Brillance et diffusion de la lumière

Diffusion de la lumière

La diffusion de la lumière peut considérablement diminuer les effets d’éblouissement provoqués par les différentes surfaces et les objets présents dans une pièce. Plus la lumière est diffusée de façon homogène, moins elle sera source d’éblouissement.

Des mesures réalisées selon la norme DIN 5036 ont montré que toute la lumière (99%) en contact avec des dalles Ecophon blanches ou de couleurs claires est réfléchie de façon diffuse. Le revêtement en surface de la dalle a contribué à diffuser la lumière dans toutes les directions. 

Surface métallique polie

1. Réflexion sur une surface métallique polie ou un miroir, 

Surface avec une réflexion lumineuse moyenne

2. Réflexion sur une surface peinte courante. Cela crée des reflets dans certains angles.

Forte réflexion diffusée

3. Réflexion diffusée par les surfaces traitées Akutex, évite l'éblouissement et les reflets.

Brillance

Une autre propriété des surfaces qu’il est important de maîtriser est leur brillance. Pour un angle d’incidence donné, le niveau de brillance d’une surface indique dans quelle mesure celle-ci reflètera la lumière sans la diffuser.

La brillance est toujours associée à une angle d’incidence (par exemple, 20° ou 60°) et ne permet pas de décrire la façon dont est réfléchie la lumière dans l’espace

L’indice de brillance est généralement compris entre 0 et 100 (il est supérieur pour les surfaces miroirs). Il sera considéré comme faible s’il est inférieur à 10, moyen entre 10 et 70 et fort au-delà de 70, conformément aux normes en vigueur (ISO 2813 et ASTM D 523).

La texture de la surface ainsi que la nature de son revêtement ont une influence directe sur l’indice de brillance. L’indice de brillance de la surface Akutex™ FT est inférieur à , quand celui d’un miroir pur est de 2000.

 

Coefficient de rétrodiffusion

Retro reflection factor

Les descripteurs les plus fréquemment utilisés (comme le facteur de réflexion ou l’indice de brillance) ne permettent pas de caractériser intégralement la surface d’un plafond. La capacité de rétrodiffusion d’une surface permet de compléter l’analyse. Ce paramètre est fréquemment utilisé pour caractériser les peintures utilisées pour le marquage routier.

Une parfaite vision du marquage au sol est indispensable pour une conduite de nuit en toute sécurité. En considérant que la principale source de lumière vient de la voiture, il est important de s’intéresser à la proportion de lumière émise par la voiture qui va se réfléchir sur le marquage au sol vers le conducteur.Cette caractéristique correspond au coefficient de rétroréflexion, décrit dans la norme EN 1436.

De façon générale, la rétrodiffusion caractérise l’apparence d’une surface lorsque celle-ci est éclairée avec de faibles angles d’incidence, depuis différentes positions. Pour les plafonds, elle est mesurée pour un angle de 30°, à la fois par rapport à l’horizontal et à la verticale.Pour ces deux situations, la source de lumière est statique seul l’observateur se déplace.

Mesure horizontale

Mesure horizontale
A: Source lumineuse              D: Echantillon de surface
B: Faisceau de lumière           E: Intensité lumineuse relative
C: Sens du regard                F: Angle (°)

Mesure verticale

Mesure verticale
A: Source lumineuse             D: Echantillon de surface
B: Faisceau de lumière relative               E: Intensité lumineuse relative
C: Sens du regard     F: Angle (°)

Pour les mesures horizontales, la quantité de lumière perçue par l’œil est mesurée le long du cercle vert. Pour des surfaces non-orientées, la mesure sur la moitié du cercle est suffisante.

Les mesures sont présentées dans un graphique présentant l’intensité lumineuse en fonction de l’angle (de 0 à 180°) entre la source de lumière et la direction de la vue.

La valeur “0” correspond à la situation où la source lumineuse et l’œil sont à la même position. La valeur “180” correspond à la situation où ils sont face-à-face. Une surface avec une réflexion lambertienne (c’est-à-dire une surface où la luminosité est la même quel que soit l’angle de vue) aura un graphe composé d’une ligne droite horizontale (en noir sur le graphique de droite)

Pour la mesure verticale, la quantité de lumière perçue par l’œil est mesurée le long de la portion de cercle noir, de 30° à 150°.

Sur le graphe présentant l’intensité lumineuse en function de l’angle entre la source de lumière et la direction de la vue, la courbe obtenue sera en cloche, avec son maximum là où la direction de l’œil sera perpendiculaire à la surface. Une surface lambertienne aura une courbe de type cosinus (courbe noire). 

La surface Akutex™ FT possède la rare caractéristique de refléter davantage de lumière en direction de la source lumineuse d’origine qu’à l’opposé. Elle se comporte comme une surface ultramatt.

Implication pratiques de la rétrodiffusion

Si un plafond présente une bonne rétrodiffusion, cela signifie que la courbe de mesure horizontale sera plate tandis que la courbe de mesure verticale sera proche d’un cosinus. Cela signifie donc que l’apparence du plafond sera la même quelle que soit la position d’où on le regarde dans la pièce. Quelle que soit la position de la personne par rapport à la fenêtre, le plafond aura le même blanc, les mêmes caractéristiques visuelles.

Lumière dans le dos

Lumière dans le dos

Lumière de face

Lumière de face

Également, une bonne rétrodiffusion permettra de ne pas « récupérer » les couleurs venant de l’extérieur ou des murs adjacents. Cela contribuera à ce que l’on appelle l’intégrité visuelle du plafond.

Coefficient de rétro-réflexion optimum

Coefficient de rétro-réflexion optimum

Coefficient de rétro-reflexion faible

Coefficient de rétro-reflexion faible

 

En conclusion : pour une surface de plafond, une bonne rétrodiffusion, proche d’une distribution lambertienne, est un élément positif car cela traduit une apparence homogène et contrôlée. Pour une expérience visuelle supérieure, les directions des sources lumineuses doivent être variées, pour retrouver un aspect de la lumière proche de celui que l’on a en extérieur.