Mesurer la quantité de lumière d'un espace par pied carré possède de nombreuses applications pratiques, allant du jardinage à l'éclairage domestique. Différentes unités de mesure remplissent cette fonction : elles décrivent aussi bien la brillance de la lumière que sa diffusion, ou encore l'énergie nécessaire pour produire une lumière d'une certaine intensité. Jardiniers, propriétaires, ingénieurs et autres professionnels s'appuient ainsi sur des formules et des normes établies par les scientifiques pour déterminer les besoins en lumière d'un espace donné.
Comment mesure-t-on la lumière ?
Aux États-Unis, on mesure la lumière par pied carré en « foot-candles » (pieds-bougies). Un foot-candle équivaut à un lumen par pied carré. Le lumen mesure le flux d'énergie lumineuse se propageant dans l'air. Le lumen repose lui-même sur une unité appelée candela, qui quantifie l'intensité lumineuse.
Concrètement, un lumen correspond à la quantité de lumière émise dans un angle solide d'un stéradian par une source ponctuelle d'une candela rayonnant uniformément dans toutes les directions. Les lumens peuvent d'ailleurs remplacer les foot-candles lorsqu'on calcule la lumière par pied carré, car la superficie d'un espace annule mathématiquement la division par pied carré. Par exemple, si une pièce de 100 pieds carrés nécessite 10 lumens par pied carré, le calcul se présente ainsi : (10 lumens/pied carré) × 100 pieds carrés = 10 × 100 = 1 000 lumens.
La luminosité des objets
Décrire la brillance d'objets du quotidien en unités telles que les lumens rend la mesure de la lumière plus concrète et moins abstraite. À titre d'exemple, une ampoule à incandescence classique de 100 watts produit environ 1 630 lumens — une valeur relativement modeste.
Le Soleil, quant à lui, affiche une luminosité de 160 000 lumens par centimètre carré, soit approximativement 172,2 lumens par pied carré, répartis sur l'ensemble de la surface terrestre. En supposant que la surface de la Terre couvre environ 196 935 000 milles carrés, l'intensité du Soleil, si elle était concentrée sur un espace d'un seul pied carré, atteindrait la somme vertigineuse de 945 418 071 000 000 000 lumens par pied carré.
Applications domestiques et jardinage
Selon A. Varghese, auteur de l'ouvrage « Home Management », un éclairage domestique standard requiert en moyenne 70 lumens par pied carré, soit 70 foot-candles. Cette formule permet de déterminer facilement le nombre d'ampoules à installer dans une pièce. Ainsi, une salle de 350 pieds carrés exigeant 70 foot-candles par pied carré nécessite 350 × 70, soit 24 500 lumens.
Côté jardinage, comprendre combien de lumière par pied carré chaque espèce végétale cultivée sous serre doit recevoir est indispensable pour préserver leur santé optimale, comme l'explique George F. Van Patten, auteur de « Gardening Indoors : The Indoor Gardener's Bible ».
Les particularités de l'éclairage intérieur
Lorsqu'il s'agit d'évaluer les besoins en lumière par pied carré dans un environnement intérieur, plusieurs facteurs au-delà de la puissance des ampoules doivent être pris en considération. Les fenêtres, par exemple, apportent de la lumière naturelle, mais elles modifient également la diffusion de l'éclairage artificiel en augmentant la quantité totale de lumière dans l'espace. Comme le précise Robert B. Hickey dans son « Electrical Engineer's Portable Handbook », le calcul de la lumière par pied carré tient compte des surfaces réfléchissantes telles que le verre et le métal, ainsi que de leurs interactions entre elles, avec la source lumineuse et avec celui qui perçoit cette lumière, c'est-à-dire l'occupant.
Source : https://jardin.98905.com/home-design-decor/lighting/1007065294.html