La température de couleur quantifie l’apparence colorée des sources lumineuses, en se référant à la teinte qu’un corps noir émettrait à une température donnée en Kelvin. Ce glossaire aborde ses fondements scientifiques, les normes de mesure, et ses applications en éclairage, imagerie et technologies d’affichage.
La température de couleur est un concept clé dans la science et la technologie de la lumière. Elle décrit, quantifie et standardise l’apparence colorée des sources lumineuses sur la base de la température d’un radiateur de corps noir idéalisé. Utilisée en conception d’éclairage, imagerie, calibration d’écrans et ergonomie visuelle, la température de couleur garantit que les teintes perçues comme « blanc », « chaud » ou « froid » restent cohérentes et fiables à travers les industries et les applications.
La température de couleur fournit une mesure quantitative de l’apparence colorée d’une source lumineuse. Exprimée en Kelvin (K), elle fait référence à la température à laquelle un corps noir théorique émettrait un rayonnement correspondant à la teinte de la lumière considérée. Lorsque la température d’un corps noir augmente, la lumière émise passe du rouge à l’orange, au jaune, au blanc, puis au blanc bleuté à des températures très élevées.
La température de couleur ne mesure pas la chaleur réelle de l’ampoule mais fait référence à l’apparence visuelle de sa lumière. Pour les sources non-corps noir comme les LED et les fluorescents, on utilise la notion de température de couleur corrélée (CCT).
Un radiateur de corps noir est un objet théorique qui absorbe et émet parfaitement toute radiation électromagnétique, avec un spectre d’émission déterminé uniquement par sa température.
La théorie du corps noir est fondamentale en science des couleurs, astrophysique et en étalonnage des instruments photométriques.
La loi de Planck définit la distribution du rayonnement électromagnétique d’un corps noir en fonction de la longueur d’onde et de la température :
$$ M(\lambda, T) = \frac{2hc^2}{\lambda^5} \cdot \frac{1}{\exp\left(\frac{hc}{\lambda kT}\right) - 1} $$
La loi de Planck est à la base de la spectroradiométrie, de la création d’illuminants standards et des simulations en imagerie et graphisme.
La chromaticité décrit la qualité d’une couleur indépendamment de sa luminance, ne représentant que la teinte et la saturation. La chromaticité est généralement représentée dans :
Les coordonnées de chromaticité sont dérivées des valeurs trichromatiques (X, Y, Z), et sont essentielles en éclairage, imagerie, calibration d’écrans et standards de spécification de couleur.
Le diagramme de chromaticité CIE 1931 est une carte en deux dimensions de la perception des couleurs, avec des axes (x, y) représentant toutes les couleurs perceptibles. La courbe de Planck traverse ce diagramme, indiquant les chromaticités des corps noirs à différentes températures.
La courbe de Planck est la trajectoire tracée sur un diagramme de chromaticité par les chromaticités des radiateurs de corps noir à mesure que leur température augmente.
Les valeurs trichromatiques quantifient la réponse de l’œil humain au spectre lumineux d’une source. Calculées en intégrant le spectre de la source avec les fonctions d’appariement des couleurs CIE :
$$ X = k \int \phi_\lambda(\lambda) \cdot \bar{x}(\lambda) d\lambda \ Y = k \int \phi_\lambda(\lambda) \cdot \bar{y}(\lambda) d\lambda \ Z = k \int \phi_\lambda(\lambda) \cdot \bar{z}(\lambda) d\lambda $$
La température de couleur corrélée (CCT) attribue une valeur en Kelvin aux sources lumineuses non-corps noir (comme les LED) en trouvant le point le plus proche sur la courbe de Planck par rapport à la chromaticité de la source.
Le duv quantifie la distance et la direction (au-dessus ou en dessous) de la chromaticité d’une source lumineuse par rapport à la courbe de Planck dans l’espace CIE 1976 (u’, v’).
Le duv est crucial dans l’évaluation de l’éclairage LED et à base de phosphore pour le confort visuel et la conformité réglementaire.
L’indice de rendu des couleurs (IRC) mesure la capacité d’une source lumineuse à restituer fidèlement les couleurs des objets, comparée à une source de référence de même température de couleur.
Un IRC élevé est essentiel pour les tâches visuelles, la sécurité et l’esthétique en aviation, architecture et imagerie.
La distribution spectrale de puissance (SPD) montre comment la puissance émise par une source lumineuse est répartie sur le spectre visible.
L’analyse de la SPD est vitale pour la conception de l’éclairage, la recherche en santé et la conformité aux standards industriels.
| Métrique | Ce qu’elle mesure | Unités | Plage typique | Exemples d’application |
|---|---|---|---|---|
| Température de couleur | Teinte d’une lumière de type corps noir | Kelvin | 1 000–10 000 K | Incandescence, lumière du jour, photographie |
| CCT | Température de corps noir la plus proche pour une source non-corps noir | Kelvin | 2 000–10 000 K | LED, fluorescent, éclairage aéronautique |
| Chromaticité (x, y) | Teinte et saturation (pas la luminance) | – | 0–1 | Éclairage, affichage, calibration |
| duv | Écart à la courbe de Planck | – | ~-0,015 à +0,015 | Évaluation LED, conformité réglementaire |
| IRC | Fidélité des couleurs par rapport à une source de référence | 0–100 | 60–100+ | Architecture, photographie, aviation |
| SPD | Puissance lumineuse à chaque longueur d’onde | W/nm | 380–780 nm (visible) | Santé, imagerie, conception d’éclairage |
La température de couleur est un langage universel pour décrire l’apparence de la lumière. Sa rigueur scientifique et sa mesure standardisée permettent la conception, la sécurité et la créativité dans d’innombrables domaines : du halo chaleureux d’un salon à la clarté cruciale d’une piste d’aéroport. Maîtriser ce concept — et ses métriques associées comme le CCT, la chromaticité, le duv, l’IRC et la SPD — permet aux professionnels de créer des environnements optimisés, conformes et visuellement agréables.
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La température de couleur utilise l'échelle Kelvin car elle se base sur la température à laquelle un radiateur de corps noir idéal émet une lumière d'une couleur spécifique. L'échelle Kelvin (K) est une échelle de température thermodynamique absolue, et son utilisation assure une cohérence scientifique dans la comparaison des sources lumineuses.
La température de couleur s'applique strictement aux sources lumineuses qui suivent le rayonnement du corps noir (comme les lampes à incandescence). La température de couleur corrélée (CCT) étend ce concept, attribuant une valeur Kelvin 'la plus proche' aux sources non-corps noir comme les LED et les fluorescents, en comparant leur chromaticité à la courbe de Planck.
Les températures de couleur basses (blanc chaud) créent une atmosphère chaleureuse et relaxante, tandis que les températures élevées (blanc froid/bleuté) favorisent la vigilance et la concentration. Cela est dû à des réponses physiologiques et psychologiques différentes aux divers spectres lumineux.
Oui. Des lumières avec des températures de couleur identiques peuvent avoir des distributions spectrales différentes, influençant leur rendu des couleurs (indice de rendu des couleurs, IRC) et leur chromaticité (paramètre duv). Ainsi, deux lumières « 3000K » peuvent paraître différentes, particulièrement dans des environnements où la fidélité des couleurs est critique.
La chromaticité définit la teinte et la saturation d'une couleur, indépendamment de sa luminosité. Étalonner l'éclairage et les écrans sur des coordonnées chromatiques précises garantit une reproduction cohérente des couleurs, essentielle dans l'aviation, la photographie et la fabrication d'écrans.
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