LUMINANCE

-luminance

Luminance est le nom particulier donné à une puissance lumineuseréémise dans une section d'angle solide

Equation aux dimensions   : M.T-3.A-1        Symbole de désignation Dl      

Unité d'usage: nit ou cd/m²

Anciennes unités :1 stilb (ou candela par cm²) valait (104 nits)

et 1 Lambert (qui est 1 stilb / ∏ ) valait 3180 nits

Cette grandeur est similaire (mêmes dimensions) que toutes les appellations ci-après, correspondant chacune à une application particulière >>>

-la puissance lumineuse surfacique spatiale

synonyme complexe, mais qui permet d'analyser (en décomposant ses termes) la structure de la luminance

-la densité superficielle de flux spatialen terminologie lourde

-le débit de fluence de lumière en terminologie savante

-l'exitance lumineusesynonyme utilisé quand la source est ponctuelle

-l'émittance mot utilisé quand la source a une large surface (et dont on suppose la température d'émission constante)

-l'éclat s'il s'agit d'un astre lointain

-la brillancequi est une expression désuète

-la luminance terme utilisé quand la lumière est renvoyée par un corps récepteur, qui devient réémetteur (et dans ce cas, seul la moitié de l’espace est concerné)

-la chrominance s'il s'agit d'une luminance avec une gamme de couleurs précisée ; chrominance ne signifie pas monochromatique, car ce mot fait référence à 1 seule couleur, alors que la chrominance se réfère à une (gamme de nuance-couleur), par exemple la gamme des rouges, la gamme des jaunes....)

Pour les 9 termes ci-dessus (luminance et ses cousins), les formules sont les mêmes :

Dl = Pl.cosθ / S.Ω      et   D= λ1λ2 P*/ Ω

Dl (nt)= luminance d’une source

Pl(lm)= puissance lumineuse (flux lumineux, ou luminosité) émise par une source de surface S(m²) dans une plage de longueurs d'onde de λ1 à λ2 (m)

θ(rd)= angle d'émission / normale

P*(lm/m3)= puissance volumique développée

Ω(sr)= angle solide d'émission

 

-loi de Lambert pour luminance: dans la première formule de la luminance ci-dessus, Pdépend faiblement de l’angle θ

Mais quand Pest indépendante de θ , la source a alors une émission identique en toutes directions (et elle est alors dite orthotrope)

-loi de Kirchhoff pour luminance

D= Z’.λ.yj

Dl(cd/m²)= luminance provenant d’une source réémettrice

λ(m)= longueur d’onde de la lumière réémise

yj(nombre) est le pouvoir émissif

Z’(nit/m)= luminance spectrique (puissance volumique spatiale) du corps noir de référence

Cette loi ne s’applique pas aux cas de luminescence (la source étant alors chimico-physiologique)

 

-relations entre la luminance et d’autres grandeurs d’étude de la lumière

(à cosθ près, qu'il faut prendre en compte si les rayons font un angle θ avec la normale)

luminance= intensité lumineuse / surface

luminance = irradiance / angle solide

luminance = luminance monochromatique xlongueur d’onde

luminance = luminosité / surface xangle solide

 

-valeurs pratiques de luminance (ou ses synonymes)(en nits ou cd/m²) :

lampe fluo(103 à 4 )--lampe à vapeur de Na(104 )--

lampe carbone et projecteurs(105 à 7)--lampe au tungstène(106 )—

corps noir à 6500°K(109 )--

Une luminance > 105 nits est dangereuse pour la vue

A l'inverse le minimum perceptible est 10-6 nit

 

-coefficient de luminance

C’est la comparaison de 2 luminances entre 2 conditions de départ du flux lumineux

yl= Dl1 / Dlo

Dl1(nt)= luminance mesurée sous un angle θ par rapport à la normale

Dlo(nt)= luminance mesurée sous un angle 0 par rapport à la normale

 

-facteur de luminance (ou pouvoir émissif en lumière)yφ

C'est la comparaison entre la luminance réémise par un corps et celle réémise par le corps noir pris comme référence en conditions équivalentes

Comme on compare des luminances et qu'elles sont proportionnelles aux puissances, il est plus facile de donner yφ sous forme d'un rapport de 2 puissances

>>> yj = P/ Pi        où Pa = puissance émise par le matériau et Pi = puissance (RAYONNEMENT) émise par le corps noir sous la même longueur d’onde

Ces puissances P(dimension L2.M.T-3) sont souvent dénommés RAYONNEMENT lumineux (ou luminosité)

Les corps gris ont un pouvoir émissif yφ indépendant de la longueur d’onde (un corps gris émet de la lumière blanchâtre de faible intensité)

 

 

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