Luminosité en candela à convertir en lumen

[invitedf17bbdc]

Bonjour,

J'avais déjà posté sur ce sujet dans le forum physique, mais n'obtenant pas de réponse, je me tourne vers cette partie du forum car j'ai besoin de réponses pour mon TPE !

L'ancien post ici

Ou là :

Dans le cadre d'un TPE, nous avons fabriqué une ampoule avec des LED. Pour se rapprocher le plus possible d'une vraie lampe, nous avons choisi des LED Super Puissantes de 25000 mcd (20 mA ; 3,5V ; 20°). Simplement pour comparer notre ampoule avec une vraie lampe, nous voudrions connaitre la luminosité de notre ampoule et combien nous avons besoin de ces mêmes LED pour fabriquer une ampoule de lampe de bureau basique.

Sur un site (ICI), un candela = 1 bougie, 1 bougie = 12 lumens, donc une LED = 12*25 = 300 lumens !! Sur ce même site, une ampoule 60W "normale" éclaire de 600 à 750 lumens ! Impossible qu'on ait besoin de seulement 2 de nos LED, notre modélisation d'ampoule en comporte 12...
Sur un autre site (ICI), on m'a proposé la conversion de candela vers lumen en tenant compte de l'angle d'éclairage de la LED. Résultat : 2386 lumens !! Sachant que sur ce site, une ampoule 100W éclaire 1300 lumens... Impossible qu'une LED éclaire trop en comparaison d'une ampoule 100W !

Merci de nous aider à convertir nos valeurs

Je rappelle donc notre question initiale : de combien de LED avons nous besoin pour fabriquer une ampoule d'une lampe de bureau ? Sachant que nos LED éclairent 25000 mcd ; 3,5V ; 20 mA ; 20°.

Voilà, merci pour votre lecture assidue de mon post
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[inviteabd566ec]

Bonjour,

bon visiblement il y a quelques problèmes dans les conversions (pour moi aussi d'ailleurs), je vais essayer de donner ça clairement, en étant pas spécialiste de photométrie.
Déjà, sur le 2e site, il faut savoir que le point et la virgule ont une différence, même pour les anglosaxons : le résultat obtenu pour la LED est en fait 2,386 lumens(le point anglo-saxons est la virgule décimale française) ; et les valeurs d'ampoules sur les site sont 1700 lumens (la virgule anglo-saxone est simplement un espace en français). On trouve alors qu'il vous faut 740 LED pour remplacer votre ampoule de 100W.

Si on reprend ce que vous dit le premier site :

Sur un site (ICI), un candela = 1 bougie, 1 bougie = 12 lumens, donc une LED = 12*25 = 300 lumens !! Sur ce même site, une ampoule 60W "normale" éclaire de 600 à 750 lumens ! Impossible qu'on ait besoin de seulement 2 de nos LED, notre modélisation d'ampoule en comporte 12...

Une bougie "vaut" certes 1 candela et 12 lumens. Mais il n'est pas vrai que cela implique qu'une LED de 25cd auras un flux lumineux de 12*25 lumens. En effet, la définition du lumens est 1lm=1cd.sr, avec sr le stéradian, c'est à dire angle en 3 dimension. Ainsi le 1cd de la bougie se répartie dans toute les direction sur une sphère, donc une un angle de 4*pi stéradians. Mais dans votre cas, la diode n'éclaire que dans un cône d'angle au sommet 20°. Il faudrait faire le calcul précis, mais cela correspond à un angle solide inférieur à (20/180*pi)^2 stéradian (0.12 environ). En multipliant par nos 25 candelas, on trouve 3, soit à peu près ce que le premier site avait fourni. Comme dans ce premier site les ampoules n'éclairent plus que 600 lumens, il vous faut 2 fois moins de LED.

En conclusion, comme votre ampoule à incandescence est d'environ 45 candela, en metant un cache sur votre ampoule à incandescence qui ne laisse passer qu'un cône de lumière d'angle au sommet 20°, il vous suffira effectivement de 2 LED pour récupérer le même flux lumineux. Mais l'intérêt de l'incandescent par rapport à la LED est quand même qu'elle éclaire dans toutes les directions.

Juste une dernière chose, il y a un biais car les deux lampes n'éméttant pas dans la même gamme de longueur d'onde, l'oeil n'est pas sensible de la même manière aux deux lampes ...

[invitedf17bbdc]

Déjà, sur le 2e site, il faut savoir que le point et la virgule ont une différence, même pour les anglosaxons : le résultat obtenu pour la LED est en fait 2,386 lumens(le point anglo-saxons est la virgule décimale française) ; et les valeurs d'ampoules sur les site sont 1700 lumens (la virgule anglo-saxone est simplement un espace en français). On trouve alors qu'il vous faut 740 LED pour remplacer votre ampoule de 100W.

Raah c'est vrai, c'est bête comme erreur

Si on reprend ce que vous dit le premier site :
Une bougie "vaut" certes 1 candela et 12 lumens. Mais il n'est pas vrai que cela implique qu'une LED de 25cd auras un flux lumineux de 12*25 lumens. En effet, la définition du lumens est 1lm=1cd.sr, avec sr le stéradian, c'est à dire angle en 3 dimension. Ainsi le 1cd de la bougie se répartie dans toute les direction sur une sphère, donc une un angle de 4*pi stéradians. Mais dans votre cas, la diode n'éclaire que dans un cône d'angle au sommet 20°. Il faudrait faire le calcul précis, mais cela correspond à un angle solide inférieur à (20/180*pi)^2 stéradian (0.12 environ). En multipliant par nos 25 candelas, on trouve 3, soit à peu près ce que le premier site avait fourni. Comme dans ce premier site les ampoules n'éclairent plus que 600 lumens, il vous faut 2 fois moins de LED.

J'avais essayé en effet de convertir avec les formules trouvées sur le net, mais le stéradian était un peu compliqué donc je n'étais arrivée à rien...

Je devrais prendre quelle valeur de calcul au final ? Je pense plutôt à celle calculée automatiquement par le site, parce que je ne maitrise pas le stéradian !

En conclusion, comme votre ampoule à incandescence est d'environ 45 candela, en metant un cache sur votre ampoule à incandescence qui ne laisse passer qu'un cône de lumière d'angle au sommet 20°, il vous suffira effectivement de 2 LED pour récupérer le même flux lumineux. Mais l'intérêt de l'incandescent par rapport à la LED est quand même qu'elle éclaire dans toutes les directions.

Juste une dernière chose, il y a un biais car les deux lampes n'éméttant pas dans la même gamme de longueur d'onde, l'oeil n'est pas sensible de la même manière aux deux lampes ...

Merci pour toutes les précisions !

Juste une question : Si une lampe est faite avec des LED, est-ce qu'elle sera meilleure qu'une avec une ampoule à incandescence ? Parce que le but n'est pas d'éclairer toute la pièce, mais juste son plan de travail devant soi. Quelle solution serait la plus confortable pour l'utilisateur ?
Merci !

[inviteabd566ec]

Bonjour,

je pense que tu peux utiliser sans problème ce que t'as calculé le site. Après le stéradian tu peux demander à ton prof de math ou de physique, je pense qu'il t'expliquera mieux que moi ce que c'est, mais basiquement c'est vraiment juste la généralisation des angles dans un plan à des angles en volume.

Après, pour la question de laquelle est la mieux, ça dépend de beaucoup de paramètres :
- Que veut on éclairer : pour faire un spot dans une vitrine, une LED est préférable. Pour éclairer un salon, l'incandescent est mieux (NB : je dis incandescent mais ça peut inclure aussi dans certains cas les néons, les ampoules à économie d'énergie ...)
- Encombrement : s'il faut mettre 50 diodes pour éclairer de la même manière, c'est peut être pas génial.
- Le système de diffusion : après tout, il est possible d'atténuer la directionalité des LED, par exemple pour en faire des murs de lumière (il me semble que c'est à l'étude).
- Le confort : j'aime pas trop personnellement la lumière LED, elle est un peu trop blanche et trop froide, par exemple pour lire, je trouve. Mais ce n'est qu'un avis personnel.
- La consommation électrique : bon là les LED gagnent complètement.
- La fabrication : je pense qu'une LED est plus difficile à fabriquer qu'une ampoule, mais je sais pas.
- etc. etc. etc. On peut imaginer beaucoup de critères.

Voila pour les précisions !

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