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L’indice de rendu des couleurs en éclairage est-il suffisant ?

Comment caractériser l’apparence des couleurs ? L’indice de rendu des couleurs toujours utilisé de nos jours est-il devenu obsolète ? Pourquoi en éclairage.
par Benoît Bataillou13 décembre 2016

Depuis 1974, la Commission Internationale de l’Éclairage, plus connue sous le nom de CIE, a proposé un indice de rendu des couleurs. C’est une tentative de réponse à la question « quelle lumière est jolie ? et de combien ? ».

Indice de rendu des couleurs de la CIE

En 1995, le rapport technique CIE 13.3 détaille la méthode basée sur 8 spectres optiques.

Spectres normalisés CIE des 8 échantillons pour IRC © Adoniscik - Wikipédia

Spectres normalisés CIE des 8 échantillons pour IRC © Adoniscik – Wikipédia

En résumé, voici les étapes :

  • On éclaire un panel d’échantillons.
  • On enregistre les spectres optiques réfléchis.
  • On éclaire avec une source de référence à la même température apparente de couleur, le même panel de couleurs.

La comparaison des deux données de 14 chiffres (R1 à R14) et la moyenne des huit premiers sont nommés IRC – indice de rendu des couleurs (CRI en anglais) ou Ra, et aussi Ra8.

Pour juger une source d’éclairage, on mesure donc la moyenne d’apparence de supports éclairés.

Voyons ce « panel ». Les échantillons utilisés dans le calcul du rendu des couleurs vont de R1 à R8. Soit des couleurs pastel principalement…

Test des couleurs pour le calcul du rendu des couleurs IRC © Hortilux

Test des couleurs pour le calcul du rendu des couleurs IRC © Hortilux

Le rendu des couleurs saturées n’est pas pris en compte. Par exemple, le R9 (rouge pur), qui n’est pas dans le calcul du Ra, fait l’objet de débats car cette couleur est très présente de nos jours.

L’IRC a la qualité d’être très utilisé par tous les professionnels de l’éclairage.

  • IRC > 65 pour l’éclairage routier.
  • IRC > 80 comme optimum, toutes applications confondues.
  • IRC > 90 pour une très bonne qualité de lumière.

Toutefois, ceci ne rend pas compte des couleurs saturées. Elles sont pour beaucoup d’applications plus que nécessaires aujourd’hui.

TM-30 2015 de l’IES

L’association IES – Illuminating Engineering Society – a proposé une nouvelle méthode en 2015 appelée  IES TM-30- 15 en Amérique du Nord. C’est une tentative de quantifier différemment la qualité de lumière. On obtient deux chiffres :

  • Rf : indice de fidélité
  • Rg : indice de Gamut
Spectres normalisés IES des 80 échantillons pour TM-30-15 © US department of Energy - SSL technology fact sheet

Spectres normalisés IES des échantillons pour TM-30-15 © US department of Energy – SSL technology fact sheet

Le Rf est calculé de manière similaire à l’IRC, mais en utilisant 99 échantillons. Il est corrélé à l’ancien IRC (un IRC important donne un fort Rf), permettant une certaine évolution (les valeurs ne sont pas totalement différentes), mais tend à pénaliser les sources type tube fluorescent ou spectres à pics intenses et étroits. Il corrige également quelques bizarreries de l’IRC (le calcul de l’IRC change à exactement 5000 K, donnant des artefacts de calculs et discontinuités peu convaincantes).

Test des couleurs pour le calcul du rendu des couleurs TM-30-15 © US department of Energy - SSL technology fact sheet

Test des couleurs pour le calcul du rendu des couleurs TM-30-15 © US department of Energy – SSL technology fact sheet

Le Rg représente la moyenne de la distorsion chromatique représentée sur un diagramme qui semble assez « parlant » pour les différents utilisateurs rencontrés :

TM-30-15 introduction webinar, 15 septembre 2016 © US department of Energy, DOE and IES, Kevin Houser, Randy Burkett Lighting Design

TM-30-15 introduction webinar, 15 septembre 2016 © US department of Energy, DOE and IES, Kevin Houser, Randy Burkett Lighting Design

Évidement, le calcul est plus complexe que l’IRC mais il est à la portée de n’importe quel outil informatique.

Conclusion

Une fois ces perceptions ajustées du rendu des couleurs, la TM-30 semble une évolution moderne et naturelle de l’IRC. Le diagramme de distorsion chromatique est un outil utile pour le projet d’éclairage.

Référence

New Color Metrics, IES TM30-15 – IES Oct 2015 Meeting

Présentation en anglais du Docteur Michael Royer, Pacific Northwest National Laboratories, et de Michael Royer, éclairagiste, Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) et U.S. Department of Energy’s, programme sur la lumière à l’état solide (LED).

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Benoît Bataillou
Benoît Bataillou
Physicien de formation. Membre de la société de conseil en R&D, Pi Lighting, avec une forte compétence LED. Auteur ou co-auteur de 24 brevets et de plus de 50 publications. Expert dans le domaine des LED depuis 10 ans. Ma passion est de transformer les idées en produits et en applications concrètes.
1 Commentaires
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  • Avatar
    13 décembre 2016 at 15 h 06 min

    IL y a déjà de nombreuses années que je réclame un nouveau groupe de travail sur ce sujet. J’ai d’ailleurs rencontré une délégation de la CIE à Paris qui m’a très courtoisement écouté mais NE M’A PAS ENTENDU.
    La colorimétrie, en ce qui concerne les professionnels de l’éclairage, n’est ABSOLUMENT pas SATISFAISANTE – la loi d’additivité telle qu’elle nous est présentée est FAUSSE – L’ IRC est obsolète et fait partie pourtant des thèses de recherche actuelles ! Un comble ! Les contre-vérités scientifiques de la colorimétrie sont citées comme “des exceptions qui confirment la règle …” BOUMA 1949.
    Courage, Force et Sérénité – c’est le message que je lance.
    “…N’avoir pas peur de nier ses propres croyances, même les plus certaines. Le coeur de la science est le changement…” Carlo ROVELLI – centre de physique théorique de lUMINY.
    Bien cordialement à vous TOUS – Institut Jacques BAUER pour le Recherche et la Formation interdisciplinaires en éclairagisme appliqué et en “photologie”.

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