Lumens

Aperçu

Le lumen (symbole d'unité lm, souvent utilisé au pluriel anglais "Lumens") est l'unité SI du flux lumineux (en anglais luminous flux, symbole de formule Φ). Il indique la quantité totale de lumière visible qu'une source émet – additionnée dans toutes les directions. Contrairement à la puissance électrique en watts, la valeur en lumens évalue la lumière en fonction de la sensibilité de l'œil humain (courbe de sensibilité à la luminosité), pondérant ainsi chaque longueur d'onde selon la clarté qu'elle procure à l'œil.

Sur le plateau, la distinction entre lumens et lux est cruciale : les lumens décrivent la source (la quantité totale de lumière émise), tandis que le lux décrit l'éclairement sur le sujet – c'est-à-dire la quantité de lumière qui atteint effectivement une surface. Ce qui arrive sur le sujet est pertinent pour l'exposition ; c'est pourquoi les directeurs de la photographie et les chefs électriciens mesurent en pratique en lux ou en footcandles, pas en lumens.

Définition et relations

Le lumen est défini comme candela multipliée par stéradian (1 lm = 1 cd·sr). Une source lumineuse d'une intensité de 1 candela, rayonnant uniformément dans un angle solide d'un stéradian, émet dans cet angle solide un flux lumineux exact de 1 lumen. Une source ponctuelle isotrope (rayonnant uniformément dans toutes les directions) de 1 candela produit sur la sphère entière (4π sr) un flux lumineux total d'environ 12,57 lumens.

Les relations les plus importantes en un coup d'œil :

Il en découle que le même flux lumineux se répartit différemment selon la surface. 1 000 lumens sur 1 m² donnent 1 000 lux ; les mêmes 1 000 lumens sur 10 m² ne donnent plus que 100 lux. L'unité d'éclairement courante dans le monde anglo-américain, le footcandle (fc), correspond à environ 10,76 lux.

Rendement lumineux de différents types de lampes

La quantité de lumens qu'une lampe fournit par watt consommé s'appelle le rendement lumineux (lm/W). La valeur théorique maximale est d'environ 683 lm/W – cela correspond à une lumière monochromatique à 555 nm, la longueur d'onde de la plus grande sensibilité oculaire. Les sources lumineuses réelles atteignent des valeurs très différentes selon la technologie :

Cela explique pourquoi les projecteurs HMI et LED émettent nettement plus de lumière que les projecteurs à lentille de Fresnel tungstène pour une même puissance électrique – ce qui est pertinent pour la planification de l'alimentation, le dégagement de chaleur et l'alimentation par batterie sur le plateau.

Utilisation sur le plateau

• Sélection de matériel : Les fabricants indiquent souvent le flux lumineux des projecteurs LED modernes en lumens. Cette valeur permet de comparer grossièrement les projecteurs par leur luminosité, mais ne dit rien sur la distribution de la lumière (angle de faisceau) ni sur l'éclairement arrivant sur le sujet.
• Exposition : Pour l'exposition de la caméra, c'est l'éclairement sur le sujet (lux/footcandle) mesuré avec la cellule qui compte. Les lumens seuls ne permettent pas une détermination directe de l'ouverture du diaphragme, car la distance et la focalisation modifient fortement l'éclairement (loi de l'inverse du carré).
• Attention aux comparaisons : Les indications en lumens ne disent rien sur le rendu des couleurs (IRC/TLCI), la température de couleur ou le spectre. Deux projecteurs avec la même valeur en lumens peuvent avoir un rendu très différent sur la peau et à l'image.