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Discussion:Efficacité lumineuse d'une source

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Rendement lumineux en %

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Je ne trouve pas cette information intéressante car elle est redondante avec la colonne "rendement lumineux" et à moitié fausse.

  • Une source blanche ne peut pas avoir plus de 200lm/W de rendement lumineux. Cela du fait que pour faire du blanc il faut des couleurs autre que le vert à 555nm. Par conséquent la fonction lamda->v(lambda) fait chuter le rendement théorique de la source. Donc il faudrait, dans l'aboslu, exprimer le rapport (en%) entre les rendement actuels et ceux théoriques (qu'il faut calculer... or pour le calculer il faut connaitre exactement le spectre de la source... mais c'est impossible car on en sait pas exactement sa tête... vu qu'il est celui d'une source théorique)
  • Une soruce n'est pas responsable du fait que l'oieil discrémine les longueurs d'onde différentes de 555nm! Par conséquent une source de lumière à 680nm aura toujours un rendement lumineux minable.

Au vu de ces deux points je propose que l'on remplace la deuxième colonne par l'efficacité énergétique de la source. C'est à dire le nombre de watt radiométriques que la source émet divisé par le nombre de watt électriques qui l'alimente. Ceci permettrait de voir les sources qui sont le plus aptes à convertir l'électicité en lumière. Sans tenir compte du fait que l'oeil voit mieux 1W de vert qu'un W de rouge LED1984 4 décembre 2007 à 15:14 (CET)[répondre]

  • Je suis assez d'accord avec toi, il est sans doute plus pertinent en terme de comparaison technologique de mentionner le rendement énergétique que l'efficacité lumineuse. La deuxième colonne en l'état actuel est plutôt source de confusion qu'autre chose. Si on ne dispose pas de la contribution du rendement puissance rayonnée/puissance électrique absorbée, autant supprimer cette colonne. Chakal 29 juin 2007 à 12:54 (CEST)[répondre]


  • Je pense qu'il faut garder la deuxième colonne qui donne le rendement lumineux en % pour la simple raison qu'elle répond à la question que le grand public se pose: quelle est le rendement d'une ampoule?, c'est-à-dire quelle est la part de l'énergie rayonnée visible par rapport à l'énergie consommée totale ?

Etant donné que l'on a à faire à un rapport entre deux énergies, le terme de rendement me parait correct, je ne vois pas l'intérêt de le remplacer par 'efficacité', au contraire il entraînera une confusion avec l'efficacité lumineuse d'un rayonnement (watt rayonnés visibles / watt rayonnés total).

Une source qui émet toute son énergie dans le maximum de visibilité aura un rendement de 100%,
Une source qui émet toute son énergie au limite du visible aura un rendement médiocre.
Une source qui émet toute son énergie dans l'invisible aura un rendement nul.

Par conséquent, une source qui émet toute son énergie sur l'ensemble du spectre ( 380 – 780nm), aura un rendement plus faible que celle qui émet cette même énergie à 555nm, ceci me parait normal puisqu'un watt de lumière blanche est moins lumineux qu'un watt de lumière verte. Une source de lumière blanche idéale ne peut donc pas dépasser 37% de rendement lumineux. CCDA 18 août 2009 à 23:01 (CEST)[répondre]


  • Le rendement lumineux des ampoules tungstène me semble un peu surévalué. En effet, après avoir relevé dans une grande surface en Janvier 2008 les indications mentionées sur une douzaine d'ampoules réparties sur 4 marques, il s'avère que le rendement lumineux d'une ampoule 100W est de 2% (et non 2.6%), celui d'une 40W est de 1.5% (et non 1.9%). J'ai modifié ces deux chiffres en conséquence. CCDA 30 août 2009 à 23:46 (CEST)[répondre]

Normalisation

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L'AFE (Association Francaise de l'éclairage) n'est pas en accord avec cette page. En effet, pour l'AFE l'efficacité lumineuse s'exprime en lm/W et vaut Flux percu/puissance de l'alimentation. Il faudrait tirer au clair cette affaire. Car la notion de rendement lumineux est absente du vocabulaire de l'AFE. LED1984 4 décembre 2007 à 15:14 (CET)[répondre]

Bonsoir,
L'AFE brouille les pistes, pour des raisons que j'ignore, entre autres probablement parce qu'elle s'adresse à des gens qui ne connaissent pas vraiment la physique. Les choses sont pourtant simples et pour les scientifiques il n'y a aucun doute :
- Le rendement énergétique d'une source lumineuse est le rapport entre la puissance que cette source émet sous forme de rayonnement lumineux, visible ou non, et la puissance qui lui est fournie. C'est un nombre compris entre 0 et 1 et l'on peut l'exprimer en pourcentage, bien que cela ne présente guère d'intérêt.
- L'efficacité lumineuse concerne les rayonnements et traduit la façon dont ceux-ci sont perçus par l'œil : pour un rayonnement donné, c'est le rapport entre le flux lumineux fourni par ce rayonnement, exprimé en lumens, et le flux énergétique qu'il transporte, exprimé en watts.
- Le rendement lumineux concerne les sources et traduit la façon dont celles-ci transforment en lumière l'énergie qu'elles reçoivent : pour une source donnée, c'est le rapport entre le flux lumineux qu'elle émet, exprimé en lumens, et la puissance qui lui est fournie, exprimée en watts.
Il s'ensuit que le rendement lumineux d'une source est le produit de son rendement énergétique par l'efficacité lumineuse du rayonnement qu'elle émet.
L'efficacité lumineuse et le rendement lumineux sont tous deux exprimés en lumens par watt, ce qui facilite évidemment la confusion, volontaire ou non. Dans la mesure où une bonne partie de l'énergie fournie aux sources lumineuses n'est pas convertie en rayonnements lumineux, la première valeur est toujours nettement plus flatteuse que la seconde.
Amitiés. Jean-Jacques MILAN (d) 19 août 2009 à 23:36 (CEST)[répondre]


Bonsoir,

Vos trois définitions me paraissent très claires, elles évitent tout ambiguïtés en dissociant bien la puissance électrique consommée de la puissance rayonnée (flux énergétique).

Il semble que pendant longtemps, on ne s'intéressait pas aux rendements lumineux des ampoules, d'ailleurs, avant les années 80, la luminosité n'était même jamais indiquée sur l'emballage des ampoules, ce qui apparemment ne dérangeait personne. Par contre, l'efficacité lumineuse est bien définie depuis fort longtemps, comme étant le ratio entre la puissance lumineuse en lumen et la puissance totale rayonnée en Watt.

Aujourd'hui, la situation a bien changé, avec la sensibilisation du public aux problèmes énergétiques, le développement des ampoules fluo-compactes ou des leds, la luminosité est maintenant toujours bien indiquée. Ce qui intéresse le public ce n'est pas l'efficacité lumineuse (puissance lumineuse / puissance totale rayonnée) , c'est le rendement lumineux (puissance lumineuse / puissance électrique consommée). Ces deux ratios représentent deux caractéristiques différentes, ils doivent donc avoir un nom différent afin de ne pas les mélanger, même si ils s'expriment dans la même unité. Amitiés. CCDA 21 août 2009 à 22:36 (CEST)[répondre]

Bandeaux sur les articles depuis le 4 août sans entrée ici. Jerome66 5 août 2009 à 11:14 (CEST)

C'est pas la même chose : l'unité de l'Efficacité lumineuse est le lumen alors que celle du rendement lumineux est le lumens par watt (lm/W) c'est donc deux choses distinctes. ;-) 25 août 2009 à 21:24 (CEST)[répondre]


Non, l'efficacité lumineuse d'un rayonnement est égale à K fois le rapport entre la puissance rayonnée visible et la puissance rayonnée totale, La constante K vaut 683 lm/W.

L'efficacité lumineuse s'exprime donc en lm/W (sous entendu lumen par Watt rayonné). Le rendement s'exprime en lm/W (sous entendu lumen par Watt électrique consommé). CCDA 27 août 2009 à 00:02 (CEST)[répondre]


Rendement d'une ampoule tungstène 100W: 2% ou 5% ?

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La deuxième colonne de l'article montre que le rendement lumineux d'une ampoule tungstène 100W est de l'ordre de 2%, pourtant il est fréquent de lire dans la presse qu'il est de 5%, chiffre confirmé par l'AFE. Il m'a paru intéressant de chercher la cause de ce désaccord. J'ai alors contacté Mr. Zissis, directeur adjoint au laboratoire LAPLACE UM25213 CNRS-INPT-UPS de l'université de Toulouse qui effectue ce type de mesures selon les normes en vigueur:

Le 2 % représente le rapport entre la puissance lumineuse et la puissance électrique consommée par l'ampoule. La puissance lumineuse est bien sûr égale à la puissance rayonnée dans le visible, pondérée par la réponse normalisée de l'œil humain en fonction de la longueur d'onde.

Le 5 % représente le rapport entre la puissance rayonnée dans la bande 400-800nm et la puissance électrique consommée par l'ampoule. La réponse de l'œil n'est pas prise en compte, c'est pourquoi on obtient un chiffre plus élevé, Cette grandeur s'appelle officiellement "efficacité énergétique" (à ne pas confondre avec le rendement énergétique), et non "rendement lumineux".

En conclusion: L'efficacité énergétique d'une ampoule tungstène est de 5%, mais son rendement lumineux n'est que de 2%. CCDA 1 septembre 2009 à 08:50 (CEST)[répondre]

Grandeurs physiques et termes utilisés

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Vu le nombre de grandeurs physiques utilisées et de confusions sur les définitions et appellations, il m'a paru bon de faire le point (source idem ci-dessus), J'aboutis au tableau suivant:

Expression unité Définition Appellation
officielle (AFE)
Appellation
usuelle
1 % - Rendement
énergétique
2 lm/W Efficacité
lumineuse
d'un rayonnement
Efficacité
lumineuse
3 lm/W Efficacité
lumineuse
d'une source
Rendement
lumineux
(lm/W)
3a % - Rendement
lumineux
(%)
4 % Efficacité
radiante
-
5 % Efficacité
énergétique
-

Avec:
Puissance électrique consommée par la source.
Puissance rayonnée par la source à la longueur d'onde .
Réponse normalisée de l'œil humain définie par la CIE pour des conditions photopiques.
Constante qui découle du rattachement à la candela, ancienne unité fondamentale du système Si. K=683 lm/W. Le lumen étant homogène à une puissance (1 lumen=1.46 mW), la constante K est sans dimension et égale à 1.


Note:
1) Comme l'a indiqué LED1984, la notion de rendement lumineux exprimée en % ne fait pas partie du vocabulaire de l'AFE, ce qui à mon avis est dommage car c'est le principal chiffre qui intéresse le public.

2) La grandeur physique n°3 pose un problème d'appellation:
• "Efficacité lumineuse" prête à confusion avec la grandeur physique n°2.
• "Efficacité lumineuse d'une source" est trop long et donc systématiquement amputé, ce qui maintient la confusion. De plus il comporte une préposition, ce qui n'est pas acceptable pour nommer une caractéristique.
• Sur Wikipédia anglais, on voit le terme "overall luminous efficacy" . Ce terme me semble bien adapté "efficacité lumineuse totale", puisqu'il prend en compte l'ensemble de la chaîne: Source + rayonement + œil.
• "Rendement lumineux" reste sans ambiguïté et me parait l'appellation la mieux adaptée. CCDA 1 septembre 2009 à 10:43 (CEST)[répondre]

Je relance

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Bonjour,

Je viens de modifier les notations pour les rendre homogènes avec les autres articles en lien. Je suis étonné de ne voir aucune référence pour la définition du rendement lumineux. Je n'ai rien trouvé à ce sujet dans mes bouquins de photométrie. Alors je relance le sujet en mettant un bandeau {{à sourcer}} dans cet article. Toutes les discussions ci-dessus montrent bien qu'il en existe.

Les définitions dont je dispose diffèrent un peu et mettent à mal l'affirmation selon laquelle les fabricants utilisent mal le terme efficacité lumineuse et qui est portée dans les deux articles.

Je reprends le tableau trouvé plus haut (qui malheureusement ne cite que partiellement ses sources) et j'ajoute les références dont je dispose.

Expression unité Définition Appellation
officielle (AFE)
Appellation
usuelle
1 % - Rendement
énergétique[A 1]
2 lm/W Efficacité
lumineuse
d'un rayonnement[A 2],[A 1],[A 3],[A 4]
Efficacité
lumineuse
2a % Efficacité
lumineuse
relative[A 2]
3 lm/W Efficacité
lumineuse
d'une source[A 2],[A 1],[A 5],[A 6]
Rendement
lumineux[A 7],[A 8]
(lm/W)
3a % - Rendement
lumineux
(%)
4 % Efficacité
radiante
-
5 % Efficacité
énergétique
-
  1. a b et c Jean Terrien et François Desvignes, la photométrie, Paris, Presses Universitaires de France, coll. « Que sais-je ? » (no 1467), , 1re éd. (présentation en ligne)
  2. a b et c « ISO 80000-7:2008(fr) — Grandeurs et unités — Partie 7 : Lumière », sur iso.org (consulté le )
  3. Bernard Balland, Optique géométrique : imagerie et instruments, Lausanne, Presses polytechniques et universitaires romandes, (ISBN 978-2-88074-689-6, présentation en ligne)
  4. « Efficacité lumineuse d'un rayonnement », sur electropedia.org (consulté le )
  5. « Efficacité lumineuse d'une source », sur electropedia.org (consulté le )
  6. Maîtrise de l'énergie dans les bâtiments sur Google Livres
  7. Électroluminescence des matériaux organiques. Principes de base. sur Google Livres
  8. Les lasers en dermatologie sur Google Livres

Ellande (Discussion) 31 octobre 2013 à 00:49 (CET)[répondre]

Je rajoute des sources au tableau ci-dessus. Je pense pourvoir enlever la partie non sourcée affirmant que le terme efficacité lumineuse est moins "rigoureux".— Ellande (Disc.) 6 mai 2016 à 01:20 (CEST)[répondre]
Le terme efficacité lumineuse d'un source est bien plus couramment utilisé ː un renommage s'impose.— Ellande (Disc.) 7 juillet 2016 à 15:48 (CEST)[répondre]

references

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je n'ai pas su mettre les ref pr :

del blanche : http://www.cree.com/led-components-and-modules/products/xlamp/arrays-directional/xlamp-mkr

del blanche proto : http://www.cree.com/news-and-events/cree-news/press-releases/2012/april/120412-254-lumen-per-watt

— Le message qui précède, non signé, a été déposé par l'IP 176.184.81.204 (discuter)

✔️Alasjourn (Discussion) 14 février 2014 à 23:15 (CET)[répondre]

Tableau comparatif

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Notification Ellande : vous m'écrivez « Je serais pour limiter la série d'exemples à des sources lumineuses artificielle car la notion est plutôt utilisée à des fins de comparaison des technologies. Elle n'est jamais, à ma connaissance, utilisée pour caractériser le soleil puisqu'il s'agit dans ce cas de l'efficacité lumineuse du rayonnement. Il est toutefois intéressant de l'indiqué comme tel à titre d'information. Je crois aussi qu'il y a une confusion entre lampe et luminaire. »

  • Pour ce qui est de la confusion entre lampe et luminaire : en effet, mais elle est de la responsabilité des auteurs de ces articles. Un luminaire est une source de lumière. Une lampe est un dispositif d'éclairage par combustion dans lequel un mèche apporte le combustible liquide vers un bec où il s'enflamme. À partir de ces sens premiers, on a une série de métonymies. « Luminaire » reste le terme le plus général : astre ou dispositif artificiel produisant de la lumière.
  • La section n'est pas sourcée. L'affirmation concernant la TC est certainement vraie pour les spectres proches de celui du corps noir. Pour les autres sources, je demande à voir. Les données viennent de sites fabricant, et pas de source secondaire indépendante.
  • Le tableau comparatif souffre à mon avis quelques problèmes.
    • Il manque de cohérence. Il présente 5 exemples pour les lampes à incandescence et 2 catégories avec intervalle d'efficacité pour les autres types. Je préfère les plages d'efficacité qui donnent une importante notion de la dispersion des résultats pour tous les types de luminaire, selon la puissance, la qualité (rendu des couleurs), la TC.
    • Il ne donne aucune notion de qualité. Dans les lampes à décharge on n'indique pas que la vapeur de sodium ne peut avoir le même usage que le HMI ou les lampes à incandescence.
    • Il présente la bougie, mais pas la lampe à pétrole, à acétylène, à gaz, à gaz avec manchon, ni la lampe à incandescence ancienne (argon), ni la lampe à vapeur de mercure. Non qu'il y ait besoin de tant d'exemples historiques ; mais jusqu'à l'arrivée des LED, le gaz avec manchon restait le moyen d'éclairage de terrain le plus efficace, et la lampe à vapeur de mercure est en cours de remplacement par les LED en extérieur.
    • La valeur relative est une cote purement abstraite, puisque les 100 % ne s'atteignent qu'avec une source impropre à l'éclairage en conditions photopiques, et que les expériences qui ont permis d'établir le tableau de pondération spectrale ne donnent ces résultats qu'avec des lumières pas trop éloignées de la lumière blanche quelle que soit sa TC. C'est pourquoi j'ai indiqué la valeur pour la lumière solaire directe, à titre de comparaison. La valeur en éclairage naturel ou à l'ombre doit être supérieure (moins d'IR), avec une source on pourrait mettre une plage d'efficacité pour la lumière naturelle.
  • Une source monochromatique de longueur d'onde 510 nm de très faible puissance (quelques centièmes de lumens) serait sûrement une source d'éclairage appropriée pour la vision nocturne, avec le moins d'actinisme possible. Dans les laboratoires de développement de pellicule photo panchro, on se contentait d'un écran vert foncé devant une lampe à incandescence de faible puissance.

PolBr (discuter) 25 janvier 2019 à 09:28 (CET)[répondre]

Pour le premier point, je ne suis pas convaincu. Le Larousse est ambigüe [1], il faut que je cherche des sources usant du vocabulaire technique. Pour moi la lampe produit la lumière, le projecteur ou le luminaire se place autour de la lampe. A vérifier.
Pour la suite pas de problème.
Pour le dernier point évoquant le soleil, je ne vois pas où vous voulez en venir.
Ellande (Disc.) 25 janvier 2019 à 11:16 (CET)[répondre]
  • Lampe et luminaire : voyez le Trésor de la langue française. Comme l'indique la source que vous mettez, dans le jargon de l'éclairage public, un luminaire est un appareil d'éclairage : sens propre du terme
  • La lumière naturelle, solaire est la référence quand il s'agit de vision. Comparer des lumières dont certaines ne permettent pas de distinguer des couleurs ne se justifie que dans certains cas d'usage, comme l'éclairage routier. Pour l'éclairage domestique, ça n'a pas de sens : on n'utilisera jamais de lampe à vapeur de sodium. Peut-être vaudrait-il mieux deux tableaux. PolBr (discuter) 25 janvier 2019 à 11:31 (CET)[répondre]
  • Voici deux sources qui font apparaître une différence comme je vous l'indique. Peut-être ceci se limite-t-il à l'éclairagisme. Jules Blondin, ≪ Électricité et chemins de fer : Cent ans de progrès ferroviaire par l'électricité ≫ , 1969[2] ; Eclairage Public et Maitrise de la Demande en Eletricite, Techniques Ingénieur [3].
  • Je ne vois pas pourquoi vous voulez séparer l'éclairage public de l'éclairage domestique ici.
Ellande (Disc.) 25 janvier 2019 à 11:44 (CET)[répondre]
  • Dans l'éclairage public, il s'agit de donner une visibilité minimale sur des aires de milliers de mètres carrés. On accepte des qualités de lumière très inférieures du point de vue de la distinction des couleurs, pour réduire la consommation électrique. Dans l'éclairage professionnel aussi bien que domestique, on n'éclaire que quelques mètres carrés, mais la possibilité de reconnaître les couleurs importe pour les usagers. On veut distinguer la couleur du fil avec lequel on coud son bouton. Dans l'éclairage public, l'efficacité lumineuse est le critère primordial, d'où la prévalence des luminaires à vapeur de sodium. Dans l'éclairage professionnel ou domestique, la qualité de l'éclairage domine, d'autant plus que la chaleur n'est pas perdue, elle participe au chauffage des locaux.
  • Les objectifs de l'éclairage public n'impliquent qu'un éclairement suffisant pour la vision mésopique (l'adaptation visuelle est sans doute trop lente pour se contenter d'une vision scotopique), alors que l'éclairage domestique et de travail exige des éclairements largement supérieurs (300 lux pour une surface de travail selon une norme) pour une vision photopique. La courbe de pondération devrait être différente entre les deux usages, avec un décalage vers le bleu pour l'éclairage public.
  • La lumière du jour est la lumière de référence quand il s'agit de distinguer les couleurs (illuminant D65). On peut calculer l'efficacité d'une source théorique qui reproduirait le spectre D65 sans émissions infrarouge ni ultraviolet, on obtiendrait un maximum théorique pour une lumière de qualité optimale. Comme il existe des règles de conversion pour calculer des spectres de lumière du jour d'autres TC, on peut aussi calculer des maxima pour chacune. Toute efficacité supérieure à ces maxima se fait au dépens de la distinction des couleurs, ce qui fait l'intérêt de ce calcul. Ces illuminants n'existent pas, mais la lumière solaire directe coîncide à peu près avec D50, ce qui est un répère correspondant à l'évaluation que j'ai indiquée.

PolBr (discuter) 25 janvier 2019 à 12:21 (CET)[répondre]

Je crois qu'on se disperse, je ne demandais pas d'explication concernant la différence entre éclairage public et domestique. J'indiquais que je ne comprenais pas pourquoi vouloir les séparer dans cet article. La définition sourcée d'efficacité lumineuse d'une source ne prend pas en compte autre chose que la puissance consommée et le flux lumineux (mesuré selon les conventions du photopique). Tout le reste (rendu des couleurs et autres qualités du blanc) peut surement être développé ailleurs mais pas ici. L'efficacité lumineuse d'une source est une notion utilisée par les fabricants de lampes (selon la définition utilisée dans ce domaine) électriques ; pour les autres domaines je n'en connais pas d'utilisation, ni pour les lampes à combustion, ni pour le soleil. — Ellande (Disc.) 25 janvier 2019 à 12:34 (CET)[répondre]

(1) Les fabricants de matériel d'éclairage séparent absolument les domaines domestiques et public. (2) Selon ce que vous dites, il faut supprimer le soleil et la bougie. C'est, cependant, retirer des détails qui situent les calculs faits ailleurs. (3) Donner des sources : les liens vers les sites de fabricants ne soutiennent pas les valeurs indiquées (liens morts). Il manque surtout une source secondaire, qui nous évite de tenter une synthèse qui du point de vue WP strict, sera hors-limites : reproche qu'on peut déjà faire au tableau comparatif qui ne ressemble à rien de ce qu'on trouve dans les sources citées. On ne trouve pas non plus le pourcentage du maximum théorique. PolBr (discuter) 25 janvier 2019 à 12:57 (CET)[répondre]

(1) Pas d'avis. Si vous souhaitez faire autant de tableaux que de domaines d'application, faites, je suis curieux de voir les subdivisions.
(2) Oui. Calculs faits où ?
(3) En effet. Je chercherai à l'occasion.
Ellande (Disc.) 25 janvier 2019 à 18:25 (CET)[répondre]

Retiré TI comme discuté ci-dessus, voir ici le texte supprimé. PolBr (discuter) 25 janvier 2019 à 20:34 (CET)[répondre]