Distance du photomètre à la source de lumière

par | Déc 15, 2023 | blogs, Opérations sur les produits | 0 commentaires

Introduction

Nos utilisateurs de spectromètres nous demandent si la distance entre l’appareil de mesure et la source lumineuse doit être prise en compte lors de la mesure de la lumière. Cela dépend de ce que vous mesurez. Deux situations sont à prendre en considération.

  • Mesure de la couleur
  • Mesure de l’intensité
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Fig. 1

Mesure de la couleur de la lumière – CCT

Si vous mesurez la couleur ou le CCT, la distance entre le spectromètre et la source lumineuse n’est pas vraiment importante. Que vous mesuriez à 1 ou 3 mètres ne fait guère de différence – votre TCC doit rester cohérent.

Toutefois, plus le spectromètre est éloigné de la source lumineuse, plus la lumière ambiante provenant des fenêtres environnantes ou même la lumière réfléchie par les surfaces voisines, telles que les murs ou les plafonds, peuvent affecter la précision de la mesure.

Si vous mesurez la couleur de la lumière pour des applications de précision dans le cadre d’essais scientifiques, de recherche ou industriels, vous devez effectuer la mesure dans une pièce confinée avec des murs absorbant la lumière (c’est-à-dire des surfaces de corps noir).

L’autre élément à prendre en compte est que la plupart des appareils de mesure ont toujours une très petite marge d’erreur – vous pouvez la trouver dans les spécifications de votre appareil UPRtek, téléchargeables à partir du centre d’assistance de notre site web.

Une remarque concernant les mesures prises trop près de la lumière.

Si vous mesurez à une distance très proche et que la lumière est très intense, vous risquez d’obtenir une erreur de « surexposition ». Vous devrez vous éloigner suffisamment jusqu’à ce que l’erreur disparaisse.

CIE1931
CIE1931

Fig 2 La mesure de la couleur ne dépend pas de la distance.

Mesure de l’intensité lumineuse : LUX ou PPFD

Lorsque vous mesurez le LUX ou le PPFD (lampes de culture), vous mesurez la quantité de lumière qui atteint une surface. Dans ces cas, la distance est essentielle.

En effet, la lumière se disperse. Cela signifie que plus la lumière est éloignée d’une surface, plus elle se disperse et moins elle est concentrée. Cette dispersion de la lumière suit un schéma prévisible, comme le montre la figure 5.

Il stipule que la quantité de lumière diminue proportionnellement à la distance, ou plus précisément au carré de la distance.

  • Une lumière placée à 1 mètre de la surface d’une table mesure un LUX de 100.
  • A 2 mètres, le carré de ce chiffre serait 2² ou 4. Vous divisez le LUX (100) par 4, et vous obtenez un LUX de 25.
  • A 3 mètres, le carré du serait 3² ou 9. Vous divisez le LUX (100) par 9, et vous obtenez un LUX de 11,11.
Figure 5 La lumière se disperse et devient moins intense en fonction de la distance.
Figure 3 La distance est importante lors de la mesure du LUX
Figure 4 La distance est importante lors de la mesure de la PPFD, PFD

Un peu de science (plongée en profondeur)

Nous avons indiqué que la distance entre votre posemètre et la source lumineuse est essentielle si vous mesurez la quantité de lumière, mais qu’elle n’est pas importante si vous mesurez la couleur de la lumière.

Pour comprendre pourquoi, il faut examiner la qualité particulière de la lumière – la lumière est à la fois une particule et une onde. Lorsque vous mesurez le LUX, vous mesurez des particules de lumière ou photons – et ces photons sont dispersés dans la lumière et deviennent moins concentrés à mesure que la distance augmente.

Lorsque l’on mesure une couleur sur un diagramme de chromaticité, on mesure les longueurs d’onde de chaque photon ; celles-ci ne changent pas, quelle que soit la distance à laquelle on se trouve de la source lumineuse.

Note pour les adeptes de l’effet Doppler : nous supposons que le compteur et la source sont tous deux stationnaires.

Figure 6 L’intensité de la lumière est mesurée en particules
Fig 7 Les couleurs de la lumière sont mesurées en longueurs d’onde (nm).

Règle de base concernant les posemètres et la distance.

Mais qu’en est-il de tous ces autres indicateurs ? La règle générale que vous pouvez utiliser est la suivante :

  • Si la métrique mesure les couleurs ou les longueurs d’onde de la lumière, la distance n’a pas d’importance.
  • Si la métrique mesure la quantité ou l’intensité de la lumière, la distance est importante.
Lampes de culture bleu-rouge

Figure 8 – Mesurez-vous la couleur ou l’intensité ?

Mais certains indicateurs peuvent prêter à confusion.

Spectre

Lorsqu’on considère un spectre, il y a un élément d’intensité – le côté gauche du graphique fait référence à l’intensité – mais il n’y a pas de valeurs réelles sur le côté gauche du graphique. En effet, lorsque vous regardez un spectre, la plupart du temps, vous regardez (visualisez) la forme du spectre et comparez les intensités relatives des couleurs, et non les valeurs d’intensité absolues. Ainsi, la distance entre le mètre et la lumière n’est pas essentielle – la forme du spectre ne change pas en fonction de la distance.

 

Fig 9 – Le noyau de la cellule végétale contrôle toutes les fonctions de la division cellulaire.

CIE XYZ

Lorsque vous effectuez des relevés CIE XYZ, les valeurs XYZ changent considérablement en fonction de la distance. Vous pouvez être amené à penser que la distance est importante, mais ce n’est pas le cas.

XYZ est utilisé pour mesurer les couleurs d’une lumière, mais même si vous mesurez une lumière à des distances différentes et que les valeurs XYZ changent, le rapport des valeurs XYZ reste le même, ce qui indique qu’il s’agit de la même lumière.

 

Figure 10 – L’écran de gauche est très proche de la lumière, l’écran de droite est plus éloigné. Remarquez que les valeurs XYZ changent, mais que la distance n’est toujours pas importante, car les rapports sont les mêmes.

Valeurs CRI – R

Si vous regardez les R1-R15 pour l’IRC, ils peuvent également apparaître comme des intensités de couleurs. Mais ces valeurs ne sont pas des intensités – il s’agit de différences dans la réflexion des couleurs sur les objets à partir d’une lampe test par rapport à un pourcentage de réflexion de la lumière du soleil.

 

Figure 11 – Les valeurs CRI R ne sont pas des intensités comme on pourrait le supposer.

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Fig 12 – MK350N Premium

Alors, quelle est la distance à mesurer ?

Suivez la règle générale –

  • La mesure des couleurs ne dépend pas de la distance
  • La mesure de l’intensité repose sur la distance.

Cela dit, il convient d’examiner attentivement la mesure elle-même et de comprendre ce qu’elle représente pour en être vraiment certain.

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