Le futur de la lumière : Le début de la fin de l’ère du tungstène

TM 3015 vs IRC. Sensibilités spectrales

Certains d’entre vous ont peut-être suivi le feuilleton autour de l’élaboration de la future règlementation européenne qui menaçait la plupart des projecteurs utilisés dans le spectacle. L’échéance est à présent repoussée, mais nous avons souhaité revenir sur la table ronde organisée lors des JTSE 2018, autour de l’éclairage à LEDs. L’intérêt grandissant de l’auditoire était perceptible, aux travers des questions nombreuses de directeurs techniques désireux de faire les bons choix pour l’équipement futur de leurs théâtres.

 La règlementation européenne

La règlementation en vigueur, qui avait pour objectif principal de faire disparaître les lampes au tungstène dans l’éclairage domestique, interdit le renouvellement des stocks depuis le 1er septembre 2018. Mais cette règlementation, truffée d’exceptions, laisse disponible beaucoup de références utilisées dans certains secteurs professionnels et industriels.

La directive Ecodesign est le nouveau cadre légal qui vise l’amélioration de l’efficacité énergétique par une écoconception des produits utilisant de l’énergie. En supprimant le régime d’exemption, une première mouture du texte applicable aux sources lumineuses(1) a plongé les fabricants de projecteurs pour le spectacle et le studio dans un mouvement de panique avec la suppression pure et simple de l’halogène ainsi que des seuils d’efficacités lumineuses pour les projecteurs à LEDs inaccessibles aux technologies actuelles.

Une série de négociations menées par l’EEEC(2) a permis de redonner un caractère exceptionnel à l’ensemble de nos outils dans ce texte applicable en septembre 2021.

Lors de leur intervention aux JTSE 2018, Adam Bennette et Ludwig Lepage (PLASA) soulignaient deux facteurs importants d’incertitude pour l’avenir : la directive sera réexaminée tous les cinq ans, avec un probable abandon graduel des exemptions au fur et à mesure des amendements du texte. De plus, les fabricants de lampes ferment peu à peu des usines et se séparent d’une activité devenue moins rentable avec l’effondrement de la demande pour le domestique.

Ils attiraient enfin l’attention sur les investissements colossaux à venir pour accompagner cette transition, estimant à 5 millions le nombre de projecteurs halogènes utilisés en Europe.

La directive ne s’applique qu’à la fabrication, les stocks des revendeurs permettront certainement de remplacer les lampes de nos projecteurs pour encore 10 ans ou 15 ans ? Il est en tout cas urgent de réfléchir avant d’investir dans l’équipement en gradateurs d’un nouveau théâtre.

Éclairage à LEDs pour le spectacle

D’après l’intervention de Mathieu Vulpillat, directeur de RVE et formateur au CFPTS où il propose un module de formation sur la LED.

– Conception des projecteurs

À présent, il y a deux grandes familles de projecteurs à LEDs : celles dont la source est un COB (chip-on-board), des LEDs miniaturisées intégrées sur une carte électronique, et celles qui utilisent des matrices de LEDs, qui sont donc plus espacées. On trouve plutôt des matrices dans les projecteurs en RGB, complétées par du blanc, du jaune, ou d’autres couleurs, pour améliorer les caractéristiques et la palette de couleurs, et des COB dans les projecteurs de lumière blanche, avec une puissance lumineuse plus importante. Le marché voit cependant l’arrivée de COB permettant de faire de la couleur. Cela induit des conséquences sur la lumière, notamment en termes de qualité des ombres, en fonction aussi de l’optique utilisée. Plus les LEDs sont rapprochées et plus les résultats optiques seront bons, avec moins d’ombres multiples.

Au niveau de l’optique, deux solutions là aussi sont possibles : un traitement en micro optique, avec une optique devant chaque LED, ou un train optique plus classique, avec des lentilles de type Fresnel ou découpe. Dans le cas de la découpe, le mélange et l’homogénéité peuvent être plus complexes à obtenir. Cette optique peut être en plastique, c’est possible avec la LED, mais les résultats sont meilleurs avec le verre, une solution plus onéreuse.

– Puissance lumineuse

Il y a eu de grosses évolutions sur la puissance des sources qui continue d’augmenter. On trouve à présent des sources à LEDs de 1 000 W. On peut considérer que pour un certain nombre d’applications, remplacer un PC ou une découpe de 1 kW ou 2 kW n’est plus un problème. La puissance électrique n’a pas une grande valeur pour comparer les projecteurs, en particulier la puissance annoncée ; la lumière produite dépend de la qualité de la source utilisée, de son intégration dans le projecteur. En première estimation, on peut considérer qu’un projecteur à LEDs de 100 W équivaut à 650 W tungstène, 150 W LED à 1 000 W, 250 W LED à 2 000 W, … Mais il faut essayer, comparer, cette caractéristique n’est qu’indicative.

– Qualité de la lumière

De même, la qualité de la lumière produite s’est considérablement améliorée. Le tungstène à un IRC (indice de rendu des couleurs) de 98. Un IRC inférieur à 85 est difficilement exploitable en spectacle, mais beaucoup de sources à LEDs dépassent à présent 90. De nouveaux indices apparaissent, en particulier le TM 3015, avec un panel de comparaisons de couleurs plus important (99 couleurs contre 8 pour l’IRC), et une notion nouvelle qui est la prise en compte de la nature de ce que l’on éclaire : textile, peinture, peau, …

– Durée de vie

La durée de vie annoncée est forcément une estimation, il faut se méfier des données des constructeurs qui peuvent eux-mêmes ne pas avoir de données très précises. La puissance et la colorimétrie de la source vont se dégrader au bout d’un certain temps. On peut avoir aussi une partie d’une matrice qui meurt, comme des pixels morts sur un écran. Le défi pour la longévité de la LED est son refroidissement. Si elles sont parfaitement refroidies et que la température au niveau du chipsetest maintenue relativement basse, aux alentours de 70° C, on peut avoir des sources de plus en plus puissantes qui dureront longtemps, avec des dérives colorimétriques et de puissance plus faibles au cours du temps. Mais a priorion ne peut pas le savoir si on ne peut pas vérifier la pertinence du système de refroidissement. Beaucoup de projecteurs ont une analyse en temps réel de cette température. Il peut y avoir de grosses disparités d’un fabricant à l’autre, d’un modèle à l’autre, on ne peut pas faire de généralités.

– Impact sur la santé

Des études sur les dangers de la lumière bleue, liée au déséquilibre spectral des LEDs (Anses en 2010, Inserm en 2016), s’inquiètent de possibles effets délétères sur les yeux, en particulier au sein de populations identifiées comme particulièrement sensibles : enfants, personnes atteintes de certaines maladies oculaires, professionnels soumis à des éclairages de forte intensité. Elles interrogent sur une possible recrudescence de DMLA (maladie dégénérescente de la rétine) dans les années à venir. D’autres études sont en cours mais il est trop tôt pour avoir du recul.

L’autre risque identifié est celui de l’éblouissement, qui doit inciter à utiliser des lentilles Fresnel plutôt que claires, et à mettre systématiquement du diffuseur sur les rubans LEDs.

 

La suite de cet article dans le N°224 de l’Actualité de la Scénographie > Acheter ce numéro