Lumière bleue

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La lumière bleue est une lumière dans laquelle dominent les longueurs d'onde plus courtes que celles de l'illuminant ; c'est dire que sa température de couleur proximale est supérieure à celle de la lumière principale. La lumière du jour est ainsi bleue quand une lampe à incandescence est la source principale de la lumière d'une scène. Éclairer une image ou une scène avec une lumière bleuâtre donne une tonalité froide. Une lumière où les longueurs d'onde de 380 à 450 nanomètres dominent fortement, au delà des capacités d'adaptation visuelle chromatique, sera toujours bleue.

Le ciel, dans une journée de beau temps, est une source de lumière bleue ; mais l'expression « lumière bleue » s'emploie généralement pour des lumières artificielles. On parle de la lueur bleue de l'arc électrique et de la lumière bleue de l'effet Cherenkov.

La photothérapie peut utiliser la lumière bleue pour traiter certaines affections. Des ophtalmologues ont mis en garde contre l'effet peut-être préjudiciable de cette partie du spectre lumineux sur la rétine, tandis que son effet perturbateur sur le rythme circadien en cas d'exposition nocturne est généralement admis.

Éclairage[modifier | modifier le code]

Les premières sources d'éclairage, bougie, gaz, lampe électrique, étaient généralement basées sur l'incandescence, et toutes orangeâtres par rapport à la lumière du jour. On n'obtenait une lumière bleue qu'en intercalant un filtre optique, avec une grande perte d'efficacité.

La lampe à arc peut donner un éclairage bleuâtre, proche de la lumière du jour ou de température de couleur supérieure. Le tube fluorescent peut donner une lumière bleuâtre. La diode électroluminescente bleue est le plus récent de ces dispositifs de signalisation, de décoration ou d'éclairage.

L'abandon des lampes à incandescence, pour économiser l'énergie, peut porter à utiliser des luminaires dits « blanc froid ». Cette lumière de température de couleur élevée comporte une plus forte proportion de lumière bleue que ceux qu'ils remplacent. Les usagers de ces lampes seront exposés à cette lumière, quoique à des niveaux généralement inférieurs à ceux du jour, pendant une durée considérablement plus longue.

Écrans[modifier | modifier le code]

Bien qu'ils servent en principe à présenter une image plutôt qu'à éclairer des locaux, les écrans de télévision, d'ordinateur, de smartphone, dès lors qu'ils occupent une grande portion du champ visuel, ont sur l'œil les mêmes effets qu'un éclairage. Ils se basent sur un rendu du type « lumière du jour », avec une température de couleur de 6 500 K. Leur écran emet la même proportion de lumière bleue qu'une scène vue au jour, et ce bleu s'obtient avec une couleur primaire bleue où la longueur d'onde de 464,5 nm domine à 93 %. Ces données n'ont pas changé depuis l'invention de la télévision en couleurs.

Comme la plupart des « baby-boomers » des États-Unis, nés entre 1946 et 1965, ont passé et passent plusieurs heures par jour devant les écrans, les effets cumulés de l'influx supplémentaire de lumière bleue, par rapport aux générations précédentes, devraient déjà s'observer[1].

Effet chimique[modifier | modifier le code]

La capacité à provoquer des réactions chimiques, l'actinisme du rayonnement, augmente quand sa longueur d'onde décroît. L'ultraviolet, et dans une moindre mesure la lumière visible violette (moins de 465 nm environ) et bleue (jusqu'à 480 nm environ) sont plus actiniques que les rayonnements verts et rouges. Ces lumières sont nécessaires à des réactions biologiques comme la photosynthèse.

Usage médical[modifier | modifier le code]

L'actinisme de la lumière lui confère des propriétés antimicrobiennes utilisables en médecine.

L'exposition de la peau à une lumière bleue sert en photothérapie pour soigner l'ictère des nourissons, le bleu-vert paraissant plus efficace que le bleu. La lumière bleue provoque la transformation, dans la peau, de la bilirubine qui la colore en jaune, en un isomère que le nourisson peut éliminer[2].

L'efficacité de la lumière bleue, ou mieux, d'un mélange de lumières bleue et rouge, dans le traitement de l'acné n'est pas parfaitement établie[3]. On envisage son emploi pour le traitement et la décontamination des blessures. Un rayonnement de longueur d'onde 400 nm, à la limite entre le violet et l'ultraviolet, entrave le développement de films bactérien avec moins de préjudice pour les cellules de mammifères que l'ultraviolet[4].

Risque ophtalmique[modifier | modifier le code]

La partie du spectre visible comprise entre 380 et 500 nm a des fonctions importantes dans la vision des couleurs et dans la contraction réflexe de la pupille. Mais des ophtalmologues ont mis en garde contre son effet sur la rétine, dans un processus lent qui jouerait un rôle dans des maladies de la rétine comme la dégénérescence maculaire liée à l'âge[5].

Les diodes électroluminescentes utilisées en éclairage fournissent une couleur métamère de celles du jour ou d'une lampe à incandescence, c'est-à-dire qui a la même apparence mais avec un spectre différent. La lumière blanche des LEDs combine une émission violet-bleu sur une plage étroite avec une autre plus étalée en longueurs d'onde, à dominante jaune. Ce pic se situe vers 460 nm[6]. Il est d'autant plus important que la température de couleur résultante est élevée, et la couleur proche de la lumière du jour (« blanc froid »)[7].

Les effets néfastes d'une exposition relativement brève aux rayonnements bleus intenses sont avérés, et les normes qui encadrent les appareils d'éclairage en tiennent compte. Elles classent les sources, selon l'exposition calculée en multipliant leurs valeurs spectrales par des coefficients d'efficacité correspondant à l'action sur la rétine[8]. Les appareils d'éclairage destinés au grand public doivent appartenir à l'un des deux groupes les plus sûrs[9]. L'éclairage par diodes électroluminescentes, dont le pic d'émission coïncide avec les coefficients maximaux de la courbe de risque pour la rétine, sont susceptibles de se trouver celui des groupes autorisé qui présente un risque pour lequel l'exposition maximale sans risque est compris entre 100 et 10 000 s en vision directe à une distance de 20 cm.

Pour des expositions de longue durée à des niveaux relativement faibles, les recherches ont montré que les rayonnements les plus proches de la lumière solaire étaient les plus capables d'induire des lésions. Le processus de dégradation de la rétine à long terme est mal connu. La lipofuscine est impliquée, de même que divers chromophores de la rétine ; elle absorbe les longueurs d'ondes autour de 450 nm, produisant des dérivés réactifs de l'oxygène, qui entraînent la mort cellulaire[10].

D'autres études paraissent nécessaires pour évaluer le risque ophtalmique de l'exposition à long terme (des années) à de faibles niveaux de lumière bleue. Les limites admissibles pour une exposition prolongée à plus faible dose ne figurent pas dans les normes[11]. Des chercheurs recommandent de développer, si c'est possible, des LED ayant un pic d'émission entre 470 et 490 nm pour éviter celles dont le pic coïncide avec l'absoption maximale de la lipofuscine[12].

Les professionnels utilisant des sources à diodes électroluminescentes et ceux pratiquant des thérapies impliquant des sources lumineuses bleues ou bleuâtres peuvent être considérées comme des populations à risque. Les enfants de moins d'un an, dont l'œil laisse arriver à la rétine significativement plus de rayonnement bleu, violet et ultraviolet, devraient faire l'objet de recherches particulières. Les luminaires alternatifs aux LED, qu'ils soient à incandescence et halogènes ou à fluorescence ont une émission ultraviolette que celles-ci n'ont pas[13].

On recommande en tous cas l'éclairage indirect pour éviter l'éblouissement (ANSES 2010).

Dans son rapport de mai 2019, l'ANSES, tout en indiquant que « le niveau de risque associé à une exposition chronique à des LED riches en bleu ne peut être évalué à ce jour », préconise une diminution des valeurs limite d'exposition aux LED. La pertinence des études sur lesquelles est basée cette préconisation a été constestée[14].

Lumière bleue du jour[modifier | modifier le code]

Une lumière bleuâtre, riche en courtes longueurs d'onde, comme la lumière du jour, participe à la régulation du rythme circadien. Des études récentes relient cette fonction à des récepteurs dans les cellules ganglionaires de la rétine. Le pigment photosensible est la mélanopsine , dont la sensibilité maximale se trouve à une longueur d'onde de 480 nm correspondant à un bleu-vert[15]. La luminothérapie traite la dépression ou les troubles du sommeil par l'exposition à cette lumière.

Une lumière enrichie en bleus a amélioré des troubles du rythme circadien et amélioré l'état de souris affectées de la maladie de Huntington[16].

Inversement, l'exposition de nuit à une lumière comportant, comme celle du jour, une forte composante bleue, peut perturber l'horloge circadienne, avec des conséquences notables sur la santé. L'utilisation croissante d'écrans d'ordinateur ou de téléphone portable pourrait ainsi constituer un risque. Une étude a montré que cette perturbation concerne plus les jeunes, ce qui pourrait s'expliquer par le jaunissement du cristallin avec l'âge, réduisant le bleu qui parvient à la rétine[11].

Les écrans d'ordinateur proposent la plupart du temps un réglage moins bleu (« chaud » ou « warm ») accessible à l'utilisateur, et recommandable la nuit. Certains logiciels commutent automatiquement le réglage selon l'heure[17].

Cinéma[modifier | modifier le code]

Annexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. The Vision Council, « Fatigue oculaire numérique aux USA : état des lieux », Points de vue,‎ , dans Les dangers de la lumière bleue, 2015, p. 98.
  2. Paul Woodgate et Luke Anthony Jardine, « Neonatal jaundice: phototherapy », BMJ Clinical Evidence, vol. 2015,‎ (ISSN 1752-8526, PMID 25998618, PMCID PMC4440981, lire en ligne, consulté le 26 octobre 2018)
  3. Jelena Barbaric, Rachel Abbott, Pawel Posadzki et Mate Car, « Light therapies for acne », The Cochrane Database of Systematic Reviews, vol. 9,‎ , CD007917 (ISSN 1469-493X, PMID 27670126, DOI 10.1002/14651858.CD007917.pub2, lire en ligne, consulté le 26 octobre 2018).
  4. (en) « Antibacterial Activity of Blue Light against Nosocomial Wound Pathogens Growing Planktonically and as Mature Biofilms », Applied and Environmental Microbiology,‎ (lire en ligne).
  5. Compte rendu de table ronde du 16 mars 2013, dans Les dangers de la lumière bleue, 2015 p. 41.
  6. Point 2019, p. 9-10.
  7. Nicolas Pousset, Caractérisation du rendu des couleurs des nouvelles sources: les diodes électroluminescentes (LED) : Thèse doctorale, (lire en ligne), p. 80.
  8. « Sécurité photobiologique des lampes et appareils utilisant des lampes », EN 62471-1 ; « Application de l’EN 62471 aux sources de lumières et aux luminaires pour l’évaluation du risque lié à la lumière bleue », EN 62778 (Point 2019, p. 6-8).
  9. EN62560 (Point 2019, p. 9).
  10. (en) Kasun Ratnayake et al., « Blue light excited retinal intercepts cellular signaling », Scientific Reports,‎ (lire en ligne).,(en) Wihlmark U et al., « Lipofuscin accumulation in cultured retinal pigment epithelial cells causes enhanced sensitivity to blue light irradiation », Free radic Biological Medecine,‎ (lire en ligne)
  11. a et b Sébastien Point, « Synthèse : Lumière bleue et santé », Yearbook Santé et environnement,‎ (lire en ligne).
  12. Gianluca Tosini, Ian Ferguson et Kazuo Tsubota, « Effects of blue light on the circadian system and eye physiology », Molecular Vision, vol. 22,‎ , p. 61–72 (ISSN 1090-0535, PMID 26900325, PMCID PMC4734149, lire en ligne, consulté le 26 octobre 2018).
  13. Point 2019, p. 11.
  14. Sébastien Point, « Lumière bleue et valeur limite d’exposition : réponse à l’ANSES », (consulté le 8 juillet 2019).
  15. Claude Gronfier, « Lumière et fonctions non visuelles », Points de vue,‎  », dans Les dangers de la lumière bleue, 2015, p. 53-56. Voir aussi (en) Megumi Hatori et Satchidananda Panda, « The emerging roles of melanopsin in behavioral adaptation to light »,
  16. (en) Huei-Bin Wang et al., « Blue light therapy improves circadian dysfunction as well as motor symptoms in two mouse models of Huntington's disease », Neurobiology of Sleep and Circadian Rhythms, vol. 2,‎ , p. 39-52 (présentation en ligne).
  17. « Paramétrer votre écran pour une utilisation nocturne dans Windows 10 » (consulté le 28 octobre 2018) ; « Utilisation de Night Shift sur votre Mac » (consulté le 26 octobre 2018).