivent être chiffrées. La quantité de lumière reçues par une surface donnée, c'est-à-dire l'éclaire- ment, se chiffre en lux comme les distances en mètres ou les poids en kilogrammes ; mais pour définir cette grandeur, il convient de partir d'abord de la définition de l'intensité lumineuse de la source qui permettra de l'obtenir.

1. L'intensité lumineuse : la candela. — Sans doute, on aurait pu logiquement chercher à ratta- cher directement les unités lumineuses aux gran- deurs mécaniques fondamentales, en prenant comme étalon de flux lumineux un faisceau de radiations transportant une puissance fixée et ayant une courbe de distribution spectrale d'énergie bien déter- minée ; les mesures absolues d'énergie rayonnante et les comparaisons spectrophotométriques manquent de la précision qui serait nécessaire à une telle défi- nition, aussi, pour des raisons pratiques, l'unité fon- damentale de la photométrie est celle d'intensité lu- mineuse, appelée actuellement candela (symbole cd).

Ce nom a remplacé, comme suite à des recommanda- tions de la C.I.E. et de la Commission Internatio- nale des Poids et Mesures, en 1948, celui de bougie qui représentait antérieurement la même unité.

La candela est définie comme étant la soixantième

p a r t i e d e l ' i n t e n s i t é , e n d i r e c t i o n n o r m a l e , d e 1 c m 2

de corps noir à la température de solidification du platine.

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2. Le flux lumineux : le lumen. — On définit le flux lumineux par le lumen (symbole lm) : le lumen est le flux émis dans un angle solide de 1 stéradian par une source ayant, dans toutes les directions utiles, une intensité de 1 candela (source ponctuelle uniforme d'intensité lumineuse : 1 can- dela).

3. L'éclairement : le lux. — On définit le lux (symbole lx) comme étant l'éclairement d'une sur- face recevant sur 1 m2 1 lm uniformément réparti.

Le phot (symbole ph) est l'éclairement d'une surface recevant 1 lm/cm2; on a par suite la relation :

1 lx = 104 ph

Pour fixer les idées sur ces grandeurs par rapport à des réalités pratiques voici quelques exemples d'éclairements évalués en lux :

Eclairements produits par :

Le ciel nocturne 0,000,3 lx La pleine lune 0,2 lx

Eclairage artificiel (extérieurs) ... quelques dizaines de lux Eclairage artificiel (intérieurs) .... quelques centaines de lux Eclairage naturel (intérieurs) des centaines de lux Eclairage naturel (extérieurs) à

l'ombre 10 000 à 20 000 lx

Plein soleil . . . 80 000 à 100 000 lx 4. Emittances. — Pour chiffrer les émissions lumi- neuses de sources ou de surfaces brillantes, on utilise les mêmes unités, mais on les appelle alors seulement « lumen par mètre carré » (et non lux), ou lumen par centimètre carré (et non phot).

5. Luminances. — On précise habituellement la valeur des luminances en candelas par mètre carré, cette unité est aussi appelée nit (symbole nt) :

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on utilise également le stilb (sb) ou candela par centimètre carré : 1 sb = 104 nt.

Pour fixer les idées sur ces valeurs sur le plan pratique voici quelques exemples de luminances :

P l e i n e lune, t e m p s clair 2,5 103 n t

F l a m m e s éclairantes 10 à 20 1 03 -

P a p i e r blanc, en p l e i n soleil 30 103 - F i l a m e n t d ' u n e l a m p e a u c a r b o n e 0,8 106 - F i l a m e n t d ' u n e l a m p e a u t u n g s t è n e ( a t m o s -

p h è r e gazeuse) * * * « * ' 5 à 10 106 - A r c e n t r e c h a r b o n s p u r s 160 106 - Soleil à t r a v e r s l ' a t m o s p h è r e ». *. *. ' ». *. *. 1 600 108 -

Il est bon pour éviter l'éblouissement d'utiliser au besoin des réflecteurs ou des diffuseurs conve- nables afin de ne pas présenter à l'œil des sources de luminance supérieure à 106 nt environ.

On devra toujours utiliser des unités cohérentes pour l'application des formules. En particulier,

o n a p p l i q u e r a l a r e l a t i o n e n é v a l u a n t M e n I M / M 2

et L en nits (cd/m2) ou encore M en IM/CM2 et

L e n s t i l b s ( c d / c m 2 ) .

Par exemple, soit une feuille de papier blanc, en plein soleil, recevant un éclairement de 100 000 lx ; en négligeant l'absorption, on voit que son émittance est voisine de 100 000 Im/m2, et que, par suite, sa lu- minance est voisine de 100 OOO/7tnt = 3.104, ou 3 sb.

On pourra évaluer les quantités de lumière en lumen-heure, et les quantités d'éclairement en lux-seconde.

Le tableau ci-dessous résume les définitions qui précèdent et celles de quelques autres grandeurs qui caractérisent les propriétés photométriques des corps réfléchissants, transmettant ou absorbant la lumière, et qui sont donc essentielles dans les

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études concernant l'éclairage, la réalisation et l'ap- plication des sources de lumière et des appareils d'éclairage.

TRANSFORMATION DES UNITÉS DE LUMINANCE

Le stilb (sb) vaut 104 nt.

Le blondel vaut — nt. 7C

Unité anglo-saxonne d'éclairement : 1 foot lam- bert = 10,75 blondels.

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Collection dirigée p a r Paul Angoulvent D e r n i e r s t i t r e s p a r u s

1111. Les isotopes (CI. ROCCHICCIO- LI).

1112. La médecine chinoise (P.

HUARD et MING WONG).

1113. La Chine ancienne (J. GERNET) 1114. Les pipelines (G. GANTIER).

1115. Le Marché Commun agricole (Fr. CLERC).

1116. Histoire de Florence (Y. RE- NOUARD).

1117. Géographie de l'Allemagne et des Etats alpestres (R.

CLOZIER).

1118. L'harmonie (0. ALAIN).

1119. La thermodynamique (Ch.

BORY).

1120. Les plastiques renforcés (J.-Cl.

DES JEUX).

1121. Les transistors (J. DEZOTEUX et R. PETIT-JEAN).

1122. L'étymologie (P. GUIRAUD).

1123. Géographie de l'Europe cen- trale slave et danubienne (P. GEORGE).

1124. La psychologie économique (P.-L. REYNAUD).

1125. Géographie de l'Italie (P.

GEORGE).

1126. L'électronique (R. DAVID).

1127. Géographie des îles britanni- ques (CI. CHALINE).

1128. La psychopathologie expéri- mentale (H. BARTJK).

1129. Les internationales ouvrières (À. KRIEGEL).

1130. L'appareil digestif et ses ma- ladies (P. HILLEMAND).

1131. Le secteur public en France (P. MAILLET).

1132. La dermatologie (P. de GRA- CIANSKY).

1133. La physique mathématique (J.-L. DESTOUCHES).

1134. L'accouchement sans douleur (R. MERGER et P.-A. CHA- DEYRON).

1135. Histoire des forêts (M. DE- VÊZE).

1 1 3 6 . L e t h é â t r e n o u v e a u à l ' é t r a n - g e r (M. CORVIN).

1 1 3 7 . L a Côte d ' I v o i r e ( G . R o u -

GERIE).

1138. L e s i è c l e de L o u i s X I I I ( H . MÉ- THIVIER).

1 1 3 9 . G é o g r a p h i e de l ' A f r i q u e t r o p i - c a l e et a u s t r a l e ( H . ISNARD).

1 1 4 0 . L e p a i n (R. CALVEL).

1 1 4 1 . L e s n o b i s m e ( P h . d u P U Y DE CLINCHAMPS).

1142. L e s r e l a t i o n s c u l t u r e l l e s i n t e r - n a t i o n a l e s (L. DOLLOT).

1 1 4 3 . B r e v e t s d ' i n v e n t i o n e t p r o - p r i é t é i n d u s t r i e l l e ( J . - M . WAGRET).

1 1 4 4 . L ' a s s y r i o l o g i e ( P . GARELLI).

1 1 4 5 . L ' é c o n o m i e d u C a n a d a ( E . JUILLARD).

1146. L e s v e d e t t e s de l ' é c r a n ( R . JEANNE e t Ch. FORD).

1 1 4 7 . L e s g r a n d e s d a t e s des t e m p s m o d e r n e s ( J . DELORME).

1148. L e s s u r d i t é s (L. CHACUN-DES- BOIS).

1149. H i s t o i r e des C o n c i l e s ( R . METZ).

1 1 5 0 . L a p h y s i q u e d e s p l a s m a s ( J . COLLOMBY).

1151. L e s m a l a d i e s de l a n u t r i t i o n (M. DÉROT e t M. GOUBY- LAFFONT).

1152. L e d r o i t a d m i n i s t r a t i f ( P . W E I L ) .

1153. L e p e u p l e des f o u r m i s ( F r . R A - MADE).

1 1 5 4 . G é o g r a p h i e d e s B a l k a n s (A.

BLANC).

1155. L ' é c o n o m i e a n t i q u e ( J . - P h . LÉVY).

1 1 5 6 . L a b i o l o g i e h u m a i n e ( E . SCHREIDER) .

1157. L e p l a n c o m p t a b l e f r a n ç a i s ( P . LAUZEL).

1 1 5 8 . L ' h y d r a u l i q u e ( J . LARRAS), 1159. L e d r o i t d e s E t a t s - U n i s

(A. T u N C ) . 1160. L e s b a t r a c i e n s ( J . GUIBÉ).

- 1964-4 - Imp. des Presses Universitaires de France, Vendôme (France) - - , 6 - - � - , � -

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sur un support imprimé, conformément à la loi n° 2012-287 du 1er mars 2012 relative à l’exploitation des Livres Indisponibles du XXe siècle.

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