Éclairage artificiel – Rendu des couleurs et température de couleur

Pour faire suite à la précédente chronique du CBDCa, publiée dans le journal Constructo du 24 janvier, qui explorait le thème de synergie en éclairage en s'attardant entre autres sur le sujet du confort visuel, la présente chronique propose de traiter d'éclairage artificiel.

Bien que de plus en plus d'attention soit accordée à l'éclairage naturel en raison de ses nombreuses vertus (spectre continu, grande efficacité énergétique, etc.), il n'en demeure pas moins que l'élaboration d'une stratégie d'éclairage performante nécessite aussi de considérer la dimension artificielle de l'éclairage.

Cette chronique propose donc de traiter des notions de température de couleur et de rendu des couleurs, deux propriétés permettant de caractériser les sources d'éclairage artificielles. Importantes, puisqu'elles influencent directement la qualité d'une ambiance lumineuse, ces notions sont néanmoins relativement méconnues ou, plus souvent qu'autrement, mal interprétées.

Température de couleur

Par définition, la température de couleur est la température à laquelle il faut chauffer un corps noir [1] pour obtenir la couleur en question. Exprimée en degrés Kelvin (K), la température de couleur d'une source de lumière permet d'en caractériser le niveau de blanc, de jaune ou de bleu, bref de quantifier son niveau de chaleur ou de froideur.

Concrètement, la température de couleur des lampes produisant une lumière chaude oscille entre 2 500 à 3 000 K, tandis que celle des sources dites neutres se situe aux environs de 4 500 K. Au-delà de cette valeur, la lumière paraît plus vive. Il importe de rappeler que la température de couleur d'une source ne permet cependant pas de déterminer si les couleurs des objets éclairés par celle-ci auront une apparence naturelle ou artificielle.

Indice de rendu des couleurs

Pour sa part, l'indice de rendu des couleurs (IRC), une valeur comprise entre 0 et 100, mesure le degré de fidélité avec lequel une source lumineuse (source test) restitue la couleur des objets qu'elle illumine par rapport à une source standard de référence de même température de couleur. Ainsi, plus l'IRC d'une source est élevé, plus la lumière qu'elle émet semblera naturelle et plus les teintes des objets qu'elle éclaire seront préservées.

La lumière du jour, au même titre que n'importe quel autre objet incandescent, est considérée comme une source standard, et ce, quelle que soit sa température. En fonction de cette définition, la lumière du jour affiche un IRC de 100 alors que les ampoules à incandescence et halogènes revendiquent un IRC tout près de 100. Par contre, cela ne signifie pas que ces sources offrent un rendu parfait de l'ensemble des couleurs !

À titre d'exemple, une source artificielle de 2 500 K affichant un IRC élevé ne lui permet pas de fournir un rendu de couleur neutre similaire à celui d'une lumière du jour caractéristique d'un bel après-midi ensoleillé (5 500 K). Dans les faits, elle offrira plutôt un rendement comparable à celui d'une source incandescente standard de même température de couleur (2 500 K), incluant les limitations propres à ce type de source, soit son incapacité à bien rendre les bleus. En contrepartie, dans ce cas, les teintes chaudes seront riches, bien révélées et d'apparence naturelle.

D'autre part, la lumière du jour, dépendamment de sa température de couleur, pourra elle aussi comporter certaines limitations. C'est le cas entre autres d'un ciel nordique (7 500 K) qui n'est pas très efficace pour révéler les rouges. L'IRC n'est donc pas une valeur absolue, mais relative. Comparer deux sources aux températures de couleur différentes sur la base de leur IRC respectif est une erreur courante.

En mode pratique

Les sources offrant un excellent rendu des couleurs (IRC supérieur à 90) sont généralement plus chères que celles de la catégorie IRC 80-89. Il est donc avantageux de réserver ces sources aux espaces nécessitant une restitution optimale des couleurs tels que des ateliers d'impression et des boutiques de vêtements. Par contre, un IRC de 80 sera amplement suffisant pour l'éclairage d'une salle de bain ou d'un séjour et un IRC de 70 conviendra aux zones de circulation.

Il importe de noter que les différences de restitution des couleurs entre deux sources de même température de couleur dont l'IRC diffère de moins de cinq unités ne seront pas perceptibles. Néanmoins, dans un souci d'homogénéité et de qualité générale d'éclairage, il est préférable d’installer, dans une même pièce, des sources aux propriétés similaires.

La température de couleur et la quantité de lumière étant deux variables étroitement liées, le concepteur soucieux de contrôler les ambiances lumineuses des espaces qu'il élabore doit donc en prendre bonne note. Dans les faits, l’œil humain associe la lumière « chaude » à un éclairage faible (soleil couchant, feu de camp) et la lumière « froide » à un éclairage vif (soleil de midi).

En terminant, notons que l'IRC n'est pas influencé par la quantité de l'éclairage. Ainsi, allumer deux sources lumineuses affichant un faible IRC au lieu d'une seule ne permettra pas de bonifier la qualité de l'éclairage.

L’auteur est stagiaire en architecture chez Coarchitecture (anciennement Hudon Julien Associés), bénévole au sein de la section du Québec du CBDCa et membre d’ECOOP, une coopérative offrant divers services de consultation en science du bâtiment.

1. Un corps noir est un objet qui absorbe toute l'énergie électromagnétique qu'il reçoit. Il n'émet donc de la lumière que par rayonnement thermique. Pour un corps noir, la température de couleur est égale à sa température réelle.