la lumière tout savoir

Voici un petit tuto sur la lumière, ceci n'est que l'essentiel de ce qui faut savoir, ce tuto est vulgariser au maximum pour que tout le monde comprenne bien.


Généralités:

définition:
La lumière est un ensemble d'ondes électromagnétiques visibles ou non par l’œil humain (UV et IR non visibles par l'oeil humain, mais détectables par certains reptiles) et on appelle "spectre optique" la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'œil humain.
Cette lumière est caractérisée par un spectre (ensemble de longueurs d'ondes unité nm) et une intensité (unité en lux ou lumens, petit rappel: 1 Lux = 1 Lumen / m2 ).

Le K (Kelvin) caractérise la température de la couleur apparente d'une source lumineuse:
inférieur à 3000K est une lumière dite "chaude" (pour les plantes = floraison)
supérieur à 4000K est une lumière dite "froide" (pour les plantes = croissance)
Il existe évidemment une multitude d'ampoule chaude et froide (même dite "violette" ou "actinique" ou "UV")

Petit exemple d'un spectre lumineux décomposé:


Petite précision pour nos reptiles UVA & UVB & UVC:
Les rayons ultra violets se décompose en 3 classes, UVA (400-315nm), UVB(315-280nm) et UVC(280-153nm)
(petit rappel: Rayon X < 153 nm)
Ce qu'il faut savoir:
- Les UVC sur terre sont quasi inexistant car ils sont arrêté par la couche d'ozone;
- 99% des UV qui arrive sur terre au niveau du sol sont des UVA, plus on monte en altitude plus la proportion des UVB augmentent.
- Les UVA stimulent le comportement des reptiles.
- Les UVB sont nécessaires à la bonne croissance de nos reptiles car ils permettent de synthétiser la vitamine D3 qui est utile pour l'assimilation de calcium.
- Les UVC inutiles à mon sens.

Parlons puissance et consommation:
Petit rappel de physique: "rien ne se perd tout se transforme" c'est à dire que la source lumineuse consommera une certaine puissance (Watt) et produira en retour des ondes électromagnétiques (lumens/spectre) et de la chaleur(Joule). Avec le temps les ampoules s'usent ce qui se traduit par une diminution de la production lumineuse et une augmentation de la production de chaleur (pour la même consommation).

Parlons lux ou lumens?
L'unité "Lumen" est "l'énergie" de la source lumineuse, l'unité lux correspond au nombre de lumens par surface (m²).
Le lux est l'unité la plus cohérente pour choisir une puissance d'ampoule, car on choisira sa source lumineuse en fonction de la surface à éclairer et de la distance ampoule-sol (ce n'est pas évidant pour tout le monde, et ne pas oublier que les constructeurs annonce les lumens ce qui est logique).



Les différentes types de source lumineuse:

HPS/MH/HQI:

avantages:
- différente intensité lumineuse (150W,250W,400W,600W,1000W et les dimmables qui sont réglables en puissance);
- forte intensité lumineuse selon la puissance choisie (10.000 lumens a <100.000 lumens => couvrir une grande surface);
- différents types d'ampoule existent (en K jusqu'a 20000K voir plus, pour rappel HQI=MH, il existe des ampoules mixtes HPS/MH);
- forte pénétration de canopée (jusqu'à 50cm voir plus);
- ballasts électroniques ou magnétiques.
inconvénients:
- chauffe énormément selon la puissance;
- assèche l'air;
- durée de vie limité des ampoules.
commentaires:
Très bien pour des plantes demandant énormément de soleil (par exemple bananier), et on peut jouer avec les spectres des ampoules selon le stade des plantes, idéal aussi pour tous les coraux durs. Déconseiller en terrario.
Utilisation:
- horticole/aquarium récifal.





CFL/eco/néons:



avantages:
- différente intensité lumineuse (23W,40W,85W,125W,250W);
- différents types d'ampoule existent (en K, spécial UV aussi disponible);
- petite pénétration de canopée (10-20cm);
- ballasts intégrés aux ampoules (pour les eco et CFL);
- pas cher à l'achat.
inconvénients:
- chauffe un peu selon la puissance (peu devenir un avantage selon l'utilisation);
- durée de vie limité des ampoules.
commentaires:
Très bien pour des plantes demandant un peu de soleil, et on peut jouer avec les spectres des ampoules selon le stade des plantes. En terrario les UV sont indispensables a certains reptiles.
Utilisation:
- horticole/aquarium/terrarium.






Plasma:

avantages:
- lumière se reprochant le plus du soleil (la futur remplaçante des HPS/MH/HQI)
- forte pénétration de canopée (NC).
inconvénients:
- très très cher à l'achat;
- 300w uniquement de disponible (a ma connaissance).
commentaires:
j'ai jamais utilisé cette source lumineuse donc NC, c'est une source lumineuse assez récente donc pas encore assez de recul sur son utilisation .
Utilisation:
- horticole/aquarium/terrarium.







LED:

avantages:
- chauffe très peu (à voir car ceci n'est pas toujours vrai).;
- multitude de types de LED que se soit en puissance en en couleur (K);
- fabrication de plaque regroupant plusieurs LED de couleurs différentes;
- réglage de l'intensité possible ainsi que de la couleur des LED;
- kit de fabrication d'un panneau led (choix des couleurs , du type de LED, et de l'electronique cf. magasin aquarium récifal);
- excellente durée de vie;
- peu consommatrice en électricité (à voir car ceci n'est pas toujours vrai).
inconvénients:
- très cher à l'achat;
- surface d'éclairage très faible (couplé souvent avec des lentilles 60°,90°,120° pour étaler la lumière et disposition en plaque formant des groupe de LED pour réduire cet inconvénient)
- faible pénétration de canopée (NC);
commentaires:
Très belle source lumineuse, accentue les relief par exemple (=> pénétration de canopée faible), un grand choix de couleurs. Les LED évoluent énormément en ce moment et pas assez de recul.
Utilisation:
- horticole/aquarium.

ampoule à incandescence/ampoule halogène:



avantages:
- chauffe pour certaines ampoules (éclairer un objet pouvant accumuler l'énergie, par exemple roche ou racine);
- plein de couleur différente visuellement parlant (rouge, bleue claire de lune,jour);
- observation des reptiles en toute discrétion pour les ampoules rouges et bleue clair de lune (le problème ici c'est qu'il faut connaitre le spectre optique de son animal);
- UV pour certaines ampoules.
inconvénients:
- chauffe et assèche l'aire dans certains cas.
commentaires:
- J'en utilise plus car ça assèche beaucoup trop les terrariums. Utile pour les terrariums désertique et sinon c'est du cas par cas, tout dépend de l'installation et de l'animal (se référer à la fiche d'élevage de l'animal!).
Chaque ampoule a sa propre caractéristique il faudrait dans l'absolue les décrire une par une.
Utilisation:
- terrario.



Voilà la présentation des différents type de source lumineuse est terminée. Il faut choisir une source plutôt qu'une autre surtout selon les besoins des plantes ou animaux (coraux, reptiles).
Après, la source lumineuse ne suffit pas en elle même. Les animaux, les plantes, Le CO2, la ventilation (air ou eau), température, hydrométrie, nutriments sont aussi a prendre en considération dans le choix global de la source lumineuse.

Conseils de labar:
- Penser a changer son ampoule régulièrement et il faut pas oublier qu'elle chauffera de plus en plus et que la luminosité va baisser (Attention pour les animaux demandant beaucoup d'UV).
- Ne JAMAIS prendre l'ampoule avec ses gros doigts tous gras. Il faut un chiffon propre pour installer une ampoule!
- Sans Maîtrise (le spectre) la puissance n'est rien.
- Pour savoir facilement si une source lumineuse est économique (bon rapport w/lumens) il suffit d'observer le dégagement de chaleur de celle-ci, ça vaut toutes les mesures du monde.
- Plus en s'éloigne de la source lumineuse plus l'intensité diminue (une ampoule UV a 1 mètre d'un reptile ne sert à rien, le mieux dans ces cas là c'est de parler en unité "lux" plutôt qu'en "lumens")

Merci pour ce très bon récapitulatif.
Je me permets juste une remarque sur les LED et leur chauffe...
Une LED, ça chauffe, alors ok, pour une toute petite LED, c'est négligeable, mais pour les LED qui vont nous intéresser ici, et bien il va falloir dissiper la chaleur, presque exclusivement dégagée "au cul" de la led, et non pas dans l'axe du rayonnement lumineux comme un HQI ou ampoule spot...
Pour une LED 3w, ça chauffe déjà beaucoup, et c'est encore plus impressionnant pour une 30, 50 voir 100w, là il faut le matos adéquat...
C'est juste une remarque constructive  

j'ai un peu édité...
C'est surtout orienté aquario (coraux, CO2...) il faudra sans doute l'adapter aux terras...

A+
Fenchurch  

fred02 a écrit:

Merci pour ce très bon récapitulatif.
Je me permets juste une remarque sur les LED et leur chauffe...
Une LED, ça chauffe, alors ok, pour une toute petite LED, c'est négligeable, mais pour les LED qui vont nous intéresser ici, et bien il va falloir dissiper la chaleur, presque exclusivement dégagée "au cul" de la led, et non pas dans l'axe du rayonnement lumineux comme un HQI ou ampoule spot...
Pour une LED 3w, ça chauffe déjà beaucoup, et c'est encore plus impressionnant pour une 30, 50 voir 100w, là il faut le matos adéquat...
C'est juste une remarque constructive   

Merci pour cette remarque, elle est très intéressante.
Petite explication:
Il y a effectivement plusieurs type de led (marque) en terme de wattage: 1W, 3W, etc... , 50W

Petit rappel de physique: "rien ne se perd tout se transforme" c'est à dire que la source lumineuse consommera une certaine puissance (Watt) et produira en retour des ondes électromagnétiques (lumens/spectre) et de la chaleur(Joule). Avec le temps les ampoules s'usent ce qui se traduit par une diminution de la production lumineuse et une augmentation de la production de chaleur (pour la même consommation).

Les LED 1 à 3W ont un bon rapport lumens/watt ce qui se traduit par peu d'émission de chaleur après tout dépend du nombre de LED car ceci est proportionnel. Donc oui, ça fini par chauffer car il faut beaucoup de LED pour avoir une équivalence avec une autres source lumineuse, de même la diminution de la consommation d'électricité espérer par l'utilisateur est un leurre.
Après il existe des systèmes dit "passif" (équivalent aux radiateurs de PC) pour limité l'accumulation de chaleur, ou des petits ventilateurs (qui consommeront aussi de l’électricité!)

les LED de puissance supérieur ont a rapport lumens/watt horrible! Donc c'est encore pire!

Pour résumer les LED sont le futur mais n'est pas le présent, elles sont testées en horticulture et en aquarium récifal (et en eau douce), la technologie fait des bonds de géants chaque année et il ne faut pas oublier les avancés faites sur les lentilles qui sont aussi très importantes.
Après je vais modérer mon discours, car la lumière se caractérise par son intensité et surtout par son spectre, il ne faut oublier qu'une partie de la lumière ne sera pas absorbée par la plante ou le corail (pour rappel: les plantes sont vertes car elles n'absorbent pas le vert!).
Donc les sources lumineuses se compare en terme d'intensité et de spectre (donc le choix se fera surtout sur le spectre, qu'il correspond bien au besoin après l'intensité sera prise en compte).

labar a écrit:

.........

les LED de puissance supérieur ont a rapport lumens/watt horrible! Donc c'est encore pire!

......

Euh non, maintenant, même pour du 50 ou 100W, on tape les 100 lumens/watt, ce qui est loin d'être horrible...

Fenchurch a écrit:

j'ai un peu édité...
C'est surtout orienté aquario (coraux, CO2...) il faudra sans doute l'adapter aux terras...

A+
Fenchurch  

Au fait ce n'est pas orienté (le co2 est aussi utilisé en horticulture, mais pas conseiller en terrario et en eau de mer! Mes exemples sont là pour illustrer mes propos).
Ce n'est que des généralités, sur la lumière et les diverses sources lumineuses.
Il faudrait une section pour les spécificités de chaque discipline, mais avec le "pour quoi?" par exemple en horticulture il faudrait au préalable expliquer plein de chose sur les plantes et la photosynthèse, idem pour chaque discipline

Pour quoi j'ai eut l'idée de faire se poste?
- Car les disciplines sont souvent plus proche qu'on croit.
- C'est le même matériel proposé dans toutes les disciplines.
- de plus la terrario possède elle-même plusieurs sous discipline (un amphibien est très différent d'un ophidien).


Oui, je n'avais pas très bien compris ta question. Oui il faudrait étouffer la parti UV, spectre et reptiles.

Cordialement
PS: merci d'avoir éditer un peu mon poste ça le rend plus clair.

fred02 a écrit:

labar a écrit:

.........

les LED de puissance supérieur ont a rapport lumens/watt horrible! Donc c'est encore pire!

......

Euh non, maintenant, même pour du 50 ou 100W, on tape les 100 lumens/watt, ce qui est loin d'être horrible...

*

Merci de ta contribution. Le technologie LED avance a pas de géant!
100W*100 lumens = 10.000 lumens. C'est presque autant qu'une rampe de turbo néon en 110W! Mais ceci est a nuancé!

(04/10/2013: ajout dans le 1er poste : Pour savoir facilement si une source lumineuse est économique (bon rapport w/lumens) il suffit d'observer le dégagement de chaleur de celle-ci, ça vaut toutes les mesures du monde.)

explications:
Les mesures faites par les constructeurs ne sont pas uniformes, et les mesures se font à une certaine distance de la source lumineuse ce qui fait varier l'intensité lumineuse par rapport à l'appareil de mesure.

L’intérêt de départ (historiquement parlant) des LED était d'avoir des sources lumineuses aux plus près des plantes (par exemple) car elles émettent en théorie peu de chaleur, mais du coup, certaine partie de l'objet éclairer ne reçoit plus que la lumière d'une seule LED d'où l’intérêt d'avoir plein de petites LED assez serrer pour mélanger les spectres des différentes "couleurs" plutôt que d'avoir que quelques grosses LED.

Dans les faits il est très difficile de comparer les différentes sources lumineuses! (on revient souvent à la même conclusion)

PS: les technologie LED avance très vite en ce moment mes propos peuvent devenir faux dans un mois! a suivre...

Petit précision => le gain des LED, mais ce n'est que mon avis, c'est le choix de led de couleur différente (on se rapproche du soleil / amélioration du spectre) et sa durée de vie.
Une HPS 600Watt (pas considérer comme très écologique) à un rapport de 150 lumens/watt (ici je parle que de puissance, à quelle distance?... comme toujours le spectre est primordial)