De température de couleur à couleur de lumière
Les couleurs de lumière du soleil et du ciel sont toujours les meilleures pour les êtres humains. Des cellules spéciales dans notre rétine oculaire enregistrent l’intensité et la température de couleur pour adapter notre horloge interne. Pour une vie active et épanouie, le dynamisme de la lumière du jour est également nécessaire. Plus notre emplacement s’éloigne de l’Équateur et se rapproche du nord, et plus les variations saisonnières de la durée du jour sont importantes. À l’Équateur, il y a seulement quelques minutes de différence alors qu’au nord du cercle polaire, les variations saisonnières entre la nuit polaire et le soleil de minuit sont de 24 heures. C’est un grand défi pour le corps humain. Car après tout, l’alternance d’une phase de sommeil nocturne et d’une phase d’activité diurne joue un rôle primordial chez l'espèce humaine. Cette synchronisation aux conditions de luminosité naturelles se fait en continu et mène à la production des hormones appropriées dans le corps.
Le berceau de l’humanité se trouvant en Afrique, l’adaptation aux saisons est naturellement limitée. Le corps ne parvient pas à s’adapter à la nuit polaire et au soleil de minuit. Nous avons besoin soit d’éclairage artificiel soit d’obscurcissement supplémentaire pendant ces périodes. Même en Europe centrale, l’augmentation de la durée des jours, spécialement en début d’année, est difficile pour la population et source de fatigue. L’obscurcissement pendant les nuits estivales et l’éclairage artificiel dans la journée sont des choix qui permettent à notre système de se synchroniser correctement. Un jour d’une durée modérée de 10 heures en hiver ou de 14 heures en été, plus environ 40 minutes de lumière crépusculaire dans les deux cas, ne pose pas de problème particulier à notre corps. Cette variation saisonnière modérée de la longueur du jour est conseillée pour les personnes passant la majorité de leur temps à l’intérieur. Dans les hôpitaux, une lumière artificielle suivant ce rythme aide les patients à se remettre plus vite. Elle permet aux résidents des maisons de retraite d’organiser leurs journées de la manière la plus active possible. En plus de la durée du jour, la couleur de lumière change aussi continuellement. Le spectre de la lumière atteint un blanc très froid à 30 000 K au crépuscule et un blanc chaud à 3 000 K à la tombée du jour. Les feux de camp, les bougies ou les ampoules incandescentes que nous connaissons encore bien, ont des températures de couleur encore plus chaudes.
Les points de couleur de toutes les sources de lumière citées précédemment se situent dans la Black Body Line (BBL). Ces températures de couleur de blanc froid à blanc chaud sont des blancs purs, c.-à-d. sans mélange de couleur donnant un aspect vert, jaune ou rose. Les mélanges de couleurs proviennent de sources de lumière artificielle telles que les lampes fluorescentes, les lampes aux halogénures métalliques et les LEDs. Elles sont inesthétiques et doivent être évitées autant que possible.
Dès le choix des LEDs, il faut sélectionner si possible celles se situant sur la BBL. Il faut aussi choisir des LEDs dont les points de couleurs sont aussi proches que possible les uns des autres afin d’éviter un mélange de couleurs perceptible. Pour les luminaires de surface, XAL utilise un indicateur à 3 SDCM (Standard Deviation of Color Matching). Les LEDs se trouvent à l’intérieur d’une ellipse à trois étapes. Elles se mélangent toutes en un point de couleur. De cette manière, il n’y a pas presque pas de disparité entre les luminaires de surface. Pour les spots individuels, les points de couleur doivent être encore plus proches les uns des autres pour éviter toute différence de teinte. Le tri à 2 SDCM est utilisé dans ce cas.
Les températures de couleur sont désignées comme blanc chaud jusqu’à 3300 K. De 3300 K jusqu’à 5300 K, on parle de blanc neutre, et les températures de couleur au-dessus de 5300 K sont blanc froid.
Couleurs de lumière au travail
Pour soutenir la synchronisation de notre horloge interne, nous avons besoin le matin d’un éclairage cylindrique de 250 MEDI Lux (Melanopic Equivalent Daylight Intensity) à hauteur d’yeux pendant au moins 4 heures. Cela inclut ~ 370 Lux pour un facteur d’efficacité mélanopique MR = 0,75. Plus la température de couleur est froide, plus le facteur d’efficacité mélanopique est élevé. Cela signifie que les 250 MEDI requis peuvent être atteints avec une couleur de lumière blanc froid avec une meilleure efficacité énergétique. Une étude de l’Université technique de Darmstadt a toutefois révélé une préférence pour les températures inférieures à 5 500 K en intérieur. Malgré un facteur d’efficacité mélanopique plus élevé, les températures de couleur plus froides que 5 500 K ne doivent pas être proposées pour des périodes prolongées. Dans les recommandations d’aménagement pour l’effet biologique de la lumière, la norme DIN T/S 67600 stipule qu’avant et après ces 4 heures de phase d’activation, la température de couleur doit baisser à 2 700 K à la fin de la journée et ne pas dépasser 50 Lux pendant la nuit.
Bien que le dynamisme de la lumière du jour offre de vrais avantages pour les performances de l’utilisateur ainsi que pour l’employeur, les bureaux utilisent généralement une couleur de lumière constante de 4 000 K. C’est une solution relativement bonne pour les horaires fixes comme dans les autorités ou l’administration. En revanche, si les horaires de travail sont très flexibles, comme dans les bureaux de graphisme ou d’architecture, un dynamisme de la lumière du jour est à privilégier.
Couleurs de lumière dans le commerce de détail
Les commerces veulent utiliser la lumière pour mettre en avant leurs produits et donner le sentiment aux clients d’acheter un bien qualitatif pour le prix annoncé. Une couleur de lumière spécifique est nécessaire selon le type d’article. La spécialisation est la plus développée dans le commerce alimentaire. Des couleurs de lumière propres à la charcuterie, la viande fraîche, le fromage et les pâtisseries sont disponibles. Pour le poisson frais, une différenciation est faite entre les poissons à chaire blanche ou rouge. Le catalogue XAL désigne ces couleurs de lumière spéciales sous les appellations « gourmet », « fresh » et « pastry ».
Les biens emballés en tous genres sont exposés à 3 000 K dans les supermarchés. Un mélange adéquat des longueurs d’onde bleue et rouge égaie les emballages et donne aux produits sous film un aspect plus frais. Les biens techniques, tels que l’électronique, sont généralement éclairés par 4 000 K. En bijouterie, on distingue l’éclairage à 2 000 K pour l’or avec des pierres de couleur ambrée ou rougeâtre, et l’éclairage à 6 500 K pour l’argent avec des diamants ou des pierres bleues. 3 500 K sont un bon compromis pour une vitrine mixte.
La mode professionnelle préfère 3 500 à 4 000 K pour mettre en valeur les textiles blancs et les tons feutrés. Dans le cas d’un fort contraste noir-blanc, une couleur de lumière spécifique « brilliant white » est disponible. Elle rend les tissus blanc plus éclatant et les tissus noir plus profond. La couleur de lumière « brilliant white » a aussi des longueurs d’onde violette. En plus de très bien reproduire les couleurs, ce réglage se distingue avant tout par son excellent rendu des blancs. Les nuances des textiles blancs ou des papiers se distinguent mieux sous un éclairage éclatant.
Pour une mode décontractée principalement colorée, la couleur de lumière « vogue » est recommandée avec une température de couleur de 3 250 K. De cette manière, les couleurs sont plus marquées et les tissus blancs semblent lumineux.
En revanche, la couleur de lumière « gallery » avantage les couleurs de la zone jaune-rouge. Grâce à ce réglage, les tonalités chaudes atteignent une saturation incomparable, avec l’inconvénient mineur de rendre les surfaces blanches légèrement jaune.
Couleurs de lumière à la maison
Nous passons autant de temps au travail qu’à la maison, mais nous sommes le plus souvent chez nous en début et fin de journée.
Pour les premiers et derniers regards de la journée, par exemple dans le miroir de la salle de bain, la couleur de lumière doit être blanc très chaud. Cependant, il est préférable d’utiliser une température de couleur blanc neutre pour le maquillage du matin. Dans la cuisine, la température de couleur recommandée est de 3 000 K, de manière à donner un aspect coloré et frais aux aliments. Elle se situe à 2700 K pour le repas du soir puis la couleur de lumière baisse pendant le moment de détente qui suit pour devenir blanc chaud. Les smart homes avec commande de l’éclairage ne sont pas encore très répandues. Mais il suffit d’un mélange de plusieurs luminaires qui s’allument en fonction de l’occasion pour créer une atmosphère agréable en fonction du moment de la journée. Combinés à quelques luminaires Tuneable White et Colour Warm Dimming, ils permettent de réaliser une ambiance sereine, de la salle de bains au coin salon.
Une analyse précise de l’espace à éclairer et le choix d’une couleur de lumière appropriée sont donc déterminants pour un éclairage réussi.