Température de couleur

Pour la lumière, la température de couleur (Tc) est définie au niveau international par l’IEC avec deux énoncés.

« Température du radiateur de Planck dont le rayonnement a la même chromaticité que celle d’un stimulus donné ».

Température de couleur, définition IEC, n°845-03-49

Cette définition est à rapprocher d’emblée de celle de la température de couleur proximale, notion voisine, mais définie comme ceci :

« Température du radiateur de Planck dont la couleur perçue ressemble le plus, dans des conditions d’observation spécifiées, à celle d’un stimulus donné de même luminosité ».

Température de couleur proximale, définition IEC, n°845-03-50

Unité de la couleur de la lumière

Une seule et même unité est utilisée : le Kelvin. Le symbole : K. L’erreur courante est de parler de « degré kelvin ». Nous citerons, par exemple, une température de 6500 Kelvins. En bref, c’est la lumière du jour normalisée par la CIE, 6500 K, quand le soleil est au zénith. Une teinte de blanc très froid.

Température des sources lumineuses

Il faut être prudent à la qualification de la teinte de la température de couleur.

• Plus la valeur de la température en Kelvin augmentera, plus elle sera qualifiée de « froide ».
• Plus la valeur de la température en Kelvin baissera, plus elle sera « chaude ».

C’est l’inverse de la température d’ambiance en Celsius.

Selon le type de sources lumineuses installées, elle sera plus ou moins chaude.

Tableau de synthèse des températures de couleur en lumière naturelle et artificielle © Light ZOOM Lumière

Usages de la température de couleur en éclairage

En éclairage, les qualificatifs « chaud » et « froid » sont très couramment utilisés et font parties des mœurs.

Les sources lumineuses sont qualifiables avec leurs températures de couleur proximale. Les lampes traditionnelles ont des températures standardisées (exemple pour le sodium haute pression, voisin de 2000 K). Les LED offrent des températures bien plus nombreuses.

• à gauche : source sodium haute pression, aux environs de 2000 K (blanc orangée)
• à droite : source aux iodures métalliques, aux environs de 2850 K (blanc chaud).

Sensation visuelle et couleur de la lumière

En fonction de la température, la sensation visuelle n’est pas la même. Les travaux de Kruithof ont démontré la relation entre :

• la température de couleur (K),
• le niveau d’éclairement (lux),
• la sensation à plusieurs niveaux :
  • un rendu trop chaud,
  • un rendu trop froid,
  • ou alors une zone dite de confort, où le juste équilibre serait trouvé.

Aujourd’hui, depuis le récent arrêté du 27 décembre 2018 « Nuisances lumineuses », des indications de températures de couleur maximales sont introduites (exemple : 3000 K pour certains usages). À noter toutefois que l’arrêté parle de « température de couleur » (pas de proximale), un raccourci aujourd’hui abusif.

Différences concrètes entre les deux définitions IEC et corps noir

Depuis toujours, les sources traditionnelles d’éclairage pouvaient être qualifiées de « thermiques » : flamme, soleil, filament d’une ampoule à incandescence. Ces sources présentent un rayonnement proche d’un objet appelé le « corps noir ». En simplifiant, la température de couleur est la température à laquelle il faudrait chauffer un « corps noir » pour obtenir cette même teinte de blanc.

On obtient alors un système de référence colorimétrique dit « CIE 1931 » représentant le tracé du corps noir dans le diagramme colorimétrique. Il est aussi appelé « lieu des corps noirs » ou « Planckian locus ».

Puis les sources non thermiques sont apparues : tubes fluorescents et bien sur LED, la notion de température de couleur n’est plus strictement adaptée. On parlera alors avec rigueur de température de couleur proximale (CCT en anglais pour Correlated Colour Temperature). En simplifiant toujours, cette température proximale est la température de couleur la plus proche du point le plus proche du corps noir.

Nous ferons de suite la relation entre les segments ci-dessous de la température de couleur proximale avec les ellipses de Mac Adam présentées précédemment dans un article sur le Binning LED.

Norme française AFNOR

En normalisation française, la norme NF X08-017 de juin 2016 est la référence en matière d’évaluation des températures de couleur proximale. Son but est aussi explicite que la différence entre les deux notions précédemment expliquées :

« Le présent document a pour objet de caractériser par une grandeur unique la lumière émise par une source primaire de lumière, ou le rayonnement d’un illuminant, et de l’évaluer par la température du radiateur de Planck qui possède la couleur la plus proche ».

AFNOR

Approfondir le sujet

• Spectre lumineux : la couleur fascinante des lampes LED
• Le corps noir et son spectre continue de couleurs
• NF X08-017 : évaluation de la température de couleur proximale des sources de lumière
• Indice de rendu des couleurs
• Les LED pour l’éclairage, Laurent Massol, Éditions Dunod
• 25 questions pour comprendre l’arrêté nuisances lumineuses
• Nuisances lumineuses
• L’arbre blanc et lumineux de Sou Fujimoto à Montpellier
• 8 questions : éclairage en architecture à Vincent Laganier
• Librairie Eyrolles, indépendante, artistique et technique
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