La lumière du point de vue d’un physicien

Ce que nous appelons la lumière est une forme d’énergie qui rayonne à partir d’une source lumineuse, par exemple le soleil ou une ampoule. Pour un physicien, la lumière est constituée d’ondes électromagnétiques où chaque onde varie en longueur.

Dans le langage courant, la lumière visible est définie comme le rayonnement qui se situe dans la plage de longueurs d’onde de 380 à 780 nanomètres. Le rayonnement avec des longueurs d’onde plus courtes est appelé ultraviolet (lumière UV) et est invisible à l’œil, mais peut toujours nous donner un coup de soleil. Le rayonnement avec des longueurs d’onde plus longues est appelé infrarouge (IR). Le rayonnement infrarouge est également invisible à l’œil mais est perçu comme un rayonnement thermique. Les différentes longueurs d’onde du rayonnement visible représentent différentes couleurs. Ce sont ces couleurs que nous pouvons voir dans un arc-en-ciel ou lorsque la lumière est divisée par un prisme.

La structure de surface d’un objet provoque la réflexion de certaines longueurs d’onde, tandis que d’autres sont absorbées. Les longueurs d’onde réfléchies créent ensemble la couleur que nous percevons d’un objet.

C’est le cerveau qui « voit »

Ce n’est que lorsque le rayonnement lumineux affecte les cellules nerveuses de la rétine de l’œil que notre image de l’environnement est créée – dans le cerveau. Pour que cela se produise, la lumière doit être collectée sur la rétine via le cristallin.

Un muscle effectue le travail nécessaire pour modifier le bombement du cristallin afin d’obtenir une mise au point correcte. Cette capacité diminue progressivement avec l’âge. Les personnes de plus de 40 ans compensent ce phénomène en utilisant des lunettes de lecture et une meilleure lumière.

Chez un nouveau-né, le cristallin est complètement transparent, mais avec l’âge, il devient trouble. C’est aussi pour cette raison qu’un œil vieillissant a besoin d’une lumière mieux adaptée. La nébulosité provoque également la propagation de la lumière à l’intérieur de l’œil et la sensibilité à l’éblouissement augmente.

La pupille est l’ouverture par laquelle l’œil laisse entrer la lumière. La pupille s’élargit en cas de faible luminosité et devient plus étroite en cas de forte luminosité. Même à de courtes distances d’observation, la pupille devient plus étroite. En d’autres termes, plus de lumière est nécessaire lorsque l’on travaille près de l’œil.

La rétine de l’œil est constituée de cônes et de bâtonnets. Les cônes affectent la capacité de voir les couleurs et sont positionnés plus près les uns des autres à l’intérieur de la zone jaune. Les bâtonnets sont très sensibles à la lumière et entrent en service à faible intensité lumineuse. Les bâtonnets enregistrent les tons gris de la lumière entre le noir et le blanc.

Une personne âgée est plus gênée par l’éblouissement qu’une personne plus jeune. Un œil plus âgé a également une capacité réduite à s’adapter aux conditions d’éclairage. Lorsqu’on travaille dans l’obscurité, il est donc important de pouvoir régler l’intensité lumineuse de l’éclairage des instruments et autres équipements.

Un bon éclairage – un investissement rentable

Souvent, seuls les arguments techniques sont pris en compte lors de la prise de décision sur l’éclairage du lieu de travail, au détriment des considérations ergonomiques. Des recherches montrent qu’un bon éclairage ergonomique s’avère rentable dans la plupart des cas. Un aspect important pour obtenir de bons résultats de productivité est de considérer l’éclairage à un stade précoce d’un projet. Un bon éclairage peut généralement être obtenu avec des solutions simples.

Le travail de précision et le travail avec des objets mobiles nécessitent beaucoup de lumière au bon endroit, mais trop de lumière ou une lumière mal dirigée provoque des problèmes d’éblouissement et de contraste. L’éblouissement conduit toujours à de moins bonnes performances au travail. On distingue trois types d’éblouissement : l’éblouissement direct, l’éblouissement par réflexion et l’éblouissement par contraste.

• Éblouissement direct
  La lumière ne doit jamais toucher directement l’œil. Si la source lumineuse elle-même est visible, il y a un éblouissement direct.
• Éblouissement par réflexion
  L’éblouissement par réflexion se produit lorsque la lumière d’une lampe est réfléchie sur une surface dans le champ de vision.
• Éblouissement par contraste
  Ce type d’éblouissement se produit lorsque les contrastes dans le champ de vision sont trop forts.
  Une bonne règle de base est que la luminance dans le champ de vision interne, où se trouve l’objet, doit être trois fois plus élevée que son environnement qui, à son tour, devrait être trois fois plus élevée que la périphérie. Les transitions entre les surfaces avec un rapport de luminance de 1:5 entraînent une réduction de la vision qui est aussi importante que lorsque l’intensité de la lumière est réduite de 1 000 à 30 lux. La capacité d’adaptation de l’œil est perturbée et l’œil se fatigue inutilement rapidement.

Rendu correct des couleurs

La composition de la lumière est importante pour obtenir un rendu correct des couleurs. La lumière du jour offre un rendu des couleurs que nous percevons comme naturelle. Le rendu des couleurs pour les lampes LED avec des puces LED de haute qualité est aujourd’hui considérée comme de première classe, comparable aux ampoules halogènes classiques.

Adaptation individuelle

L’intensité de l’éclairage doit toujours être adaptée à la nature des travaux. On ne peut s’attendre à ce que deux lieux de travail différents aient les mêmes exigences en matière d’éclairage. Le montage d’un tour à métaux, par exemple, nécessite une intensité lumineuse de 3 000 lux, alors qu’un travail de bureau ordinaire n’a besoin que de 1 000 lux. Une ampoule de 60 W fournit 600 lux à une distance de 40 cm.

L’éclairage d’une zone de travail ou d’un objet de travail doit toujours interagir avec l’éclairage général d’une pièce. En revanche, l’éclairage général ne pourra jamais remplacer l’éclairage du poste de travail adapté à la tâche et à l’individu.

Une solution d’éclairage bien conçue du poste de travail réduit le besoin d’un éclairage général fort et dominant, qui peut alors être atténué. Cela rend la pièce plus agréable et nécessite moins de puissance.

Effets positifs

Un éclairage de poste de travail correctement conçu a des effets positifs sur le personnel, les performances, le taux d’erreur et la consommation d’énergie – des facteurs tout aussi importants individuellement dans chaque activité. Planifier de manière à répondre aux exigences de base d’un bon éclairage du lieu de travail peut donc s’avérer très rentable à plus d’un titre.