L’éclairage urbain à DEL

© NASA — Vue aérienne de l’éclairage au sodium de la région métropolitaine

Introduction

Depuis 1990, les rues de Montréal sont éclairées la nuit par des lampes à sodium. Celles-ci émettent une lumière orangée.

Comme d’autres villes nord-américaines avant elle, Montréal songe à les remplacer par des lampes utilisant des diodes électroluminescentes (DEL).

Ce changement couterait environ 110 millions$ et s’effectuerait sur cinq ans.

Puisqu’il y a 110 000 lampadaires à remplacer, le cout unitaire du replacement serait d’environ mille dollars par lampadaire, ce qui comprend 500$ de main-d’œuvre pour effectuer l’opération.

Cela permettrait de réduire de moitié la facture d’électricité nécessaire à l’éclairage des rues et des trottoirs (estimée à 12,9 millions$ annuellement) en plus de réduire de 55% les frais d’entretien.

Sur vingt ans, cela représenterait des économies de 278 millions$… en supposant qu’une nouvelle technologie irrésistible ne vienne pas remplacer celle-ci dans l’intervalle.

DEL à 4000°K vs DEL à 3000°K

Les lumières à DEL qui se distinguent par la couleur qu’elles émettent. Tout comme un grand nombre de villes nord-américaines, Montréal s’apprête à se doter d’un éclairage urbain à DEL dites ‘blanches’.

Cette blancheur est très relative. La lumière des DEL à 4000°K — celles que se propose d’acheter la ville — est en réalité une lumière à 4075°K : cette température est presque identique à la température de la lumière de la lune (4100°K à 4150°K).

Les DEL à 3000°K — l’alternative proposée par ceux qui s’y opposent — s’apparente à la lumière lugubre des lampes à sodium (2600°K, à gauche sur la photo ci-dessus). 3000°K correspond à la moyenne entre la lumière lunaire et celle des bougies (1850°K).

La nocivité de la lumière bleue

Toute la controverse relative à l’éclairage urbain à DEL repose sur la nocivité de la couleur bleue.

Celle-ci représente 29% de la lumière émise par les DEL à 4000°K et 21% de celle émise par les DEL à 3000°K.

En comparaison, les écrans des ordinateurs utilisés pour la retouche photographique sont calibrés à 6500°K et émettent environ 50% de lumière bleue.

Ceux qui s’opposent à l’achat des DEL blanches invoquent la mise en garde de l’Association médicale américaine (AMA) au sujet des dangers de l’excès de l’exposition à la lumière bleue.

En réalité, l’AMA n’a jamais pris position ni recommandé les DEL à 3000°K, contrairement à ce qu’affirment beaucoup de sites web.

L’imbroglio vient du fait qu’un comité de l’AMA a suggéré que cette association recommande un éclairage urbain à 3000°K ou moins. Mais l’AMA a décidé de ne pas donner suite à cette suggestion, probablement parce que les preuves cliniques invoquées par ce comité concernaient les écrans d’ordinateur, les ardoises et l’éclairage domestique (lignes 27 à 29 du rapport) et non l’éclairage urbain à DEL.

Conséquemment, l’AMA a préféré déconseiller la luminosité intense de tout éclairage urbain riche en lumière bleue.

Synthèse additive vs synthèse soustractive

Sur une page blanche, si on pointe trois faisceaux lumineux, l’un rouge, l’autre vert et le dernier bleu, leur rencontre sur cette page créera un point lumineux blanc.

Par contre, si on prend trois crayons de couleur, l’un rouge, l’autre vert et le dernier bleu, et qu’on crayonne au même endroit sur cette page, on créera une tache brune.

Il existe donc une différence fondamentale entre la lumière en mode additif (celle des rayons lumineux) et la lumière en mode soustractif (celle des pigments des crayons de couleur).

Lorsque nous parlons d’éclairage urbain, nous devons donc distinguer les sources de lumière — qui sont en mode additif — des objets éclairés qui, eux, sont en mode soustractif.

Un mur de briques est foncé parce qu’il absorbe la majorité de la lumière qui le frappe. Et ce mur est rouge quand ses pigments modifient la longueur d’onde des rayons qui le frappent et qu’ils réfléchissent au final des rayons lumineux principalement rouges.

À l’opposé de la lumière qui est réfléchie par les objets, devant l’écran de nos ordinateurs, nous regardons directement une source lumineuse située à une courte distance.

En tenant compte de tout cela, la Direction régionale de santé publique concluait : « Étant donné que les citoyens passent une plus grande partie de leur soirée à l’intérieur qu’à l’extérieur de leur résidence, il est évident que l’exposition à la lumière bleue provenant des luminaires de rue DEL à 4000°K est minime.»

Essentiellement, la dangerosité des DEL à 4000°K est une légende urbaine; il n’existe aucune étude scientifique qui prouve le danger chez l’humain de l’éclairage urbain par des DEL à 4000°K.

Les dangers de l’observation prolongée des sources lumineuses à DEL

Ceci étant dit, les luminaires bas (sous le feuillage des arbres, par exemple), représentent un cas particulier.

Là où on peut anticiper que des citoyens pourraient observer directement la source lumineuse pendant une période de temps prolongée (dans des parcs, sous des viaducs, etc.), il faut éviter à tout prix les luminaires omnidirectionnels.

L’ajout d’un rhéostat peut corriger l’éblouissement mais il ne corrige pas l’exposition rétinienne à la lumière bleue puisque la réduction de l’intensité lumineuse sera compensée par l’ouverture de la pupille de l’observateur.

La solution est donc de recourir à un éclairage à DEL indirect.

Dans le cas des parcs, il faut que l’observateur ne voit que la lumière réfléchie par une surface matte dont la couleur pourra être modifiée en fonction du pourcentage de lumière bleue qu’on veut lui faire absorber (Note : cliquer sur l’image ci-contre pour l’agrandir).

Dans le cas d’un viaduc, il suffit également d’un éclairage indirect et de peindre de la couleur appropriée le plafond du passage emprunté par les usagers.

Conclusion

En résumé, la lumière réfléchie par la lune correspond grosso modo à celle émise par les DEL à 4000°K. Ces derniers émettent donc une lumière semblable à celle à laquelle les êtres humains ont été exposés la nuit pendant des dizaines de milliers d’années.

Les DEL à 3000°K émettent une lumière qui ne correspond à rien dans la nature.

Quant à la lumière bleue, les quantités émises par les DEL à 4000°K et à 3000°K sont dans le même ordre de grandeur.

Cette lumière est néfaste lorsqu’on regarde directement et longuement la source lumineuse. Mais cela n’a presque pas d’importance lorsqu’on regarde la lumière réfléchie par des objets usuels dans l’espace public.

En somme, l’important est moins la température de la lumière émise par les lampadaires que la manière dont ces derniers font rayonner cette lumière. Ce qu’il faut minimiser, ce sont les occasions où les citoyens regardent directement la source lumineuse.

Références :
AMA Adopts Guidance to Reduce Harm from High Intensity Street Lights
Color temperature
Des gradateurs pour ajuster la luminosité des lampadaires DEL
La lumière bleue est-elle dangereuse ?
La lumière bleue et notre santé
Lampadaires à DEL: sans danger à Montréal, écartés à Toronto
LED street light
Les ampoules DEL dangereuses pour les yeux?
Projet de mise à niveau de l’éclairage de rue à Montréal
Report of the Council on Science and Public Health

Sur le même sujet : Toulouse, les économies d’énergie, et l’éclairage à DEL

L’éclairage urbain à DEL
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Un commentaire à L’éclairage urbain à DEL

  1. sandy39 dit :

    QUELQUES CONSEILS…

    En voici quelques-uns pour rester en Eveil, à tout moment… Que ce soit dans la rue…, ou uniquement chez vous, à la maison… Qu’on est bien à la maison, en ce moment, ces jours prochains, avec une vague de froid qui s’abat sur la France, sur l’Europe, même !

    Tenez-vous, au chaud, avec vos écrans allumés pour ceux qui ont toujours envie de me lire… Non, mais, il n’y a pas de quoi rire, si certains en sont toujours impatients, inlassablement, devant leurs écrans…

    Le mien : la nuit, on l’éteint. Sa lumière bleue reste en veille et, la neufbox de SFR reste verte, en permanence et, elle éclaire le bureau. Oh, et puis, c’est le matin qu’on allume tout le système, qu’on en prend plein les yeux, qu’on guette les nouvelles, enfin quelques mots que l’on attend, ceux qui nous mettent de bonne humeur, ceux qui nous vont droit au cœur…

    Même si la nuit, dans nos villages, de minuit à 5 heures, les lampadaires des rues s’éteignent pour des économies d’énergie. Mais, certaines enseignes restent allumées : les banques, les assurances… Je me demande si ce n’est pas le pire, d’ailleurs.

    Non, en ce moment, ce n’est pas la nuit noire. La neige avec ses 40cm est venue éclairer nos nuits. J’adore les nuits claires à condition de ne pas fermer complètement les volets par lesquels, nous voyons passer les avions nombreux, surtout entre 22 et 23 heures, l’été.

    Sinon, interdiction de dormir avec les portables… C’est Moi qui l’ai décidé ! On ne sait jamais si les ondes rendaient stériles… Non, mais là-dessus, pour Moi, c’est fini…

    La lumière que l’on produit et reproduit encore. Par exemple, pour l’électroménager : le digital qui affiche la température du congélateur, l’ampoule du four qui reste allumée pendant la cuisson…, une lumière clignotante perpétuelle, il y avait, sur notre ancien véhicule, au fond du garage…

    Que tu le veuilles ou non, tu restes en éveil même si ça ne nous empêche pas de dormir !

    C’est comme ça, tout autour de Toi, règne la lumière… Que tu le veuilles ou non!

    Et, elle tourne tout autour de la Terre… avec tous ces lampadaires innombrables !

    Pour conclure, que dire de celle que j’émets ? Illumine t-elle, toujours, certains écrans lorsque je me retrouve sous les projecteurs ?

    … POUR RESTER CONNECTE !

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