INTENSITé LUMINEUSE

-intensité lumineuse

Une intensité lumineuse est un flux lumineux (synonyme de puissance lumineuse) inclus dans un angle solide.

Cette intensité est émise par une source, puis elle voyage (reçue, réfléchie, transmise, dissipée, absorbée)

Equation aux dimensions structurelles : L2.M.T-3.A-1       Symbole grandeur :  P’l

--unité quand il s’agit d’une émission de lumière >> la candela(cd) - ou lumen par stéradian- qui vaut (1/683) W/sr

--quand il s’agit de la lumière reçue (oeil ou instrument) >> le lux-mètre carré par stéradian (lx-m²/sr) qui vaut aussi (1/683) W/sr

Attention à la fréquente et absurde confusion entre INTENSITE et ECLAIREMENT

-l'intensité lumineuse reçue est un flux reçu dans un angle solide (en lx-m²/sr)

-l'éclairement est un flux reçu sur une surface (il n'est plus question d'angle solide, mais de surface) et est exprimable en lux  (et plus question de candela, unité d’émission)

 

Remarque sur l'unité "candela"

La candela, unité d'intensité lumineuse, a une définition légale assez alambiquée:

"C'est l'intensité lumineuse produite, dans une direction donnée, par une source émettant un rayonnement monochromatique de fréquence 5,4.1014 Hertz et dont l'intensité énergétique dans cette direction est 1/683 Watt par stéradian" .

Décryptons : l’unité d’intensité énergétique est bien sûr, le Watt par stéradian (W/sr); mais on a inventé une autre unité, réservée aux histoires d'émission de lumière et qu'on nomme candela. Elle vaut 1/683 W/sr, ce qui se trouve être la valeur maximale qu'un oeil standard ressent en regardant les couleurs du spectre-ce qui se produit pour une fréquence 5,4.1014 Hertz (jaune-vert),frappant l'oeil dans un alignement direct” (c'est à dire dans un très faible angle solide)

Le problème se complique toutefois parce que toutes les autres unités énergétiques lumineuses vont toutes être pareillement rebaptisées...

Et en outre, selon que la lumière provient du côté émission oubien du côté utilisation, tous les noms de grandeurs et d'unités changent, jusqu'à se démultiplier en une centaine de mots nouveaux >> voir le chapitre "lumière terminologie" 

Relations entre unités d'intensité : 1 Carcel vaut 1,413.10-2 W/sr

1 candel (cdl) vaut 1,523.10-3 W/sr

1 bougie décimale (bd) vaut 1,493.10-3 W/sr

1 candela (cd) vaut (1/683) = 1,464.10-3W/sr

1 lumen par stéradian (lm/sr) vaut aussi 1,464.10-3 W/sr

1 bougie Hefner vaut 1,344.10-3 W/sr

1 lumen par spat (lm/Sp) vaut 1,164.10-4 W/sr

 

INTENSITE LUMINEUSE EMISE

-nota: les relations ci-dessous, établies pour des lumières émises, sont valables pour les lumières reçues. Seules les unités changent

-définition

P’= PΩ

où P’l(cd)= intensité lumineuse émise par une source

Pl(lm)= flux lumineux (une puissance rayonnante) émise en un angle solide Ω(sr)

 

-relation avec l'exitance (la puissance surfacique spatiale émise)

P’= Dl.Sé.F'/ cosθ

où P’l(cd)= intensité lumineuse d’une source

θ(rad)= angle plan entre la normale de départ des rayons lumineux et la normale du récepteur

Dl(nt)= exitance (puissance surfacique spatiale) ou luminance, émise par la source dont la surface d'émission est Sé(m²)

F'y(nombre)= facteur de directivité --qui tient compte des différents angles de rayonnement, issus des divers points émetteurs de la source--

Si F'= cosθ, cest le cas dun émetteur de Lambert, c'est à dire une source ayant une exitance D ne dépendant pas de la direction de l’émission (donc une source sans relation de phase entre divers points voisins de sa surface d’émission)

Valeurs pratiques d’intensités lumineuses émises

1 bougie (= 1 cd)--une lampe à incandescence (~ 120 cd)--

lampes LED( milliers de cd)

 

L'INTENSITÉ LUMINEUSE SURFACIQUE

est une puissance lumineuse surfacique spatiale (de dimension   M.T-3.A-1 et de symbole Dl)  >>> elle a reçu de nombreuses dénominations spéciales :

-pour une lumière émise, c'est une exitance, ou émittance ou chrominance  ou brillance ou luminance ou fluence d’énergie lumineuse (avec unité d'usage qui est partout le nit = 1 candéla par m²)

-pour une lumière reçue ou transmise ou réfléchie ou absorbée ou dissipée, le nom devient (respectivement) illuminance ou transmittance ou réflectance ou absorbance ou dissipance (et l'unité d'usage est alors le lx/sr)

Les formules sont les mêmes pour toutes les dénominations particulières ci-évoquées

D= Pl cosθ / S.Ω      et   D= p* / Ω

où Pl = puissance lumineuse (ou flux ou RAYONNEMENT) émise -ou reçue- dans un angle solide Ω(sr) sur une section (ou surface S -m²- avec un angle d'incidence θ(rad) et donnant une illuminance D

p* = puissance surfacique (qui est dite irradiance s'il s'agit d'émission, exprimée en lm/m² ou dite éclairement -en réception-, exprimé en lux)

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