{"id":683,"date":"2010-12-30T15:52:59","date_gmt":"2010-12-30T14:52:59","guid":{"rendered":"http:\/\/sciencetonnante.wordpress.com\/?p=683"},"modified":"2010-12-30T15:52:59","modified_gmt":"2010-12-30T14:52:59","slug":"sous-les-lumieres-blafardes-des-autoroutes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/scienceetonnante.com\/blog\/2010\/12\/30\/sous-les-lumieres-blafardes-des-autoroutes\/","title":{"rendered":"Sous les lumi\u00e8res blafardes des autoroutes"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Qui ne s\u2019est jamais amus\u00e9 du teint blafard et orange\u00e2tre que prennent les visages et les objets dans les tunnels autoroutiers\u00a0? Dommage pour les jolies couleurs de carrosseries imagin\u00e9es par les constructeurs automobiles\u00a0! Et pourtant, contrairement \u00e0 ce qu\u2019on pourrait penser, \u00e7a n\u2019est pas la couleur de la lampe qui est en cause<\/strong> !<\/p>\n

Si vous n\u2019\u00eates pas convaincus, songez qu\u2019\u00e0 certains moments de son coucher, le soleil peut tr\u00e8s bien prendre une couleur tr\u00e8s proche de celle des ces lampes d\u2019autoroute. Pourtant vous ne pouvez pas nier que l\u2019effet sur le paysage sera bien diff\u00e9rent\u00a0!<\/p>\n

En effet entre le soleil couchant et la lampe d\u2019autoroute, la diff\u00e9rence n\u2019est pas dans la couleur de la source lumineuse, mais dans ce qu\u2019on appelle le rendu des couleurs<\/strong>. Pour comprendre d’o\u00f9 vient ce concept tr\u00e8s important pour l’\u00e9clairage des habitats modernes, il nous faut remonter \u00e0 ce qui cr\u00e9e les couleurs du point de vue physique mais surtout la perception biologique que nous en avons.<\/p>\n

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La perception des couleurs par l\u2019\u0153il<\/h3>\n

On sait que l’on peut voir la lumi\u00e8re \u00e0 la fois comme un ensemble de particules (les photons) ou comme une onde. Cons\u00e9quence de cette dualit\u00e9, \u00e0 chaque photon on peut associer une longueur d’onde<\/strong>, et c’est elle qui d\u00e9termine la couleur que l’on ressent lorsque ce photon frappe notre oeil.<\/p>\n

La figure ci-dessous montre le spectre visible, c’est-\u00e0-dire la couleur per\u00e7ue en fonction de la longueur d\u2019onde du photon :<\/p>\n

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Ainsi un photon de longueur d\u2019onde 570nm nous appara\u00eet comme jaune.<\/p>\n

L\u2019\u0153il per\u00e7oit les couleurs gr\u00e2ce \u00e0 des r\u00e9cepteurs appel\u00e9s c\u00f4nes<\/strong>, qui vont plus ou moins s\u2019activer suivant la longueur d\u2019onde du photon qui les frappe. Il existe 3 types de c\u00f4nes et la courbe ci-contre montre leur sensibilit\u00e9 aux diff\u00e9rentes longueurs d\u2019onde.<\/p>\n

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Les premiers de ces c\u00f4nes (dit c\u00f4nes S) sont sensibles autour des 420nm (dans le bleu), les c\u00f4nes M autour de 530nm, et les c\u00f4nes L vers 560nm. Un photon bleu de 400nm va stimuler uniquement les c\u00f4nes S, tandis qu’un photon jaune de 580 nm fera s’activer \u00e0 la fois les c\u00f4nes M et L.<\/p>\n

Mais imaginons que l’on envoie \u00e0 notre oeil \u00e0 la fois des photons verts de 500nm et des photons rouges de 700nm : l\u00e0 aussi les c\u00f4nes M et L s\u2019activent simultan\u00e9ment, de la m\u00eame mani\u00e8re que quand on re\u00e7oit seulement des photons de 580nm. Donc quand notre \u0153il re\u00e7oit du vert et du rouge, notre cerveau \u00ab\u00a0voit jaune\u00a0\u00bb<\/strong>. Cette incapacit\u00e9 de notre cerveau \u00e0 faire la diff\u00e9rence entre des photons jaunes et un m\u00e9lange de photons verts et de photons rouges est \u00e0 l’origine du ph\u00e9nom\u00e8ne de synth\u00e8se additive<\/strong> : vert+rouge = jaune.<\/p>\n

(Ceux d\u2019entre vous qui sont musiciens appr\u00e9cieront la richesse de l\u2019oreille compar\u00e9e \u00e0 la pauvret\u00e9 de l’oeil : si je vous joue simultan\u00e9ment un Do et un Sol, vous entendez bien distinctement un Do et un Sol, pas une vague note interm\u00e9diaire comme un Mi\u2026)<\/em><\/p>\n

La couleur des objets<\/h3>\n

Ce qui donne leur couleur aux objets, c\u2019est le fait que la plupart des mat\u00e9riaux peuvent r\u00e9fl\u00e9chir certains photons et pas d\u2019autres : par exemple un objet qui ne r\u00e9fl\u00e9chit que les photons entre 550 et 600nm nous appara\u00eetra jaune\u00a0!<\/p>\n

Imaginons maintenant 2 lampes diff\u00e9rentes\u00a0: supposons que la lampe 1 produise uniquement des photons jaunes (autour de 600nm), alors que la seconde nous envoie un m\u00e9lange de photons jaunes, verts et rouges (entre 500 et\u00a0 700nm).<\/p>\n

Quand on regarde ces deux lampes en vision directe, elles nous apparaissent toutes les deux jaunes<\/strong> : pas de diff\u00e9rence visible \u00e0 cause de la synth\u00e8se additive.<\/p>\n

Maintenant \u00e9clairons diff\u00e9rents objets \u00a0avec ces deux lampes. La lampe 1 n’\u00e9met que des photons jaunes et donc n’\u00e9claire correctement que les objets jaunes alors que la lampe 2 \u00e9claire correctement \u00e0 la fois les objets jaunes, verts ou rouges : la lampe 2 poss\u00e8de un meilleur rendu des couleurs<\/strong> !<\/p>\n

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L\u2019indice de rendu des couleurs<\/h3>\n

On comprend \u00e0 partir de cet exemple que plus une lampe \u00e9met dans des longueurs d\u2019onde diff\u00e9rentes, plus elle sera capable d\u2019\u00e9clairer correctement les diff\u00e9rents objets\u00a0: c\u2019est ce qu\u2019on appelle la richesse spectrale<\/strong> d\u2019une lampe.<\/p>\n

Pour la quantifier, les sp\u00e9cialistes de l\u2019\u00e9clairage ont cr\u00e9\u00e9 l\u2019indice de rendu des couleurs<\/strong> (IRC). Le soleil ou une lampe \u00e0 incandescence ont ainsi un IRC proche de 100 car ils contiennent toutes les longueurs d’onde en quantit\u00e9 suffisante. Les tubes n\u00e9ons ont un IRC situ\u00e9 autour de 70-80, qui explique en particulier le l\u00e9ger effet \u00ab\u00a0blafard\u00a0\u00bb qu\u2019ils engendrent. Notre bonne vielle lampe d\u2019autoroute a elle un IRC inf\u00e9rieur \u00e0 20\u00a0!<\/strong> En effet cette lampe est bas\u00e9e sur les raies d’\u00e9mission des atomes de sodium, et elle n’\u00e9met pour l’essentiel que des photons de longueur d’onde 589nm, et rien d’autre !
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L\u2019IRC des lampes fluocompactes et des lampes \u00e0 LED d\u00e9pend fortement de la mani\u00e8re dont elles sont con\u00e7ues. Pour les fluocompactes, il est plut\u00f4t de l\u2019ordre de 80, ce qui explique que les premi\u00e8res g\u00e9n\u00e9rations de ces lampes ont pu \u00eatre consid\u00e9r\u00e9es comme produisant une lumi\u00e8re blafarde<\/strong>, surtout en comparaison des lampes \u00e0 incandescence. Heureusement la technologie progresse et les spectres de ces lampes sont maintenant beaucoup plus riches.<\/p>\n

Pour ceux qui veulent voir \u00e7a de plus pr\u00e8s, l’image ci-dessous compile des spectres de diff\u00e9rentes lampes, \u00e0 partir de mesures r\u00e9alis\u00e9es pour un dossier du site lesNum\u00e9riques<\/a>.<\/p>\n

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Cr\u00e9dits<\/h4>\n