Luminance et illuminance : ce qu’elles sont et en quoi elles diffèrent

On utilise de nombreux termes différents dans le monde de l’éclairage, certains très proches phonétiquement mais aux sens distincts. Sauriez‑vous faire la différence entre la luminance et l’éclairement ?

Dans l’éclairage professionnel, ces deux notions — luminance et éclairement — sont incontournables pour concevoir des espaces équilibrés. Les maîtriser vous permettra d’évaluer correctement la quantité de lumière qui atteint une surface et comment cette lumière est perçue visuellement.

Que vous débutiez dans l’univers de l’éclairage ou que vous ayez besoin de clarifier ces notions pour un projet technique, chez Faro Barcelona on vous accompagne pour bien les distinguer. Mais avant tout, commençons par revoir quelques notions de base :

Notions de base pour comprendre la luminance et l’éclairement

• Flux lumineux : il s’agit de la fraction de l’énergie irradiée par une source lumineuse, naturelle ou artificielle, sous forme d’ondes électromagnétiques qui produisent la sensation de lumière (400‑700 nm). Le flux lumineux se mesure en lumens.
• Qu’est‑ce qu’un lumen (lm) ? Un lumen est la quantité d’énergie visible que l’on peut réellement mesurer. C’est le flux lumineux de la radiation monochromatique caractérisée par une fréquence de 540 × 10¹² Hz et un flux d’énergie rayonnante d’1/683 watt.
• Intensité lumineuse (I) : l’intensité lumineuse se mesure en candelas et est la grandeur qui exprime la distribution du flux lumineux dans l’espace. On l’utilise pour mesurer les valeurs de flux lumineux selon différentes directions. 
• Candela (cd) : c’est l’unité de base qui mesure l’intensité lumineuse. Une candela correspond à 1 lumen par stéradian (lm/sr). Elle se définit comme l’intensité lumineuse dirigée dans une direction donnée, et se relie donc à l’angle d’ouverture de la lumière.

Qu’est‑ce que la luminance ?

La luminance ou éclat photométrique est la quantité de flux lumineux qui incide, émerge ou traverse une surface apparente d’une source lumineuse primaire ou secondaire, vue sous un angle solide. On parle de “surface apparente” car il s’agit de la projection de la surface réelle sur le plan perpendiculaire à la ligne de visée.

Si deux sources lumineuses ont la même intensité lumineuse par unité de surface apparente et que l’une d’elles a une surface plus petite, celle‑ci nous apparaîtra plus brillante.

Comment se mesure la luminance ?

La luminance s’exprime en candelas par mètre carré (cd/m²). On peut la calculer à partir de la formule suivante :

Où :

• Lv = luminance mesurée en candelas par mètre carré.
• F = flux lumineux en lumens (lm).
• dS = surface considérée en m².
• d = angle solide en stéradians (sr).
• s = angle entre la normale de la surface et la direction considérée.

Instruments pour mesurer la luminance

La luminance peut être mesurée avec des instruments comme l’espectroradiomètre, le luxmètre de luminance ou le mesureur thermique. Selon le type d’application ou la surface, on adopte un angle d’ouverture différent : pour des tâches de précision, on choisi un angle étroit ; pour mesurer la luminance moyenne d’une zone, on privilégie un angle plus large.

Qu’est‑ce que l’éclairement ?

L’éclairement (E) désigne la quantité de lumière qui tombe sur une surface. On le définit également comme le nombre de lumens qui entrent sur 1 m².

Son unité de mesure est le lux (lx), qui correspond à l’éclairement produit par un lumen qui tombe sur un mètre carré.

On emploie souvent un autre terme pour désigner l’éclairement : « lumière incidente ». Il ne faut pas oublier que le flux lumineux d’une lampe reste constant, alors que l’éclairement augmente à mesure qu’on se rapproche de la surface sur laquelle la lumière incide.

Types d’éclairement : horizontal et vertical

Lorsqu’une surface sur laquelle la lumière tombe est horizontale, on parle d’éclairement horizontal. On peut l’observer sur des bureaux ou des sols. En revanche, lorsqu’il s’agit d’une surface verticale, on parle d’éclairement vertical. Cela concerne les murs ou les vitrages.

Comment calculer et mesurer l’éclairement ?

L’éclairement s’exprime en lux (lx) et se calcule selon la formule suivante :

Pour le mesurer, on utilise un luxmètre qui convertit le signal lumineux en un signal électrique calibré en lux. Il est important de calibrer l’appareil avant mesure pour garantir des relevés précis.

Différence entre luminance et éclairement

En résumé, l’éclairement mesure la lumière qui arrive sur une surface, tandis que la luminance mesure la lumière qui est réfléchie ou qui atteint notre œil. Cette distinction est essentielle dans tout projet d’éclairage professionnel.

Comparatif visuel et résumé pratique

En résumé, l’éclairement mesure la lumière qui tombe sur une surface et la luminance mesure la lumière qui parvient depuis une surface à nos yeux. Voici une comparaison pour mieux visualiser les différences : 

Éclairement

• Indépendant de la surface.

• Indépendant de :

  • Nombre de sources lumineuses.
  • Direction d’où provient la lumière.
  • Position des sources lumineuses.
  • Type de surface sur laquelle elle tombe.
• Il n’est pas perceptible à l’œil humain.
• Il mesure la lumière qui éclaire une surface.
• Sa valeur varie en fonction de la distance entre l’émetteur de lumière et la surface.

Luminance

• Elle dépend de la surface.

• Elle dépend de :

  • La direction depuis laquelle la lumière atteint la surface.
  • L’angle depuis lequel on observe la lumière.
  • Les propriétés intrinsèques des différents objets.
• Elle est perceptible à l’œil humain.
• Elle mesure la lumière qui se réfléchit sur une surface.
• Sa valeur varie selon la capacité d’une surface à réfléchir la lumière.

Comment appliquer la luminance et l’éclairement dans vos projets ?

Une fois la différence entre ces deux notions bien posée, il est essentiel de savoir comment les appliquer efficacement à vos conceptions d’éclairage.

Tant la luminance que l’éclairement sont des paramètres clés dans des projets architecturaux, commerciaux ou résidentiels. Les prendre en compte permet de concevoir des espaces performants, visuellement confortables et adaptés au niveau de lumière requis pour chaque fonction.

Vous souhaitez optimiser l’éclairage technique de vos projets ?

Chez Faro Barcelona, nous vous aidons à calculer la luminance et l’éclairement optimaux et à choisir des luminaires avec les performances adéquates pour chaque utilisation. N’hésitez pas à contacter l’un de nos spécialistes !