Un téléphone qui capture des lumières vacillantes ≠ le luminaire est réellement vacillant !

De nombreuses personnes ont l'habitude de pointer leur téléphone vers des lumières et de prendre des photos. Si des barres noires ou des scintillements apparaissent sur l'image, ils en concluent immédiatement : “Cette lumière a un scintillement, c'est malsain”.”

Mais la vérité est que le scintillement capturé par votre téléphone ne signifie pas que le luminaire émet des effets stroboscopiques nocifs.

Il s'agit simplement d'un phénomène dû à la désynchronisation de la caméra et de l'éclairage.“

En d'autres termes, si votre téléphone peut “voir” le scintillement, il ne peut pas le “mesurer”.

L'œil humain et l'appareil photo perçoivent la lumière de manière totalement différente :

• L'œil humain possède une “persistance de la vision”, agissant comme un “filtre” naturel. Tant que la fréquence de scintillement de la lumière dépasse environ 80 Hz, notre cerveau la “lisse” automatiquement, la faisant apparaître comme un éclairage constant.
• Les caméras, en revanche, sont beaucoup plus littérales. Elles fonctionnent comme des instruments d'échantillonnage, enregistrant fidèlement chaque fluctuation instantanée de la luminosité d'une source lumineuse.

Ainsi, lorsque la lumière clignote à des fréquences de 100 Hz, 120 Hz, voire des milliers de Hz :

• Yeux humains → Ne pas en tenir compte.
• Smartphones → Capturez l'image telle qu'elle est.

En réalité, la plupart des éclairages ne sont pas “totalement stables” :

1. alimentation en courant alternatif

• Sous un réseau de 50 Hz, l'éclairage présente des fluctuations de luminosité de 100 Hz ;
• dans un réseau de 60 Hz, ces fluctuations atteignent 120 Hz.

2. alimentation du pilote de la LED

• Certains circuits d'attaque manquent de stabilité, ce qui entraîne une “ondulation” du courant de sortie qui se traduit par des fluctuations notables de la luminosité.

3. gradation PWM

• De nombreuses LED à gradation utilisent une méthode “d'allumage et d'extinction rapides” pour contrôler la luminosité.
• Bien qu'imperceptible à l'œil humain, les caméras peuvent capturer le moment “off”, ce qui se traduit par des rayures visibles sur l'image.

↑Image : Écran d'un smartphone utilisant la gradation PWM, qui peut présenter des bandes lorsqu'il est photographié.

Les lumières scintillent donc bel et bien, mais nous ne le voyons pas habituellement.

L'élément clé est la “méthode d'échantillonnage” de l'appareil photo :

• Vitesse d'obturation : si l'obturateur ne couvre qu'une petite partie de l'onde lumineuse, la luminosité de l'image sera inégale.
• Fréquence d'images (FPS) : Lorsque la fréquence d'images n'est pas synchronisée avec la fréquence de la lumière, des barres noires apparaissent.
• Obturateur roulant : La plupart des appareils photo de smartphones utilisent le balayage progressif. Comme les sources lumineuses varient en luminosité pendant l'exposition de différentes lignes → des bandes apparaissent.

Cela explique également pourquoi le strobing est particulièrement visible dans les vidéos au ralenti. Les fréquences d'images élevées “amplifient” chaque fluctuation de la lumière.

De nombreuses personnes croient à tort que “rayures capturées sur un téléphone = éclairage défectueux”. Il s'agit en fait d'une idée fausse pour trois raisons :

1. Aucune norme

• La détection scientifique du scintillement utilise un ensemble complet de mesures, telles que le pourcentage de scintillement, l'indice de scintillement, le SVM et le PstLM.
• Les bandes visibles sur les photos de téléphone ne correspondent pas à ces mesures.

2. Les résultats ne sont pas cohérents.

• La même source de lumière produit des effets complètement différents lorsqu'elle est photographiée avec des téléphones, des vitesses d'obturation et des cadences d'images différents.
• Sans norme unifiée, les résultats ne peuvent être comparés.

3. Les erreurs d'interprétation sont fréquentes

• Gradation PWM à haute fréquence : Sans danger pour l'œil humain, mais les smartphones captureront inévitablement le scintillement.
• Fluctuations à basse fréquence : Peuvent contribuer à la fatigue oculaire, mais les smartphones peuvent ne pas les détecter.

Par conséquent, le scintillement capté par les smartphones n'est qu'un “phénomène” et ne peut servir de preuve pour déterminer si un luminaire est sain.

L'approche véritablement scientifique consiste à utiliser des instruments professionnels tels que des stroboscopes ou des spectromètres. Ces appareils peuvent quantifier les fluctuations de la lumière et calculer des paramètres tels que le pourcentage de scintillement, l'indice de scintillement et l'écart de tension standard (SVM).

↑Image : Spectrophotomètre Licht Ultra pour tester les effets stroboscopiques

Il s'agit des paramètres reconnus par les normes internationales telles que la CIE, la CEI et l'IEEE, qui peuvent être utilisés pour comparer les mérites de différents luminaires.

On peut le comprendre ainsi :

• Détection de l'effet stroboscopique d'un téléphone portable = observation subjective permettant de ‘soupçonner’ une source lumineuse défectueuse ;
• Test stroboscopique professionnel = mesure objective, capable de réellement ‘vérifier’ si une source lumineuse fonctionne correctement.

• Industrie de l'éclairage : Un nombre croissant de luminaires portent désormais la mention “sans scintillement”, les alimentations de pilotes de haute qualité devenant de plus en plus courantes. Cela permet non seulement d'améliorer l'aptitude à la photographie, mais aussi d'atténuer la fatigue visuelle.
• Industrie de la photographie : Une fois que la technologie de l'obturateur global se sera répandue, les problèmes d'étalement causés par l'obturateur roulant seront fondamentalement éliminés.

• De nombreuses personnes aiment utiliser leur téléphone portable comme “détecteur”, mais la réalité est toute autre :

  La capture de bandes ≠ la lumière est nécessairement nuisible ;

  La capture de bandes ≠ la lumière n'est pas nécessairement sans danger.

  Seuls des instruments professionnels et des mesures d'essai normalisées permettent d'en avoir le cœur net.

  Ainsi, la prochaine fois que quelqu'un sortira son téléphone pour photographier une lumière et dira “cette lumière a un scintillement”, vous pourrez lui répondre en toute confiance :

  ‘Les téléphones portables ne peuvent pas détecter le scintillement.’

  Remarque : lors des essais de scintillement avec un spectrophotomètre portable, il convient de faire attention à la direction de l'essai. Pour comparer le scintillement des luminaires, il est possible d'utiliser des tests horizontaux, alors que des tests verticaux sont nécessaires pour évaluer le scintillement du point de vue de l'œil humain. Les valeurs obtenues à partir de ces deux approches diffèrent souvent de manière significative. Cet écart s'explique par le fait que le plan vertical reçoit à la fois la lumière directe et la lumière réfléchie de plusieurs luminaires à des angles importants. En outre, les variations de la modulation temporelle de la lumière (MLT) provenant de différents pilotes sont plus facilement superposées dans cette direction, ce qui peut générer des effets de battement. Par conséquent, la perception du scintillement est généralement plus prononcée verticalement qu'horizontalement. La conception de l'éclairage spatial doit donc donner la priorité à la perception du scintillement sur le plan vertical.