Fiche de révision : Introduction aux techniques d'éclairage professionnel

📋 Plan du Cours

1. Caractéristiques générales et types de lampes en éclairage
2. Précautions d’usage et maintenance des lampes HMI
3. Fonctionnement et propriétés des lampes fluorescentes
4. Calcul et définition de l’angle d’ouverture et de champ du faisceau lumineux
5. Familles de projecteurs : Fresnel, PAR, Open Face, découpe et poursuite
6. Technologies LED dans les projecteurs : SMD, COB, remote phosphore, RVB et DIP
7. Projecteurs asservis : catégories et fonctions
8. Utilisation des gélatines et filtres colorimétriques en éclairage

📖 1. Caractéristiques générales et types de lampes en éclairage

🔑 Notions clés & Définitions

• LUMIERES DE LA VILLE : Les sorciers nous éclairent (de 4’49’’ à 6’48’’) C’est Pas Sorcier https://www.youtube.com/watch?v=GRwOsXCW2jM Les lampes TH 3200K Les fabricants de matériels d’éclairage, pour l’éclairage cinéma-télévision et la scène, s’efforcent de n’utiliser que quelques l
• Chez K5600 : Gamme «Black Jack» de 2500 W et 4000W.
• Éclairage par fluorescence : Technique d'éclairage utilisant des tubes en verre contenant un gaz rare et une goutte de mercure, où un arc électrique produit une lumière blanche proche de la lumière du jour, nécessitant un amorceur et un ballast pour fonctionner.
• Lampes à décharge : Sources lumineuses fonctionnant par décharge électrique dans un mélange de gaz rares ou composés, produisant une lumière blanche ou colorée, comme les lampes HMI et MSR, utilisées notamment pour leur température de couleur proche de la lumière du jour.

📝 Points essentiels

• La majorité des lampes émettent dans toutes les directions, l'architecture du projecteur détermine la famille de lampe adaptée.
• Chaque projecteur possède une lampe dédiée avec des caractéristiques spécifiques telles que culot, tension, forme, dimension et durée de vie.
• Les lampes à incandescence tungstène-halogène ont un filament en tungstène, dont la sublimation dépose du tungstène sur la paroi interne, réduisant efficacité et température de couleur.
• Les lampes TH sont remplacées en raison de leur faible efficacité et forte consommation d'énergie.
• La plupart des lampes émettent de la lu- mière dans toutes les directions.
• Manquant d’efficacité et consommant trop d’énergie, ces lampes sont désormais remplacées.

💡 À retenir

La majorité des lampes émettent dans toutes les directions, l'architecture du projecteur détermine la famille de lampe adaptée.

📖 2. Précautions d’usage et maintenance des lampes HMI

🔑 Notions clés & Définitions

• Inconvénient : Ces projecteurs dégagent énormément de chaleur.
• Réaction en chaîne des gaz rares : Le processus par lequel l'arc électrique dans une lampe à décharge maintient la lumière, dépendant de la ionisation continue des gaz rares à l'intérieur.
• Vieillissement de la lampe HMI : Le processus par lequel une lampe HMI perd en performance, manifesté par des coupures en cours de fonctionnement, indiquant un déclin de sa capacité lumineuse.
• Lampes à incandescence : Sources lumineuses utilisant un filament chauffé à incandescence, telles que les lampes à tungstène, qui ont une durée de vie limitée et une efficacité énergétique faible.

📝 Points essentiels

• Éteindre une lampe HMI pendant sa montée en température stoppe la réaction en chaîne des gaz rares et diminue sensiblement sa durée de vie.
• Il est interdit de toucher une lampe HMI à mains nues car l’acidité de la sueur crée un point chaud sur le quartz pouvant provoquer une déformation ou explosion.
• La lampe HMI doit être bien enfoncée dans la douille pour éviter des amorçages difficiles qui peuvent endommager le ballast et la lampe.
• Une lampe HMI trop vieille provoque des coupures franches en fonctionnement, réamorçables mais indiquant un vieillissement.
• Le projecteur équipé d’une lampe HMI doit toujours avoir son verre de sécurité pour protéger contre les ultraviolets, responsables de brûlures retardées.

💡 À retenir

Maîtriser les règles de manipulation et maintenance spécifiques aux lampes HMI est essentiel pour garantir leur sécurité et leur longévité.

📖 3. Fonctionnement et propriétés des lampes fluorescentes

🔑 Notions clés & Définitions

• A noter : L’indice de rendu des couleurs IRC des LED blanches de dernière génération dépasse 95, tandis que celui des LED RVB est un peu plus faible du fait des creux du spectre autour des pics de couleurs RVB.
• Tube fluorescent : Source lumineuse constituée d'un tube avec deux culots, dans lequel un gaz émet un rayonnement ultraviolet transformé en lumière visible par un revêtement fluorescent.
• Ballast incorporé : - les lampes fluocompactes à culot à visser, avec un ballast incorporé dans la lampe.
• Lampes fluorescentes : peu consommatrice d’énergie à la fabrication par rapport aux lampes fluorescentes ou fluocompactes .

📝 Points essentiels

• Les tubes fluorescents ont deux culots, tandis que les lampes fluorescentes ont un seul culot.
• Certaines lampes fluorescentes intègrent un ballast pour réguler le courant électrique.
• Les lampes fluorescentes sont largement utilisées en éclairage intérieur pour leur efficacité et leur diversité de formes.

💡 À retenir

Les lampes fluorescentes transforment un rayonnement ultraviolet en lumière visible grâce à un revêtement fluorescent.

📖 4. Calcul et définition de l’angle d’ouverture et de champ du faisceau lumineux

🔑 Notions clés & Définitions

• Angle d’ouverture : L'angle où l’intensité lumineuse atteint 50% de l’intensité maximale, caractérisant la diffusion du faisceau.
• Angle de champ : L'angle où l’intensité lumineuse atteint 10% de l’intensité maximale, délimitant la zone d’éclairement perceptible.
• Éclairement dans l’axe : Mesure de l’intensité lumineuse maximale obtenue dans la direction centrale du faisceau.
• Angle total du faisceau : L’angle formé par la divergence du faisceau lumineux, calculé par la formule α = 2 atan (D / 2L), où D est le diamètre de la tache lumineuse et L la distance au point d’observation.

📝 Points essentiels

• L’angle d’ouverture correspond à l’angle où l’intensité atteint 50% de l’intensité maximale.
• L’intensité maximale est mesurée par l’éclairement dans l’axe du faisceau.

💡 À retenir

La définition et le calcul des angles d’ouverture, de champ et total du faisceau permettent de caractériser la distribution lumineuse d’un projecteur, en utilisant la formule α = 2 atan (D / 2L).

📖 5. Familles de projecteurs : Fresnel, PAR, Open Face, découpe et poursuite

🔑 Notions clés & Définitions

• Open Face : Catégorie de projecteur léger dont la lumière est dirigée dans un faisceau assez étroit, offrant un excellent rendement lumineux mais un éclairement moins homogène et des bords moins nets que les projecteurs Fresnel ou PAR.
• Lentille de Fresnel : Lentille spécifique utilisée dans certains projecteurs pour diffuser la lumière de manière douce et homogène, permettant de régler l'angle du faisceau.

📝 Points essentiels

• Le projecteur Open Face doit impérativement être équipé d’une grille de protection ou d’un hublot anti-UV en version HMI pour prévenir les risques d’explosion.
• Les projecteurs Open Face dégagent beaucoup de chaleur et sont souvent utilisés avec des diffuseurs ou en rebond pour éclairer des fonds.
• Le projecteur découpe contient un système optique à lentilles convergentes permettant un faisceau précis et net.
• L’éclairement de la surface n’est pas aussi homogène et les bords du faisceau sont moins bien délimités qu’avec un Fresnel ou un PAR, mais le rendement lumineux est excellent.
• Les projecteurs à lentilles de Fresnel .

💡 À retenir

Le projecteur Open Face doit impérativement être équipé d’une grille de protection ou d’un hublot anti-UV en version HMI pour prévenir les risques d’explosion.

📖 6. Technologies LED dans les projecteurs : SMD, COB, remote phosphore, RVB et DIP

🔑 Notions clés & Définitions

• Remote phosphore : Technique d'éclairage LED où un panneau de phosphore est placé à distance de la source LED, permettant d'obtenir différentes températures de couleur et une correction colorimétrique précise.
• RVB et DIP : RVB désigne une technologie LED combinant les couleurs rouge, vert et bleu pour ajuster la température de couleur par synthèse additive, tandis que DIP est une technologie LED utilisée dans des projecteurs d'ambiance, souvent alimentés par batterie pour une installation rapide.
• Projecteurs à montage : Catégorie de projecteurs conçus pour être intégrés dans des systèmes fixes ou mobiles, utilisant diverses technologies LED adaptées à leurs usages spécifiques.

📝 Points essentiels

• Les projecteurs LED SMD sont adaptés aux ambiances avec une large gamme de températures de couleur (3000K à 5600K).
• La technologie COB offre une qualité colorimétrique élevée grâce au matriçage des LED.
• Les projecteurs LED DIP sont utilisés pour des installations rapides, souvent alimentés par batterie V-mount.
• Les projecteurs LED intègrent différentes technologies qui définissent leur type et usage, souvent en combinaison avec des familles classiques de projecteurs.
• LED COB Avantages / Inconvénients des LED Avantages : .

💡 À retenir

Les projecteurs LED SMD sont adaptés aux ambiances avec une large gamme de températures de couleur (3000K à 5600K).

📖 7. Projecteurs asservis : catégories et fonctions

🔑 Notions clés & Définitions

• Projecteurs asservis : Des projecteurs automatiques dotés de capacités de mouvements et de réglages programmables, intégrant des fonctions telles que le changement de couleur, le zoom, la mise au point et divers effets lumineux, et classés selon la technologie de la lampe et les fonctionnalités embarquées.

📝 Points essentiels

• Ils se classent en différentes catégories selon la technologie de la lampe (HMI, LED, etc.) et les fonctionnalités intégrées.
• Les projecteurs asservis sont des projecteurs automatiques capables de mouvements et réglages programmables.

💡 À retenir

Les projecteurs asservis jouent un rôle clé dans l’éclairage dynamique et automatisé, offrant des mouvements programmables et diverses fonctions selon leur technologie et catégorie.

📖 8. Utilisation des gélatines et filtres colorimétriques en éclairage

🔑 Notions clés & Définitions

• Gélatine : Un filtre utilisé en éclairage, placé sur ou devant les projecteurs, qui modifie la colorimétrie de la lumière en fonction des longueurs d’onde qu’il laisse passer ou élimine.
• Éclairage fluorescent : Un type d’éclairage utilisant des tubes fluorescents qui produisent une lumière douce, diffuse et peu puissante, adaptée à l’éclairage de proximité dans des espaces confinés.
• Filtres de diffusions : Des matériaux placés devant une source lumineuse pour diffuser la lumière, modifiant la qualité du faisceau en le rendant plus doux ou plus homogène.
• Filtres de conversion : Des filtres qui modifient la température de couleur de la lumière en éliminant ou en laissant passer certaines longueurs d’onde, permettant d’adapter la lumière à différentes conditions ou effets.

📝 Points essentiels

• Les gélatines modifient la colorimétrie en étant placées sur ou devant les projecteurs, avec plusieurs familles selon leur fonction (conversion, correction, diffusion, couleur, densité).
• Les filtres de diffusions diffusent la lumière pour la rendre plus douce ou homogène, en étant placés directement sur le projecteur ou à distance.
• Les filtres de correction ou de conversion ont pour rôle d’adapter la couleur de la lumière en fonction des besoins, en éliminant ou en laissant passer certaines longueurs d’onde.
• Il y a plusieurs familles de gélatines : - Filtres de conversions et corrections - Filtres de diffusions - Filtres de couleurs - Filtres de densité Les filtres correcteurs de couleur Les filtres de conversion de couleur (commu- nément appelés filtres CC pour Color Conver- sion) ont pour rôle de compenser la différence de température de couleur entre la lumière de la scène cadrée et l’équilibrage colorimétrique de la caméra.
• Calcul de conversion de K en mired : Tableau d’équivalence CTO/CTB Les différentes densités des CTB et CTO https://www.youtube.com/watch?v=MpiHy0-6EXM Lecture d’un échantillonneur de gélatines Si les filtres de conversion et de correction ont le rôle bien précis d’équilibrer la Tc de la lumière, il n’en est pas de même des filtres de moindre densité et de couleurs variées.

💡 À retenir

Les gélatines modifient la colorimétrie en étant placées sur ou devant les projecteurs, avec plusieurs familles selon leur fonction (conversion, correction, diffusion, couleur, densité).

📊 Tableaux de Synthèse

Comparatif des types de projecteurs

⚠️ Pièges & Confusions Fréquentes

1. Confusion entre angle d'ouverture et angle de champ du faisceau lumineux.
2. Mélanger les familles de projecteurs avec leurs usages spécifiques.
3. Sous-estimer l'importance de la température de couleur dans le choix des lampes.
4. Ignorer les précautions de sécurité lors de la manipulation des lampes HMI.
5. Confondre les différentes technologies LED (SMD, COB, DIP) et leurs applications.
6. Négliger l'importance des filtres en correction ou diffusion pour l'éclairage.
7. Oublier que l'angle total du faisceau est calculé par 2 atan (D / 2L).

✅ Checklist Examen

1. Vérifier la compatibilité de la lampe avec le projecteur.
2. Respecter les consignes de sécurité pour la manipulation des lampes HMI.
3. Contrôler l'état des filtres et gélatines avant utilisation.
4. Calculer l'angle d'ouverture pour un éclairage précis.
5. Choisir la technologie LED adaptée à l'effet recherché.
6. Utiliser un ballast adapté pour les lampes fluorescentes.
7. Vérifier la température de couleur des lampes pour la cohérence de l'éclairage.
8. Respecter les consignes de maintenance pour prolonger la durée de vie des lampes.
9. S'assurer de la stabilité électrique du système d'éclairage.
10. Utiliser des projecteurs avec protection UV si nécessaire.
11. Adapter la puissance du projecteur à la surface à éclairer.
12. Prendre en compte la température de couleur pour la correction chromatique.