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Hervé

Quelle est la température de couleur de votre éclairage ?

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Bonjour,

Vous avez des HQI 16.000°K ou un mélange de T5 de 15.000 et 22.000°K mais vous êtes-vous jamais demandés quelle était vraiment la couleur de votre éclairage.

Voici une méthode qui, si elle n'est pas absolument rigoureuse, est simple à mettre en oeuvre et vous donnera une bonne idée.

Mode d'emploi

  • poser une feuille blanche (j'utilise une plaque de polystyrène expansé) sous le luminaire;
  • appareil photo en mode balance des blancs manuelle sur position nuages 6.500°K;
  • mise au point manuelle sur infini et prendre la photo de près (20 cm), le but est d'avoir une image uniformément floue;
  • importer la photo dans un logiciel de retouche pour trouver les composantes RGB au centre de l'image;
  • saisir les 3 valeurs RGB dans le programme (le fond de la fenêtre s'affiche dans la couleur correspondante) qui calcule la température de couleur.
Le programme en question est téléchargeable ici http://www.rudyv.be/Aquarium/Calculateurs/Colortemp.exe

 

herve_20110705171756.jpg

  • il ne calcule rien tant qu'on n'a pas saisi les 3 valeurs R, G et B;
  • ces valeurs doivent être comprises entre 0 et 255;
  • sur le graphique qui montre l'espace couleur, un petit cercle représente la couleur correspondant aux valeurs RGB;
  • si cette couleur est trop éloignée de la couleur d'un corps noir (la courbe au milieu du graphique), la température n'est pas calculée car elle serait inexacte.

Si vous avez des difficultés pour mesurer la température de couleur de votre éclairage, vous pouvez toujours m'envoyer la photo prise comme expliqué précédemment.

 

Techniquement

Si vous avez oublié ce qu'est en réalité la température de couleur ou un corps noir, l'explication est ici http://www.rudyv.be/Aquarium/Calculateurs/ColorTemp.pdf

 

  • le programme calcule les tristimulus XYZ qui sont les valeurs correspondantes de RGB pour l'oeil humain

     

    X = 0.431*R + 0.342*G + 0.178*B

    Y = 0.222*R + 0.707*G + 0.071*B

    Z = 0.020*R + 0.130*G + 0.939*B

  • il calcule les coordonnées chromatiques sur l'espace couleur (x,y sur le graphique)

     

    x = X / (X + Y + Z)

    y = Y / (X + Y + Z)

  • il calcule le coefficient n=(x-xe)/(ye-y) avec xe=0,332 et ye=0,1858
  • il calcule enfin la température de couleur donnée par la formule empirique proposée par McCamy en 1992

    Correlated Color Temperature as an Explicit Function of Chromaticity Coordinates, Color Research & Application 17:142–144

     

    T=449n³+3525n²+6823,3n+5520,33

Merci de me faire part de tout dysfonctionnement éventuel de ce programme.

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Question bête : La couleur de l'éclairage dans des zones raisonnables, n 'est-elle pas purement esthétique ? Si oui qu'elle est l’intérêt de la mesurer plutôt que de la jugé à l’œil ? :pardon: M'enfin, je suis peut-être à la masse ?

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La couleur de l'éclairage dans des zones raisonnables, n 'est-elle pas purement esthétique ?

C'est un peu comme si tu demandais si on doit mettre du sel dans l'eau d'un aquarium d'eau de mer :clinoeil:

Les animaux que nous voulons héberger vivent dans un milieu qui leur sont propres et donc les paramètres (température, pH, taux de calcium, ... et j'en passe) sont bien définies, et la couleur de la lumière qu'ils reçoivent en fait partie.

Dans la nature, ils sont éclairés par la lumière du soleil (6.500°K) altérée par la couche d'eau : les rouges sont rapidements absorbés ce qui fait augmenter la température de couleur (tirer vers le bleu); plus tu veux simuler un habitat profond, plus la température de couleur doit être élevée.

Ca s'est un peu calmé mais il fut un temps où les fabricants d'éclairage y allaient à coups de degrés Kelvin; cette méthode permet de vérifier si un tube qu'on vous vend pour 16.000°K les sort réellement.

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Merci de me faire part de tout dysfonctionnement éventuel de ce programme.

Le programme est certainement bien mais il utilise une formule qui n'est pas adaptée aux valeurs élevées de CCT. Voici un lien avec une formule bien améliorée: http://www.usna.edu/Users/oceano/raylee/papers/RLee_AO_CCTpaper.pdf

Mais attention, même avec cette formule, tout cela ne vaut que si la lumière analysée est blanche. Et dans ce cas là l'oeil ne voit pas grande différence entre 10000K, 14000K ou même 20000K (un vrai 20000K et pas le 20000K - ou 22000K ou 16000K ou 15000K - fantaisiste attribué à des ampoules ou tubes bleus pour des raisons de marketing). A cause de ces limitations et malgré une formule "exacte" et un bon calcul rassurant, les gens vont encore s'étonner de trouver des rendus différents malgré des CCT identiques ou proches.

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Le programme est certainement bien mais il utilise une formule qui n'est pas adaptée aux valeurs élevées de CCT. Voici un lien avec une formule bien améliorée: http://www.usna.edu/Users/oceano/raylee/papers/RLee_AO_CCTpaper.pdf

J'ai essayé cette formule

CCT=-949,86315+6253,80338*EXP(-n/0,92159)+28,70599*EXP(-n/0,20039)+0,00004*EXP(-n/0,07125)

mais elle donne des résultats fantaisistes.

McCamy’s method is claimed to give a good result for color temperature in the range of [2000K, 12500K] and it has a maximum absolute error of less than 2°K for thee measured range of [2856K, 6500K].

Nous n'avons pas besoin d'une telle précision.

Dans la gamme qui nous intéresse (6.500-20.000°K) l'erreur de l'équation de Camy ne doit pas être bien grande.

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C'est bien joli hervé mais à mon avis ça ne sert strictement à rien.

Une même température de couleur peut être obtenu par une infinité de composition de longueurs d'onde différentes.

Il s'agit pour moi uniquement d'esthétique, lier ça à la bonne maintenance de nos bacs est complètement illusoire.

 

Si tu plonges un peu tu verras que le rendu des couleurs changent constamment car certes la lumière du soleil est à 6500k, mais en fonction de la couleur du fond, de la couverture nuageuse, de la turbidité de l'eau et j'en passe le rendu est complètement différent.

 

Donc c'est chouette de savoir que ma rampe éclaire à xxxx k mais ça ne dépasse pas le stade de la curiosité intellectuelle.

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Donc c'est chouette de savoir que ma rampe éclaire à xxxx k mais ça ne dépasse pas le stade de la curiosité intellectuelle.

C'est curieux comme réponse.

Pourquoi vend-t-on des ampoules à X°K alors ? Pourquoi n'éclairons-nous pas nos bacs avec des ampoules halogènes ? Ou si ça chauffe trop avec des tubes TL blanc chaud ? Ca coûterait moins cher. Pourquoi as-tu construit une rampe avec des LEDs blanches et bleues (si je ne confond pas) ?

Enfin, je ne t'oblige pas a utiliser la méthode pour savoir quelle est la température de couleur de ta rampe si ça ne t'intéresse pas.

 

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J'ai essayé cette formule CCT=-949,86315+6253,80338*EXP(-n/0,92159)+28,70599*EXP(-n/0,20039)+0,00004*EXP(-n/0,07125) mais elle donne des résultats fantaisistes.

Cette équation a été établie et validée en utilisant toute la gamme de CCT que peut couvrir la lumière naturelle du ciel de 4000K à 25000K. Le fait que tu trouves des résultats fantaisistes montre tout simplement qu'il est vain d'essayer d'appliquer ce type de calcul à nos sources lumineuses. CQFD.

 

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J'ai essayé cette formule CCT=-949,86315+6253,80338*EXP(-n/0,92159)+28,70599*EXP(-n/0,20039)+0,00004*EXP(-n/0,07125) mais elle donne des résultats fantaisistes.

Cette équation a été établie et validée en utilisant toute la gamme de CCT que peut couvrir la lumière naturelle du ciel de 4000K à 25000K. Le fait que tu trouves des résultats fantaisistes montre tout simplement qu'il est vain d'essayer d'appliquer ce type de calcul à nos sources lumineuses. CQFD.
L'appareil photo qui sort 3 canaux RGB ne sait pas quelle source on a utilisé.

Je ne doute pas de l'expérience de Javier Hernandez-Andres, Raymond L. Lee, Jr., and Javier Romero.

Toujours est-il que si j'applique leur formule à une couleur blanche (RGB = 255/255/255) elle donne 4.361°K (c'est ce que j'appelle des "résultats fantaisistes") alors que celle de McCamy donne 6.498°K (elle devrait donner 6.500 !).

Mais peut-être ai-je commis une erreur en calculant la formule que tu cites; j'ai déjà vérifié, je n'ai rien trouvé; je vais essayer à nouveau.

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Pourquoi vend-t-on des ampoules à X°K alors ? Pourquoi n'éclairons-nous pas nos bacs avec des ampoules halogènes ?

 

1. Le choix esthétique

2. Le marketing

3. Le rendement pourri des ampoules halogènes.

3. Les coraux poussent très bien sous 6500K et même mieux que sous 20000k. De mes presque 10 ans de récifal je retiens que plus on monte vers les 14000K ou les 20000k plus on a besoin de watt pour obtenir la même pousse (avec du hqi je parle). Et franchement j'ai testé énormément de marque.

Ils pousseront très bien aussi des tubes TL blanc chaud mais cela aura tendance a favoriser les algues. Donc pour moi au dessus de 6500K ce n'est qu'affaire de goût.

 

Pourquoi as-tu construit une rampe avec des LEDs blanches et bleues (si je ne confond pas) ?

 

Uniquement par choix esthétique. Aucune différence pour les coraux à mon avis par rapport à si j'avais prix que des leds cool white !

 

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[*]poser une feuille blanche (j'utilise une plaque de polystyrène expansé) sous le luminaire;

 

Je ne voudrais pas me faire l'avocat du diable mais un peu quand même

 

- "une feuille blanche"... comment tu choisis ton blanc ? Parce qu'il y a des blancs plus ou moins bleu, rose...etc. Ce qui parait blanc à l’œil nu ne l'est rarement (au même titre que pour la lumière). En créa par exemple, on a des classeurs entiers de nuanciers de blanc... Tous plus blanc les uns que les autres à l’œil nu !

- Comment tu fais pour prendre ta photo sans source de lumière parasite, sans ombre ? Les données du capteur sont-elle étalonnées ?

 

Plutôt flou non ?

 

:dehors:

 

(promis je vous laisse papoter entre grand maintenant )

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Très pertinent comme remarques.

- "une feuille blanche"... comment tu choisis ton blanc ?

Comme je l'ai dit, je ne prétends pas obtenir une précision extrème avec cette méthode; idéalement il faudrait utiliser une charte "gris 18%" comme celle-ci

card.gif

mais une feuille blanche comme celles qu'on utilise dans les imprimantes laser ou une plaque de polystyrène donnent des résultats suffisamment précis.

- Comment tu fais pour prendre ta photo sans source de lumière parasite, sans ombre ?

J'ai effectué mes tests tard le soir (le matin mais à la cave pour le refuge) quand il fait "noir" dehors et en occultant les fenêtres au maximum, sans autre éclairage allumé que celui à mesurer.

Les données du capteur sont-elle étalonnées ?

Idéalement il faudrait prendre le fichier RAW de l'appareil et utiliser un logiciel de la marque, mais encore une fois un fichier jpg donne une précision suffisante.

tout cela ne vaut que si la lumière analysée est blanche.

The CIE recommends that "The concept of correlated color temperature should not be used if the chromaticity of the test source differs more than herve_20110706103856.png from the Planckian radiator et c'est ce que mon programme fait : si les coordonnées sur le graphique sont éloignées de plus de 0,05 du rayonnement de corps noir, il donne un message d'erreur au lieu du résultat.

herve_20110706104255.png

Close up of the CIE 1960 UCS. The isotherms are perpendicular to the Planckian locus, and are drawn to indicate the maximum distance from the locus that the CIE considers the correlated color temperature to be meaningful

Source : Wikipedia

 

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herve_20110706104255.png

Close up of the CIE 1960 UCS. The isotherms are perpendicular to the Planckian locus, and are drawn to indicate the maximum distance from the locus that the CIE considers the correlated color temperature to be meaningful

Source : Wikipedia

Très bien ce petit diagramme pour illustrer mon propos. Mets toi sur l'isotherme qui correspond à 10000K. Dans la gamme considérée comme significative pour ton calcul tu as si tu es tout en bas à droite de l'isotherme un rendu rosé (ça alors une ampoule reeflux 10000K !), au milieu de l'isotherme à l'intersection avec la courbe correspondant à un corps noir un rendu bien blanc (une ampoule blv 10000K !!!) et tout en haut à gauche un rendu bleu vert (ça c'est une ampoule venture 10000K). Une autre façon d'illustrer le peu d'info utile qu'on peut tirer d'un calcul brut d'un CCT c'est de regarder l'extrémité basse de toutes les isothermes de 10000K à 4000K: c'est grosso modo le même rendu un peu trop rose !!! Donc pour conclure, deux rampes peuvent bien produire des CCT calculés par ton programme de 15623K et 15622K, ces CCT peuvent bien être considérés comme "meaningful", l'erreur de calcul peut bien être inférieure à 2K, et malgré tout, le rendu peut être complètement différent d'une rampe à l'autre !!!

 

PS1: c'est là où on voit que les marques sérieuses dotées d'une vraie recherche scientifique font bien leur job. Les coordonnées chromatiques x,y des ampoules blv 10000K et 14000K tombent quasi pile poil sur les valeurs idéales !

PS2: Faudrait peut-être tout simplement un programme qui calcule et positionne u et v sur ce diagramme afin que deux personnes puissent comparer quelque chose de comparable mais bon, il y a toutes les autres variables, sur la mesure elle-même ou simplement, pour le rendu final, la teinte de l'eau.

 

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Je suis bien d'accord avec toi Florian et n'ai jamais prétendu autre chose qu'un calcul indicatif de la température de couleur.

Le positionnement du point calculé par le programme sur le graphique permet en plus de se faire une idée de la teinte plus ou moins verdâtre ou rosée comme ton exemple.

Comme je l'ai indiqué dans l'autre sujet consacré aux LED très haute puissance (10, 50, 100W...)

  • j'ai fait une mesure sur ma rampe composée de 8 tubes 15.000°K, 2 de 22.000 et 2 actiniques; ça donne RGB = 63/89/160 : le point est pile poil sur la courbe, la photo tire nettement sur le bleu et le calcul donne CCT = 16.539°K ce qui me semble réaliste par rapport aux données constructeur;
  • J'ai aussi fait la mesure sur l'éclairage de mon refuge (Aqua Medic Aqualine 70w 13000°k); j'obtiens RGB = 120/134/145 ce qui donne sur le graphique un point très proche de la courbe de Plank (la photo est d'ailleurs bien proche du gris) mais à une température de couleur de 7.340°K; on est donc tout à fait dans le domaine de l'équation de McCamy mais loin de ce qu'annonce le constructeur.
C'est à ça que la méthode sert; estimer la couleur, le rendu, l'aspect esthétique, c'est une question de goût personnel que le programme ne calcule évidemment pas.

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Salut,

et quels sont tes conclusions vis a vis de ton éclairage et surtout de tes coraux suite au mesures que tu as faite ?

bis
Excuses-moi, j'étais occupé ici LED très haute puissance (10, 50, 100W...)

Je n'ai pas vraiment de conclusion, mes coraux poussent, pas très vite mais pas plus avec ma rampe T5 12x54W actuelle qu'avec la rampe HQI 2x25W que j'avais avant.

J'ai cependant constaté immédiatement une amélioration des couleurs comme tu peux voir sur la photo ci-dessous prise le jour du changement, il y a 2 ans, avec l'appareil photo en mode manuel, tant pour l'exposition que pour la balance des blancs.

 

Les mesures m'ont appris que la température de couleur de mon éclairage actuel est conforme à ce que j'attendais mais le rendement (58 lm/W) bien inférieur !

 

HQI%20-%20T5%20coraux.jpg

 

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A noter qu'avec cette autre formule, ma rampe T5 donne 19.000°K et non 16.500 comme la formule de Mc Camy, ce qui est un peu normal puiqu'elle est valable seulement jusque 12.500.

D'autre part j'ai reconfiguré les objets dans la fenêtre du programme simplement pour pouvoir mettre un graphique plus grand, le point représentant la couleur sélectionnée dans l'espace couleur est ainsi mieux visible.

Et la couleur sélectionnée apparaît dans un rectangle sous les champs RGB et non plus comme fond de la fenêtre.

Remarques et suggestions toujours bienvenues.

 

herve_20110707090108.jpg

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