Les Sources Lumineuses

Les Sources Lumineuses
I. Description et caractéristiques
Les sources de lumière sont composées
 D’une ampoule de verre contenant un gaz
 D’éléments de permettant de créer de la lumière ( filament, électrode poudre fluorescente)
 D’un culot normalisé permettant son raccordement
Les sources de lumière se caractérisent par quatres paramètres essentiels :
1. L’efficacité lumineuse K
elle s’exprime lm.W-1 et caractérise « l’économie » de l’installation ;
2. La température de couleur
En analysant le spectre émis par un corps noir, représentant une source thermique idéale, on
constate que c'est vers une température de 5500 Kelvin que ce dernier émet approximativement la
même quantité d'énergie dans toutes les longueurs d'onde du domaine visible.
Les sources dont la température de couleur est inférieure à 5500 K ont une tendance jaunâtre, et
inversement, les sources possédant une température de couleur supérieure à 5500 K sont
bleuâtres.
Pour observer les couleurs dans des conditions idéales, il faut donc travailler avec une source
lumineuse possédant les deux qualités suivantes: spectre continu et température de couleur proche
de 5500 K. Aucune source artificielle ne remplit parfaitement ces deux conditions, mais on les
approche au mieux avec les lampes Xénon ou des combinaisons particulières de tubes fluorescents.
3. L’indice de rendu des couleurs (I.R.C.)
Un même objet, éclairé par des illuminants différents, apparaîtra de façon plus ou moins coloré. On
choisit des illuminants de référence, par rapport auxquels on compare les autres illuminants, du
point de vue du rendu des couleurs ( voir dans le cours sur la photométrie visuelle, la paragraphe sur
la température de couleur ).
Il n'empêche qu'une toile de peintre apparaît différente avec l'éclairage solaire, selon que le temps
est clair au couvert, à une heure matinale ou tardive mais dans chaque cas les couleurs sont rendues
de manière optimale, sans distorsion colorimétrique. Il y a donc autant d'illuminants de références
que de température de couleur. On traduit le rendu de couleurs par un indice qui varie de 50 à 100;
la température de couleur de l'illuminant de référence doit être précisée, elle est appelée température
proximale. Un illuminant qui a un indice de rendu de couleur (I.R.C. ) égal à 100, a les mêmes
caractéristique qu'un illuminant de référence. Pour l'éclairage domestique, l’I.R.C. ne doit pas
descendre en dessous de 80, car un faible indice entraîne un sentiment de malaise pouvant conduire
à la longue à des troubles psychiques. Un illuminant dont l'I.R.C. est égal à 50 a un rendu de
couleurs très médiocre.
4.La vie moyenne
C’est la durée au bout de laquelle le flux lumineux n’est plus que 80 % de son flux à 100 heures de
fonctionnement.

II. Classification générale
On distingue trois grandes catégories de sources
Les sources à incandescence
Les sources à décharge
Les sources à fluorescence
Les deux dernières sources font partie de la même famille.
La fabrication des sources de lumière répond à des exigences normatives de sécurité, d’aptitude à la
fonction, et de compatibilité électromagnétique spécifique à chaque type de source
III. Raccordement des sources de lumière
III.1 Les sources à incandescence
Les sources à incandescence standard se raccordent directement au réseau basse tension, sous
réserve sue la tension d’alimentation des sources soit compatible avec la tension du réseau de
distribution
Les sources halogènes très basse tension nécessitent l’emploi du transformateur ou du convertisseur
pour ramener la tension du réseau de 230V à la tension de la source
III.2 Les sources à décharges
Ces sources de lumière nécessitent l’utilisation de dispositifs d’alimentation comprenant :
Un starter adapté
Un ballast traditionnel ou électronique
Un condensateur de compensation
Dans le cas de ballasts électroniques, toutes les fonctions de ces accessoires sont intégrées
IV. Les sources à incandescence
Une source à incandescence transforme l’énergie électrique en énergie lumineuse. Le courant
électrique, traversant le filament de tungstène, porte celui-ci à une température élevé. Le filament
devient incandescent et émet de la lumière et de la chaleur.
IV.1 Les sources à incandescence standard
Caractéristiques
Puissance (W)
400 à 1000
Efficacité lumineuse (lm/W)
8 à 18
Tc de couleur (K)
2600 à 2900
IRC
100
Durée de vie moyenne
1000
Avantages
Qualité de lumière IRC=100
Coût d’achat
Simplicité d’installation et d’utilisation
Insensibilité aux allumages et extinctions
Nombreuses formes et finitions d’ampoules
Allumage instantané
Faible influence de la température ambiante

Gradation de la lumière et minuterie possibles
Inconvénients
Efficacité lumineuse faible
Durée de vie (1000h)
Domaines d’application
Eclairage décoratif
Eclairage des locaux peu utilisés
Eclairage par minuterie
IV.2 Les sources à incandescence tungstène halogène
Des composés halogénés sont ajoutés au gaz inerte enfermé dans une enveloppe à quartz. ILS
provoquent dans celle-ci un cycle chimique de régénération du filament. Cette régénération permet
au tungstène qui s’évapore, de revenir sur le filament, limitant ainsi les risques de noircissement de
l’ampoule.
Il en existe différents types : quartz, dichroïque…
Ces sources offrent une efficacité lumineuse, une luminance, une température de couleur et une
durée de vie plus élevées que les sources à incandescence classiques.
Appréciées pour leurs petites dimensions et un bon maintien du flux lumineux pendant toute leur
durée de vie, elles sont préconisées pour des éclairages décoratifs ou en éclairage d’appoint. Pour
des éclairages très localisés, on utilise des sources très basse tension.
a. Les sources halogènes basse tension
Caractéristiques
Puissance (W)
50 à 2000
Efficacité lumineuse (lm/W)
13 à 20
Tc de couleur (K)
3000
IRC
100
Durée de vie moyenne
2000
Avantages
Pas de noircissement
A puissance égale, flux lumineux >20% à celui des sources classiques
Température de couleur élevée
Insensibilité aux allumages et extinctions
Dimensions réduites
Allumage instantané
Fonctionnement quelle que soit la température ambiante
Gradation de la lumière et minuterie possibles
Inconvénients
Nécessité d’une extrême propreté de l’enveloppe (source simple enveloppe)
Coût d’achat

Sensibilité aux variations de tension
Dégagement de chaleur important
Domaines d’application
Chaque fois que l’on souhaite un bon IRC
Eclairage des vitrines des commerces, des salles de spectacles
Eclairage général indirect
b. Les sources halogène très basse tension
Les sources halogènes TBT peuvent avoir la forme de sources miniatures ou de sources à
réflecteurs
La miniaturisation des luminaires est idéale pour les éclairages d’accentuation.
La très basse tension est obtenue à l’aide d’un transformateur réducteur de tension ou d’une
alimentation électronique
Caractéristiques
Puissance (W)
15 à 150
Efficacité lumineuse (lm/W)
16 à 22
Tc de couleur (K)
3000
IRC
100
Durée de vie moyenne
2000 à 4000
Avantages
Allumage instantané
Pas de noircissement
A puissance égale, flux lumineux >20% à celui des sources classiques
Température de couleur élevée
Dimension réduite
Faisceau prédéterminé ( 7 à 38°)
Dégagement de chaleur vers l’arrière pur les sources dichroïques
Inconvénients
Nécessité d’une extrême propreté de l’enveloppe et du parfait état du dichroïsme
Fonctionnement à température élevée quelle que soit la température ambiante
Coût d’achat
Sensibilité aux variations de tension d’alimentation
Contraintes d’installation et de maintenance pour les sources dichroïques
Domaines d’application
Eclairage des vitrines des commerces
Eclairage général des locaux de réception
Eclairage d’accentuation
Eclairage général indirect
Fonctionnement du récepteur dichroïque

Le revêtement dichroïque est constitué des couches de silicium et de zinc protégées d’un fixateur au
dioxyde de silicium
L’intérêt de ce type de réflecteur est de permettre le dégagement d’une grande partie des
infrarouges vers l’arrière de la lampe
V. Les sources à décharge
V.1 Généralités
La lumière des sources à décharge est produite par une décharge électrique dans une ampoule
renfermant une ou plusieurs vapeurs métalliques, un ou plusieurs gaz rares et parfois des composés
chimiques de nature variée. Lorsqu’une tension suffisante est appliquée, un arc s’établit et le
dégagement d’énergie thermique permet la vaporisation des substances en présence et
l’établissement progressif d’un régime stables sources à fluorescence.
En cas de coupure brève de l’alimentation, ces sources nécessitent un temps de refroidissemnt avant
de pouvoir être amorcées. Des systèmes de réallumage à chaud existent, mais nuisnet à la durée de
vie.
Contrairement aux sources à incandescence, on ne peut raccorder directement raccorder ces sources
au réseau. L’utilisation de divers accessoires d’alimentation est nécessaire (ballast, amorceurs).
En raison de leur flux lumineux elevé, ces sources sont choisies pour l’éclairage de locaux de
grande hauteur ou pour un niveau d’éclairement élevé.
V.2 Les halogénures métalliques
Ces sources dites à vapeur de mercure haute pression contiennent des halogénures, en général des
iodures de métaux, qui émettent des radiations permettant un meilleur IRC.
Caractéristiques
Puissance (W)
50à 2000
Efficacité lumineuse (lm/W)
70 à 100
Tc de couleur (K)
3000 à 6000
IRC
65 à 85
Durée de vie moyenne
6000 à 8000
Avantages
Efficacité lumineuse
Durée de vie
Inconvénients
Allumage non instantané (réallumage au bout de quelques minutes)
Sensibilité importante aux variations de tension d’alimentation
Domaines d’application
Eclairage des vitrines des commerces, en fonction de l'ambiance à créer
Espaces de vente des commerces
Seules les sources dont l'IRC est supérieure à 80 sont utilisables en éclairage intérieur.