Perception et apparence :une question de lumière

La couleur n’est perceptible que par la lumière. Dans la nuit, nous ne percevons que des nuances de gris. En toute logique, on pourrait en conclure que sans lumière, il n’y a pas de couleur. Pourtant, une équipe de chercheurs du Centre français de la couleur (1) explique que les blancs, gris et noirs ne peuvent qu’être des couleurs, alors qu’ils ne sont pas toujours considérés comme tels dans le cadre d’une conception plus matérielle. En fait, l’œil se comporte comme un film photographique qui a la double possibilité de donner des images en noir et blanc ou en couleurs. La rétine est composée de cellules réceptrices de la lumière qu’on appelle les cônes et les bâtonnets. Les premiers permettent la vision colorée et les seconds la vision en noir et blanc. La formation de l’image sur la rétine s’établit d’après une construction géométrique analogue à celle de l’image dans l’appareil photographique. Le cerveau redresse cette image et donne une vision correcte du monde extérieur. À la tombée de la nuit, c’est-à-dire sous un faible éclairement, seuls les bâtonnets entrent en action et ne donnent que des perceptions en noir et blanc, soit une gamme de gris. C’est ce qu’on appelle la vision scotopique (nocturne). De jour, ou sous un éclairage suffisant, ce sont les cônes qui entrent en action et offrent une vision colorée, appelée photopique (diurne). C’est notamment cet aspect qui va conditionner toute la technique de l’éclairage. La lumière est composée d’une infinité de radiations, dont les longueurs d’ondes comprises entre 380 et 780 nm (nanomètres) constituent le spectre visible. Au-dessous de ces limites, on parle de l’ultraviolet, au-dessus, il s’agit de l’infrarouge. Notre système visuel perçoit cet intervalle de fréquences d’ondes lumineuses comme un arc-en-ciel de couleurs variant progressivement. La sensibilité de l’œil atteint son maximum au niveau de 555 nm, c’est-à-dire dans la zone du vert-jaune et elle décroît vers les rouges (650 nm) et les bleus (450 nm). Une couleur est donc définie par sa longueur d’onde, ou par un mélange de longueurs d’onde. Par exemple, un vert pur est une radiation mono­chromatique de longueur d’onde 530 nm, tandis que la lumière blanche est un spectre continu contenant toutes les longueurs d’onde du domaine du visible.

Pour chaque teinte, une ambiance

La température de couleur ne se rapporte pas aux matériaux utilisés en architecture mais qualifie la couleur apparente de la lumière qui est émise par une source lumineuse. Elle joue un rôle important pour créer des ambiances spécifiques en éclairage intérieur qui permettront d’apporter des « humeurs » différentes selon l’effet recherché. La couleur ­apparente d’une lampe peut être repérée à l’aide de ses coordonnées trichromatiques définissant un point de couleur dans le diagramme de chromaticité x,y de la Commission internationale de l’éclairage. Elle est exprimée en kelvins (K) et détermine la couleur d’une source lumineuse comparée à celle d’un corps noir, source de référence.

En éclairage, on considère généralement trois teintes :

– chaudes, dont les températures de couleur sont inférieures à 3 300 K et qui correspondent aux lampes incandescentes (standard et halogènes) et à quelques lampes fluorescentes (fluocompactes ou tubes) ;

– intermédiaires, entre 3 300 et 5 300 K que l’on trouve parmi les lampes fluorescentes et aux iodures métalliques ;

– froides, dont la température de couleur est supérieure 5 300 K qui concernent surtout les tubes fluorescents et les lampes aux ­iodures métalliques.

Les teintes chaudes ont une dominante rouge tandis que les teintes froides offrent un aspect blanc bleuté. Il ne faut pas confondre la température de couleur avec l’indice de rendu des couleurs (IRC) qui caractérise l’aptitude d’une lampe à restituer l’aspect coloré des objets éclairés par une lumière de référence. Son maximum est de 100 et au-dessous de 50, on considère que l’IRC est médiocre. La plupart des lampes d’éclairage intérieur offrent aujourd’hui des IRC supérieurs à 80. Les tubes fluorescents type « blanc industrie » devraient disparaître peu à peu du marché. Le choix de la température de couleur reste subjectif et dépend de nombreux facteurs comme l’âge, le sexe, le climat. Cependant, on sait que les teintes chaudes sont privilégiées pour des atmosphères intimes, les teintes intermédiaires pour des ambiances de travail et les teintes froides pour des éclairements élevés.

Reproduire les variations de la lumière du jour

Les dernières technologies en matière de gestion de l’éclairage ont conduit à développer des luminaires équipés de lampes de températures de couleur différentes qui permettent de recréer les cycles de la lumière du jour. Plusieurs fabricants s’efforcent constamment d’améliorer les qualités de la solution artificielle, et d’offrir l’éclairage qui améliore la vie des gens. Le concept « d’éclairage dynamique » de ­Philips marque une étape, le début d’une approche introduisant certains des aspects positifs de l’éclairage naturel dans un environnement de travail.

Si nous pouvons assimiler quelques-unes des qualités de la ­lumière naturelle, les plus prévisibles mais les plus dynamiques (comme le rythme du changement de niveau et de température de couleur au cours d’une journée) alors nous pouvons créer un environnement plus naturel et plus stimulant. Ainsi, l’approche « éclairage dynamique » utilise l’une des propriétés de l’éclairage artificiel les plus intéressantes : sa « mobilité » et sa facilité de contrôle. La lumière naturelle possède certaines qualités liées à ses rythmes auxquels nous nous sommes adaptés, notamment les cycles de la journée : une lumière chaude au soleil levant, riche en rouges, qui devient froide au zénith et de nouveau plus chaude au ­soleil couchant. Le luminaire Savio, équipé de ballast électronique par exemple, accueille deux circuits d’éclairage, l’un avec des tubes fluorescents 2 700 K, l’autre avec des tubes fluorescents 6 500 K. En mélangeant ces deux teintes, il est possible de reproduire les variations de la lumière blanche selon le moment de la journée ou l’activité (réunion, travail sur écran, conférence, etc.).

Autre exemple, avec Menlo (de Thorn), luminaire d’éclairage direct/indirect qui combine deux températures de couleur : un blanc froid en éclairage indirect et un éclairage direct de couleur plus chaude. Le système de contrôle assure un juste équilibre entre ces deux sources, grâce à un réglage automatique ou manuel des ambiances selon l’effet désiré ou l’heure de la journée. « En jouant sur la température de couleur, il devient possible de reproduire artificiellement les ­variations de la lumière du jour en fonction de l’heure de la journée et de la saison. Ainsi, l’éclairage artificiel respecte le rythme biologique circadien de l’utilisateur, en lui conférant naturellement un sentiment de bien-être », explique le fabricant.

La couleur de la lumière, nouvel outil d’éclairage

Pour aller encore plus loin dans le confort, les fabricants proposent des systèmes d’éclairage qui font varier la couleur même de la lumière. L’éclairage dynamique ne joue pas seulement sur les différentes teintes de lumière blanche, il peut aussi la faire ­varier dans des gammes de couleurs différentes. Il crée ainsi des ambiances qui modifient autant les espaces que l’état d’esprit des occupants. Ce sont alors de véritables arcs-en-ciel ou camaïeux qui sont réalisés pour adapter l’ambiance lumineuse aux ­collections saisonnières comme dans le prêt-à-porter. Le développement des leds a largement contribué à l’utilisation de la couleur en éclairage, grâce à des systèmes de pilotage qui contrôlent les variations. Une lumière colorée peut alors se faire subtile ou provocante, de couleur pastel pour l’éclairage de la paroi arrière d’une vitrine ou, au contraire, de couleur vive pour l’éclairage d’accentuation.

Chez Erco, les appareils « varychromes », pilotables individuellement via Dali, donnent la possibilité de réaliser ces effets de manière interactive, grâce aux outils du « Light Studio », et de les varier, sans être obligés de revoir la disposition du matériel d’éclairage. Certaines qualités de lumière ou scènes d’éclairage peuvent être reproduites à l’identique, d’où la facilité de les mettre en place, simultanément, dans les différents magasins d’une même chaîne de distribution, par exemple.

La couleur fait partie intégrante de l’aménagement du magasin, en changeant selon les saisons ou des événements particuliers. Outre les leds, des filtres placés dans les luminaires, ou encore l’utilisation de lampes aux parois colorées, permettent d’obtenir de larges gammes de couleurs tant à l’intérieur qu’à l’extérieur des bâtiments.