Bougie

Définition et contexte historique

La bougie fut autrefois l’unité principale de mesure de l’intensité lumineuse—la quantité de lumière qu’une source émet dans une direction donnée. Elle est apparue au XIXᵉ siècle, lorsque la seule méthode pratique pour comparer la brillance des lampes, becs de gaz ou premières ampoules électriques était de les évaluer par rapport à l’émission d’une “bougie étalon”.

Cependant, “bougie étalon” signifiait différentes choses selon les pays :

• En Grande-Bretagne, la bougie anglaise était une bougie de spermaceti pur d’un poids et d’une vitesse de combustion définis.
• L’Allemagne utilisait la Hefnerkerze (bougie Hefner), basée sur des lampes à acétate d’amyle.
• La France spécifiait la lampe Carcel, brûlant de l’huile de colza à un débit standard.

Une telle variabilité signifiait que la “bougie” n’a jamais été une unité véritablement universelle ou scientifiquement fiable. Avec la mondialisation de la science et de l’industrie, le besoin d’une norme reproductible et reconnue internationalement a conduit à l’adoption de la candela comme unité SI d’intensité lumineuse en 1948—d’abord définie par un corps noir, puis affinée par une définition physique actuelle.

Équivalence technique : Bougie et candela

La candela (cd) est désormais l’unité SI officielle pour l’intensité lumineuse. Sa définition est :

L’intensité lumineuse, dans une direction donnée, d’une source émettant un rayonnement monochromatique de fréquence 540 × 10¹² hertz et ayant une intensité énergétique de 1/683 watt par stéradian.

Conversion :
1 bougie ≈ 0,981 candela.

Cette conversion est essentielle pour interpréter les données anciennes et assurer la conformité avec les normes modernes d’éclairage.

Que mesure l’intensité lumineuse ?

L’intensité lumineuse décrit la quantité de lumière visible émise par une source dans une direction spécifique, par unité d’angle solide (stéradian), mesurée en candelas. Il ne s’agit pas de la quantité totale de lumière émise (mesurée en lumens), mais de la “brillance” directionnelle perçue par l’œil humain—une métrique clé dans l’aviation, l’automobile et l’éclairage architectural.

Formule :
Intensité lumineuse (I) = dΦ / dΩ
Où :

• dΦ = flux lumineux différentiel (lumens)
• dΩ = angle solide différentiel (stéradians)

1 candela = 1 lumen par stéradian.

Applications historiques et limites de la bougie

Applications

• Phares : Les valeurs en bougies (ex. “1 000 000 bougies”) indiquaient la portée d’un feu en mer.
• Phares d’automobile : Les premiers phares étaient réglementés et commercialisés selon leur valeur en bougies.
• Aéronautique : Les premiers feux d’aéroport ou d’approche étaient souvent spécifiés en bougies.
• Éclairage public et de rue : Les lampadaires et projecteurs étaient décrits en termes de bougies.

Limites de mesure

Les mesures en bougies étaient intrinsèquement imprécises :

• L’émission d’une “bougie étalon” variait selon le type de combustible, la longueur de la mèche et l’environnement.
• Aucun standard national n’était strictement identique, causant des confusions dans le commerce et la sécurité internationale.
• Les techniques de mesure utilisaient des photomètres comparant les sources à des bougies, mais étaient sujettes à l’erreur humaine et à des incohérences physiques.

Ces problèmes ont conduit à des erreurs importantes et des résultats incohérents, incitant la communauté scientifique à adopter la candela.

La candela : Unité SI moderne

La candela est précisément définie et reproductible, basée sur des propriétés fondamentales de la lumière et de la sensibilité visuelle humaine :

• Définition : Intensité lumineuse, dans une direction donnée, d’une source émettant un rayonnement monochromatique de 540 × 10¹² hertz, avec une intensité énergétique de 1/683 watt par stéradian.
• Avantages : Cohérence, reconnaissance internationale, adaptation aux instruments photométriques avancés.
• Applications : Toutes les normes modernes d’éclairage (aéronautique, automobile, architecture, sécurité) précisent l’intensité lumineuse en candelas.

Unités photométriques associées : contexte et comparaison

Exemples pratiques : Bougie vs. candela

• Lampe torche :

  • Historique : “20 000 bougies”
  • Moderne : 19 620 candelas (20 000 × 0,981)

• Phare d’automobile :

  • Historique : “50 000 bougies”
  • Moderne : 49 050 candelas

• Phare maritime :

  • Historique : “1 000 000 bougies”
  • Moderne : 981 000 candelas

Référez-vous à ces conversions pour interpréter des données anciennes ou des indications marketing.

Cas d’utilisation : avant et maintenant

Historique (Bougie) :

• Phares, éclairage public, premiers signaux automobiles/aéronautiques, projecteurs de théâtre/studio.

Moderne (Candela) :

• Tout éclairage réglementé : LED, phares automobiles, balises aéronautiques (OACI), éclairage architectural, sécurité/urgence.

Exemple aéronautique OACI :
L’Annexe 14 de l’OACI impose des valeurs minimales en candelas pour les feux de piste et d’approche (ex. 10 000 cd pour les feux de bord de piste à haute intensité), garantissant la visibilité et la sécurité des pilotes en toutes conditions.

Pourquoi la bougie est-elle obsolète

• Variabilité : La dépendance à la bougie physique entraînait des incohérences de mesure.
• Normalisation internationale : La candela, fondée sur des constantes physiques, offre une précision universelle.
• Progrès technique : La photométrie moderne utilise des instruments précis et étalonnés.
• Légal et réglementaire : Toutes les grandes normes (ISO, CIE, OACI) exigent la candela.

Références anciennes : où la bougie apparaît encore

• Documents historiques : Manuels, plans et littérature du XIXᵉ/début XXᵉ siècle.
• Matériel marketing : Certains produits (lampes torches, projecteurs) utilisent “bougie” par souci de familiarité.
• Discussions de collectionneurs/amateurs : Matériel d’éclairage ancien souvent décrit en bougies.

Attention : Convertissez toujours en candela pour tout usage technique ou réglementaire.

Normes aéronautiques et OACI pour l’intensité lumineuse

L’intensité lumineuse est essentielle pour la sécurité aéronautique, surtout en faible visibilité. L’Annexe 14 de l’OACI spécifie des valeurs minimales en candelas pour tous les feux d’aérodrome :

Toutes les valeurs sont en candelas, conformément aux normes OACI et CIE.

Tableau récapitulatif : distinctions clés

Références

• Commission Internationale de l’Éclairage (CIE)
• Organisation internationale de normalisation (ISO)
• Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) Annexe 14
• CGPM (Conférence Générale des Poids et Mesures) Brochure SI
• Documents historiques sur les bougies étalons et la photométrie

La bougie est un terme historique important pour comprendre l’évolution de la mesure de l’éclairage, mais pour tout usage moderne, scientifique ou réglementaire, seule la candela doit être utilisée.