Comment comparer le flux lumineux et l'angle de faisceau des projecteurs de scène ?

Comment comparer le flux lumineux et l'angle de faisceau des projecteurs de scène ?

L'achat de projecteurs LED pour la scène ne se limite pas à la simple comparaison du flux lumineux (en lumens). Il est essentiel de comprendre comment le flux lumineux total (en lumens), l'angle de faisceau, l'intensité lumineuse (en candelas) et la distance interagissent pour produire un éclairement utile (en lux) sur scène. Vous trouverez ci-dessous les questions les plus fréquemment posées par les acheteurs, ainsi que des réponses pratiques, des formules et des points de contrôle adaptés aux choix d'éclairage scénique professionnel.

1. Quelle est la différence entre lumen, candela et lux, et lesquels sont importants pour l'éclairage scénique ?

- Lumen (lm) : flux lumineux total d’une source (toutes directions). Utile pour comparer le flux lumineux global des projecteurs, mais insuffisant pour l’éclairage scénique directionnel.- Candela (cd) : intensité lumineuse dans une direction donnée (lm par stéradian). Les luminaires à faisceau étroit concentrent les lumens pour obtenir une intensité lumineuse plus élevée (en candelas).- Lux (lx) : éclairement d’une surface (lm/m²). C’est ce que reçoivent réellement les artistes et les caméras sur scène.

Pour l'achat, demandez le flux lumineux total (en lumens) et le rendement photométrique (distribution en candelas ou diagrammes d'éclairement en fonction de la distance). L'éclairement en lux à distance de travail est la mesure pratique pour l'éclairage de la scène et les besoins en matière de caméra.

2. Comment définit-on l'angle de faisceau ? Quelle est la différence entre la largeur à mi-hauteur (FWHM) et l'angle de champ ?

L'angle de faisceau est généralement exprimé par la largeur à mi-hauteur (FWHM) : l'angle entre les directions où l'intensité lumineuse chute à 50 % de celle de l'axe central. L'angle de champ (parfois appelé dispersion du faisceau ou faisceau total) correspond souvent à l'angle jusqu'au point où l'intensité chute à 10 % de celle du centre. Ces deux valeurs sont utiles : la FWHM décrit la zone centrale lumineuse utile ; l'angle de champ indique la zone de diffusion plus large.

3. Comment comparez-vous le flux lumineux et l'angle du faisceau pour prédire l'éclairement en lux sur scène ?

Utilisez la méthode de l'angle solide pour convertir les lumens en éclairement axial. Étapes et formules principales :

• Angle solide d'un cône circulaire de demi-angle α = θ/2 : Ω = 2π (1 − cos α)
• Intensité lumineuse (axe) I = Φ / Ω, où Φ est le flux lumineux total (lm) et Ω est le flux lumineux en stéradians → I en candela (cd)
• Éclairement sur l'axe à la distance r : E = I / r² = Φ / (Ω · r²) → E en lux (lx)

Exemple (pratique) :

• Luminaire A : 10 000 lm, angle de rayonnement 60° → α = 30° ; cos30° = 0,8660 ; Ω = 2π(1 − 0,8660) = 0,841 sr→ E à r = 10 m : E = 10 000 / (0,841 × 100) ≈ 119 lx
• Luminaire B : 6 000 lm, angle de rayonnement 30° → α = 15° ; cos15° ≈ 0,9659 ; Ω = 2π(1 − 0,9659) = 0,214 sr→ E à r = 10 m : E = 6000 / (0,214 × 100) ≈ 280 lx

Conclusion : bien que le luminaire B ait un flux lumineux inférieur, son faisceau plus étroit produit un éclairement plus important sur l’axe à distance égale. Calculez toujours l’éclairement en lux à votre distance de travail plutôt que de vous fier uniquement aux lumens.

4. Quelles vérifications pratiques et quelles spécifications dois-je vérifier lors de l'acquisition de projecteurs de scène ?

Demandez aux fabricants ou aux fournisseurs :

• Rapport photométrique LM-79 (lumens mesurés, distribution en candela, données spectrales) — donne le flux lumineux réel mesuré et les diagrammes de faisceau.
• Les données TM-21 / LM-80 ou les courbes de maintien du lumen (projections L70/L90) — montrent la dépréciation du lumen à long terme.
• Tables de distribution de lux à distance ou de puissance lumineuse (fichiers photométriques : IES ou LDT) — utilisez-les pour modéliser votre installation pour une distance de projection donnée.
• Définition du faisceau : angle du faisceau FWHM et angle de champ (points de 10 %) et indication de la présence ou non d’un diffuseur/d’optiques hybrides.
• Spécifications de couleur : CCT, CRI/TLCI (pour le travail avec un appareil photo, le TLCI est essentiel), méthode de mélange des couleurs (RGB(A), CMY, roues chromatiques) et comment la CCT affecte la luminosité perçue.
• Qualité optique : uniformité du faisceau, présence de points chauds et douceur des bords (demandez des images/scans du profil du faisceau).
• consommation électrique (W), efficacité (lm/W), méthode de refroidissement (active/passive), poids et taille, et indice IP si pour une utilisation en extérieur.

5. Comment la distance de projection et la taille de la scène affectent-elles le choix de l'angle du faisceau ?

Directives :

• Portées courtes (<= 6–10 m) : des angles de faisceau plus larges (40–90°) produisent des éclairages uniformes avec moins de projecteurs.
• Portées moyennes (10–25 m) : faisceaux moyens (20–40°) offrent une flexibilité entre spot et wash lorsque les projecteurs sont limités.
• Longues portées (>25 m) : des faisceaux étroits (5–20°) sont nécessaires pour maintenir le lux ; sinon, vous gaspillerez des lumens.

Utilisez la formule des lux ci-dessus pour estimer la couverture par luminaire. Prévoyez également un chevauchement pour une couverture uniforme : deux luminaires dont les bords FWHM se rejoignent au niveau des lignes de couverture prévues produisent généralement une uniformité acceptable ; les logiciels de conception d’éclairage (outils DMX et CAO) aident à quantifier le nombre de luminaires nécessaires.

6. Au-delà des lumens et de l'angle de faisceau : la qualité optique, la couleur et la maintenance sont essentielles.

Facteurs non luminaux importants :

• Rendu des couleurs : un IRC et un TLCI élevés sont essentiels pour le travail à la caméra ; les luminaires avec un bon mélange de couleurs maintiennent mieux la luminosité perçue.
• Uniformité du faisceau : les matrices de LED peuvent présenter des artefacts multi-puces ou des points chauds ; examinez les images du profil de faisceau fournies par le fabricant.
• Maintien du flux lumineux : les LED se dégradent. Consultez les prévisions TM-21 pour estimer quand le flux lumineux atteindra L70 (70 % du flux lumineux initial) et prévoyez en conséquence les luminaires de rechange et le budget de remplacement des lampes.

7. Comment comparer rapidement deux luminaires lorsque vous ne disposez que de fiches techniques ?

Liste de contrôle comparative rapide :

1. lumens (Φ), angle de faisceau (FWHM θ) et puissance (W) enregistrés.
2. Calculez l'axe lux attendu à votre distance de travail en utilisant E = Φ / (Ω · r²) où Ω = 2π(1 − cos(θ/2)).
3. Vérifiez le LM-79 (mesuré) par rapport aux lumens annoncés — privilégiez les rapports de mesures.
4. Comparer l’efficacité du lumen (lm/W) et les données de maintien du lumen (TM-21/LM-80).
5. Vérifiez le CRI/TLCI et le CCT — pour le travail devant la caméra, privilégiez un TLCI > 90 lorsque cela est possible.

8. Plages de rendement typiques par type de dispositif (norme industrielle)

Plages typiques communiquées par le fabricant (à titre indicatif) :

• Petits projecteurs PAR/wash à LED : ~1 000 à 8 000 lm
• Éclairage doux/froid et projecteurs LED de type Fresnel de grande taille : ~2 000 à 15 000 lm
• Projecteurs asservis de taille moyenne/grande, type wash ou spot : ~10 000 à 40 000 lm
• Projecteurs asservis à haut rendement et projecteurs à grand faisceau : 20 000 à plus de 50 000 lm (projecteurs spécialisés)

Ce sont des plages de valeurs générales ; vérifiez toujours les données photométriques LM-79 du fabricant pour le modèle spécifique que vous prévoyez d'acheter.

Liste de contrôle rapide pour l'approvisionnement (une page pour les acheteurs)

• Obtenir le rapport photométrique LM-79 (IES/LDT) et les données de maintien du lumen TM-21/LM-80.
• Demander des tables de lux à distance ou des fichiers IES pour la modélisation.
• Vérifiez les définitions d'angle de faisceau (FWHM vs angle de champ) et demandez des images du profil de faisceau.
• Comparez le rendement lumineux (lm/W), l'IRC/TLCI, la consommation électrique, la stratégie de refroidissement et la garantie.
• Modélisez votre installation dans un logiciel d'éclairage en utilisant des fichiers photométriques pour confirmer le nombre de projecteurs et les réglages nécessaires.

Références

• Normes IES LM-79 et LM-80 (essais photométriques et maintien du flux lumineux des LED). Pages des normes IES. Consulté le 1er juin 2024. https://www.ies.org/standards/
• IES TM-27-14 : Méthode IES d’évaluation de la dépréciation du flux lumineux des produits d’éclairage à semi-conducteurs. Page produit IES. Consulté le 1er juin 2024. https://www.ies.org/product/tm-27-14/
• Loi de l'inverse du carré et notions de base d'éclairement. HyperPhysics (Université d'État de Géorgie). Consulté le 1er juin 2024. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/optmod.
• Définitions de l'angle et du profil du faisceau : définitions de l'éclairement et de l'intensité lumineuse. Résumés encyclopédiques et normatifs. Consulté le 1er juin 2024. https://en.wikipedia.org/wiki/Illuminance
• Données photométriques et gammes de produits de fabricants représentatifs (exemples de plages de puissance et de luminaires typiques) : Robe, ETC, Chauvet. Documentation et fiches techniques professionnelles (consultez les rapports LM-79 spécifiques à chaque produit pour les valeurs propres à chaque modèle). Exemple : page produit Robe Robin BMFL. Consulté le 1er juin 2024. https://www.robe.cz/

Pourquoi choisir LiteLEES pour l'éclairage de scène ?

LiteLEES se distingue auprès des acheteurs soucieux de la qualité de ses produits car la marque met l'accent sur des caractéristiques photométriques vérifiées, des performances optiques optimales et une grande facilité d'entretien. Principaux avantages à prendre en compte :

• Transparence photométrique : luminaires proposés avec fichiers LM-79/IES et informations sur le maintien du flux lumineux.
• Optiques variées : large gamme d’angles de faisceau (du profil étroit au faisceau large) permettant d’adapter les distances de projection sans sacrifier la luminosité.
• Qualité des couleurs : luminaires conçus avec un TLCI/CRI élevé pour répondre aux besoins des caméras et des spectacles en direct.
• Assistance et pièces détachées : conditions de garantie pratiques et circuits de service locaux pour les flottes de véhicules de tourisme et de location.

Lors de l'évaluation des modèles LiteLEES , demandez les fichiers LM-79/IES et les documents de maintenance des lumens TM-21 pour valider les numéros de la fiche technique par rapport aux exigences de votre site.