Réunion de chantier dans un plateau de bureaux rénové. Les occupants se plaignent de la lumière, la maîtrise d’ouvrage demande d’ajouter des luminaires, et le relevé au luxmètre affiche pourtant 520 lux sur les plans de travail. Le mot qui manque au débat est la luminance: c’est elle, et non l’éclairement, que l’oeil perçoit quand il regarde un luminaire ou un écran.
Quatre grandeurs décrivent une installation d’éclairage. Elles ne mesurent pas la même chose, ne s’expriment pas dans la même unité et ne se relèvent pas avec le même appareil. Les confondre conduit à traiter un problème de confort avec une réponse de puissance.
Quatre grandeurs, quatre unités
Le flux lumineux caractérise la source seule: c’est la quantité totale de lumière qu’elle émet, dans toutes les directions, exprimée en lumens. Un luminaire de 10 000 lumens émet ce flux quel que soit l’endroit où on le pose.
L’intensité lumineuse décrit la répartition de ce flux dans une direction donnée, en candelas. C’est ce que décrit la courbe photométrique d’un luminaire, et ce qui distingue une optique intensive d’une optique extensive à flux identique.
L’éclairement est ce que reçoit une surface, en lux, soit un lumen par mètre carré. Il dépend du luminaire, mais aussi de la distance et de l’angle. C’est la grandeur que le luxmètre relève et celle que la norme EN 12464-1 fixe par type de tâche.
Grandeur | Unité | Ce qu’elle décrit | Instrument |
|---|---|---|---|
Flux lumineux | lumen (lm) | Ce que la source émet au total | Sphère intégrante, en laboratoire |
Intensité lumineuse | candela (cd) | Le flux émis dans une direction | Goniophotomètre, en laboratoire |
Éclairement | lux (lx) | Ce qu’une surface reçoit | Luxmètre, sur site |
Luminance | candela par mètre carré (cd/m²) | Ce qu’une surface renvoie vers l’oeil | Luminancemètre ou photomètre à imagerie |
La luminance, seule grandeur que l’oeil perçoit
L’oeil ne voit ni les lumens ni les lux. Il perçoit la lumière renvoyée par les surfaces de son champ de vision: le plan de travail, la cloison, le plafond, la vitre, et bien sûr le luminaire lui même. Cette lumière renvoyée par unité de surface apparente est la luminance.
Sur une surface diffusante, elle se déduit de l’éclairement et du facteur de réflexion. Un plan de travail clair, dont le facteur de réflexion vaut 0,7, éclairé à 500 lux, renvoie une luminance de l’ordre de 110 candelas par mètre carré. Le même éclairement sur un plan de travail sombre, à 0,2 de réflexion, tombe autour de 30.
Deux postes conformes en lux peuvent donc offrir un confort très différent. C’est cette grandeur qui explique aussi le nom de notre bureau d’études: la luminance est ce qui reste quand on a fini de compter les watts.
Pourquoi un local à 500 lux peut rester inconfortable
Trois situations classiques se lisent en luminance et pas en éclairement. La première est l’éblouissement d’inconfort: un luminaire très brillant dans un environnement sombre crée un contraste que l’indice UGR quantifie, avec un seuil courant de 19 en bureau selon la norme EN 12464-1.
La deuxième est le reflet sur écran. La norme fixe des limites de luminance moyenne des luminaires vus sous des angles d’élévation élevés, de l’ordre de 3 000 candelas par mètre carré pour les écrans courants et de 1 500 pour les écrans les plus sensibles. Un luminaire conforme en flux peut échouer sur ce critère.
La troisième est le plafond sombre. Un local dont les parois absorbent la lumière produit une impression de grotte, même à niveau d’éclairement réglementaire. La réponse tient dans les facteurs de réflexion des surfaces, pas dans l’ajout de luminaires.
Là où la luminance est directement réglementée
En éclairage intérieur, la norme EN 12464-1 encadre l’éclairement et impose en parallèle des limites d’éblouissement et de luminance des luminaires. En éclairage sportif, la norme EN 12193 ajoute le contrôle de la luminance apparente des sources vues depuis l’aire de jeu.
En éclairage routier, le changement est plus radical: la norme EN 13201 définit les classes de voies motorisées en luminance de chaussée, exprimée en candelas par mètre carré, et non en lux. C’est la lumière renvoyée par le revêtement vers le conducteur qui fait la performance, ce qui rend le type de revêtement partie intégrante du calcul.
Notre page dédiée à la conformité et aux normes d’éclairage détaille les textes applicables selon le type de local.
Ce que cela change dans un projet
Quatre décisions de conception découlent directement de cette distinction.
- Choisir les facteurs de réflexion des parois avant de choisir les luminaires, car ils conditionnent la luminance obtenue à éclairement égal.
- Vérifier la luminance apparente des appareils dans les locaux à écrans, et pas seulement leur UGR déclaré en configuration standard.
- Traiter les contrastes entre zones, un rapport trop marqué entre la tâche et son environnement immédiat fatiguant plus qu’un niveau bas.
- Pour les voies de circulation, raisonner en luminance de chaussée dès la programmation.
Ces quatre points se vérifient en simulation, avec les fichiers photométriques réels et les facteurs de réflexion du local. C’est l’objet d’une étude photométrique, dont le rendu en fausses couleurs cartographie éclairement et luminance sur le même plan.
Les confusions de vocabulaire qui coûtent cher
Trois formulations reviennent régulièrement dans les consultations et produisent des installations décevantes. La première consiste à exprimer un besoin en watts: la puissance décrit une consommation, pas un résultat lumineux. Deux luminaires de même puissance peuvent différer d’un facteur important en flux utile.
La deuxième consiste à demander un nombre de lumens pour un local. Le flux d’un luminaire ne dit rien de ce qui arrive sur le plan de travail, puisque tout dépend de la distribution, de la hauteur et des parois.
La troisième consiste à écrire un niveau de lux là où la réglementation demande une luminance, ce qui est le cas des voies de circulation motorisées. Une consultation rédigée en lux sur ce type de projet rend les offres incomparables et le contrôle impossible.
Formuler correctement un besoin
Un cahier des charges exploitable fixe quatre choses: le niveau d’éclairement maintenu par zone, l’uniformité minimale, la limite d’éblouissement applicable, et les facteurs de réflexion retenus pour le calcul. Les trois premières sont normatives, la quatrième conditionne la luminance obtenue.
Ajouter le facteur de maintenance retenu et sa justification évite l’écart classique entre une réception brillante et une installation qui décroche au bout de trois ans.
Lire les fiches produits avec les bonnes unités
Sur une fiche technique, le flux en lumens, l’efficacité en lumens par watt et l’intensité maximale en candelas ne se substituent pas les uns aux autres. Notre guide de lecture d’une fiche technique de luminaire LED reprend ces repères ligne à ligne.
Côté produit, la comparaison entre gammes se fait à flux sortant et à distribution équivalents, comme l’explique l’analyse de l’efficacité lumineuse en lumens par watt publiée par Rexylum.
Si un local conforme en lux continue de poser problème, faites relever la luminance sur site: écrivez nous depuis la page contact avec le plan du local et les mesures déjà réalisées.
