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Les optiques en éclairage public : quel schmilblick !

Les métiers de l’éclairage regorgent de jargon. En optique, quel schmilblick ! Chacun a le sien. Tour d’horizon des principes de la photométrie.
19 septembre 2023

Le terme « optique » est un peu galvaudé. Sur la base d’une rigueur scientifique, il serait d’usage de dire « diagramme de répartition de l’intensité lumineuse ».

Le besoin est de connaître la répartition lumineuse d’un système optique dans tout l’espace. Cette répartition complète s’appelle le solide photométrique du système optique. Un diagramme d’intensité lumineuse est une représentation visuelle de la distribution de la lumière d’une source.

La lecture en un coup d’œil de ces diagrammes est nécessaire, d’autant plus depuis l’arrivée des sources LED, en raison de la multiplication des optiques.

Toutefois, pour le reste de cet article, c’est bien le terme « optique » qui sera utilisé.

Lecture des diagrammes des optiques

Plusieurs systèmes (manières de représenter) cohabitent. Ici, le système « C, γ » (C, gamma) sera retenu.

Dans celui-ci, chaque plan est dénommé « Plan C ». Un plan peut être assimilé aux pages d’un livre ouvert. Pour chaque plan, on cherche à savoir comment la lumière est émise : dans quelle direction (angle Gamma) et avec quelle intensité.

Le diagramme représente quatre plans (soit quatre directions) : C0-C180, C90-C270.

On pourrait alors les synthétiser comme étant les représentations de la distribution de la lumière vers la droite, la gauche, l’avant et l’arrière. Le luminaire étant posé à plat et sans orientation.

Plan de mesure des optiques des luminaires d’éclairage public C0-C180 et C90-C270 © AFE

Diagramme polaire cartésien d’une optique éclairage public

En vue « à plat », voici une représentation courante du diagramme dit « polaire cartésien » pour un luminaire d’éclairage public.

En un coup d’œil, il est identifiable avec une répartition égale « droite gauche » sur le plan C0-C180. Il présente aussi une répartition axée sur « l’avant », avec tout de même un flux lumineux substantiel « vers l’arrière » sur le plan C90-C270.

Diagramme polaire cartésien d’une optique en éclairage public avec les plans C0-C180 et C90-C270 © Sarese

Ce diagramme nous fournit aussi d’autres informations : pour chaque plan, nous lisons les « angles gamma » ainsi que l’intensité (en candela pour 1 000 lumens). Exemple, dans le plan C90-C270, nous décelons un pic d’intensité à environ 65°. Ce pic étant d’une valeur d’environ 400 cd/klm (klm pour « kilo lumen » soit 1 000 lumens).

À noter : bien lire les couleurs des plans. Parfois, l’unité est en valeur absolue et non en cd/klm.

Il s’agit là de la convention de représentation. Il est toujours possible d’afficher d’autres plans, notamment celui comportant la plus haute intensité (exemple : le plan C15-C165).

Diagramme polaire cartésien d’une optique en éclairage public avec le plan comportant la plus haute intensité C15-C165 © Siteco

Ici, de nombreux plans sont représentés, dont les plans « à haute intensité ».

Baptême des optiques en éclairage public et le schmilblick

C’est ici que les choses se compliquent ! Chacun nomme ses optiques selon un lexique qui lui est propre. Soit ce lexique est explicite et renvoie à des notions techniques, soit il ne renvoie à aucune explication logique. Tour d’horizon des pratiques. Optiques uniquement avec des lettres.

« ERS » pour Éclairement Route Standard, ou encore « LRL » pour Luminance Route Large chez Eclatec.

Diagramme polaire cartésien d’une optique ERS en éclairage public – Éclairement Route Standard © Eclatec

La combinaison lettre et rapport L/H (largeur/hauteur) : « ST0.8a » pour ST : « STREET » et « 0.8a » pour une largeur de 0,8 fois la hauteur pour Siteco.

Dessin en coupe combinaison lettre et rapport W largeur, H hauteur © Siteco

Optiques sans logique avérée

« 5 003 », sans rapport avec une logique de répartition de la lumière

Et si on harmonisait les appellations des optiques ?

Il s’agit d’un vœu pieux, nous ne sommes pas les premiers à le souhaiter !

L’UTE, via la norme C 71-121 parue en 1976, prenait ce sujet à bras le corps, avec une classification. Cette norme répondait à un objectif :

« Le document définit une méthode relative à la prédétermination des éclairements dans les espaces clos de forme parallélépipédique rectangle et la classification correspondante des luminaires. Cette dernière permet de représenter, de manière suffisamment approchée, les luminaires utilisés habituellement. Une annexe présente les tableaux d’utilance correspondant à la classification des luminaires. »

Ce document a par la suite été annulé.

On trouve toujours dans les logiciels de calcul les classifications « UTE ».

Exemple pour ce luminaire de type 0.78 G. La classification UTE associait chiffre et lettre dans le but de fournir une information explicite.

Classement simplifié des luminaires selon UTE 0.78 G – Code flux CIE 34 72 96 100 78 © Sarese

Aujourd’hui, des fragments de la répartition lumineuse sont harmonisés, comme les :

  • codes de flux CIE qui traduisent la répartition de la lumière dans un certain volume,
  • classifications G* qui indiquent la répartition de la lumière aux alentours de 70-90°,

et bien d’autres.

Toutefois, il n’existe pas d’appellation harmonisée des optiques, au grand dam des utilisateurs. Il n’est pas forcément évident de devoir consulter chacun des luminaires, un par un, pour trouver son bonheur.

Des appellations harmonisées permettraient aux utilisateurs de s’y retrouver en un coup d’œil.

La norme NF EN 13 032 permet d’harmoniser de nombreuses pratiques quant aux données.

Code photométrique en éclairage et qualité de la lumière

Le code photométrique est un excellent début sur la qualité de la lumière. Composé de 6 chiffres, il indique des informations essentielles et harmonisées. Il est normé et obligatoire sur l’étiquetage et l’emballage, ainsi que dans la notice.

À gauche, 3 chiffres sur la teinte de la lumière :

À droite, 3 chiffres sur la tenue de la teinte de la lumière dans le temps :

  • dispersion de la couleur au départ, en nombre d’ellipses de MacAdam,
  • son évolution au bout de 6 000 heures,
  • indice de maintien du flux à 6 000 heures.
Exemple de code photométrique 830, 339 © LEC

Mais il ne traduit hélas pas l’optique utilisée !

À vos suggestions !

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Techniques d'éclairage Éclairage extérieur Éclairage intérieur
Directeur général de Société Architecture Réseaux SARESE, cabinet d’ingénierie en réseaux secs spécialisé en éclairage extérieur, fondé en 1993. Directeur général de l’IFEP (Institut de Formation Éclairage Professionnel), leader français de la formation aux techniques de la lumière et de l’éclairage. Expert AFNOR de la Commission U17 et membre du groupe de travail de l’AFE en Commission X90X. Praticien et passionné d’éclairage extérieur, il est auteur de deux livres aux éditions Light ZOOM Lumière : 25 questions pour mieux comprendre l’arrêté nuisances lumineuses en 2020, Éclairage des passages pour piétons en 2021.
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