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Environnement technique

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Qu'est-ce que le scintillement ou l'effet stroboscopique des LED ?

Réunion en ligne avec caméra

Les bandes provoquées par le scintillement peuvent être particulièrement visibles lors d’enregistrements vidéo ou lors de réunions en ligne.

On entend par scintillement (souvent appelé clignotement, flicker ou flickr) une variation indésirable périodique (scintillement) ou non périodique (clignotement) de la lumière et son effet sur la perception visuelle. Ces variations peuvent concerner la luminance ou la répartition spectrale. Ces phénomènes sont répertoriés sous le terme de « Temporal Light Artefacts » (abréviation TLA).

Aperçu du thème « Scintillement (LED) »

Les Connaissances de l'éclairage ERCO existent aussi en livre blanc :

Qu’est-ce que provoque le scintillement ?

Le scintillement peut entraîner irritation et sautes de l’humeur. Le scintillement est souvent perçu de manière particulièrement nette et désagréable en périphérie du champ de vision. En présence d’une épilepsie photosensible, le scintillement ou papillotement à une certaine fréquence peut conduire à des attaques d’épilepsie.
En dessous de 60 Hz, le scintillement est souvent perçu de manière consciente, un cas de figure est ici la fréquence du secteur qui est, par exemple, nettement perceptible avec les anciennes lampes fluorescentes. Le scintillement à une fréquence > 60 Hz est plutôt perçu de manière inconsciente.

Qu’est-ce que l’effet stroboscopique ?

L’effet stroboscopique peut également être préjudiciable sur les enregistrements vidéo, dans la mesure où apparaissent des bandes sur l’image ou que le mouvement d’objets est incorrectement représenté. Cet effet résulte d’une interférence entre la fréquence de la lumière et le taux de rafraîchissement de l’image.

Un autre effet possible de l’effet stroboscopique est que les éléments en mouvement sont perçus comme étant immobiles ou avec un mouvement ralenti, voire un mouvement à l’envers. Ces effets se produisent chaque fois qu’un élément en mouvement, par exemple la lame d’une scie circulaire, est éclairé par une source lumineuse, qui a, elle-même, une certaine fréquence. La rotation de la lame de la scie interagit avec la fréquence de la lumière, et, selon le rapport, la lame est perçue comme tournant dans le mauvais sens, ou bien elle tourne plus lentement ou elle est perçue comme immobile – ce qui peut avoir des conséquences fatales en matière de sécurité. Enfin avec l’effet stroboscopique, il est également possible que des gouttes de pluie, par exemple, apparaissent tomber comme une ligne pointillée ou comme un ruban de perles.

Qu’est-ce qui peut provoquer le scintillement ou l’effet stroboscopique dans un appareil d’éclairage à LED ?

La source lumineuse, en elle-même, est toujours exempte de scintillement. Que l’appareil d’éclairage soit exempt de scintillement dépend de la qualité du driver utilisé. Quand on a affaire à des drivers de grande qualité, les effets mentionnés ne se produisent pas en règle générale.
Différentes raisons peuvent être à l’origine du scintillement d’un appareil d’éclairage à LED :

  1. Une cause possible du scintillement est les variations de charge dans le réseau électrique, qui ne sont pas absorbées par l’électronique du driver LED.

  2. Une autre cause est que des drivers de moindre qualité convertissent le courant alternatif (du secteur), certes, en courant continu, mais ne le lissent pas suffisamment. Cela peut ainsi entraîner des variations périodiques de la luminosité, alors perçues comme un scintillement.

  3. Les interférences à l’intérieur d’un driver LED peuvent faire brièvement scintiller ou flasher les luminaires LED lors de la commutation.

  4. Une autre cause du scintillement de la lumière LED peut venir de la méthode de gradation du driver. La gradation à courant constant (CCR) n’est pas critique pour les drivers de grande qualité. Contrairement à la modulation de largeur d’impulsions (MLI ou PWM en anglais), la méthode CCR permet de réguler le courant de fonctionnement lors de la gradation des LED. La méthode MLI, en revanche, allume et éteint la LED selon des cycles à haute fréquence, régulant ainsi la luminosité perçue. La fréquence de commutation n’est, en règle générale, pas perceptible par l’œil humain. Les caméras vidéo sont ici plus sensibles, ce qui peut entraîner des artefacts tels que des bandes horizontales dans l’image, notamment dans le cas de luminaires à forte gradation.

Quelles sont les mesures du scintillement pour les appareils d’éclairage à LED ?

Le règlement UE 2019/2020 relatif à la directive 2009/125/CE (directive sur l’écoconception) définit deux mesures d’évaluation pour les artefacts de lumière temporelle (TLA) :

  • La valeur PstLM pour évaluer le scintillement visible dans la plage de fréquences 0,3 Hz jusqu’à 80 Hz. « st » signifie « courte durée » (en anglais « short term »), tandis que « LM » signifie « Light flicker meter method » soit « méthode de mesure du scintillement lumineux ».

  • La « mesure de visibilité stroboscopique » SVM (en anglais « Stroboscopic Visibility Measure) pour évaluer l’effet stroboscopique pour des objets en mouvement dans la plage de fréquences 80 Hz jusqu’à 2 000 Hz.


Pour ces deux paramètres, une valeur de 1 signifie qu’un observateur moyen a une probabilité de 50 % de déceler le scintillement. Les limites acceptables sont 1 pour PstLM et 0,4 pour SVM.

Intéressant :
un luminaire LED est donc considéré comme étant exempt de scintillement lorsque la valeur SVM est <= 0,4 et que la valeur PstLM est <= 1,0.

Quand un luminaire est-il adapté à la vidéo ?

Lorsqu’un appareil d’éclairage est gradé par modulation de largeur d’impulsions (PWM) et que l’on enregistre des vidéos, des bandes peuvent apparaître sur l’image. L’apparition des bandes et leur intensité dépend du taux de rafraîchissement de l’image et de la fréquence à laquelle le driver allume et éteint la LED.

Bon à savoir :
un luminaire LED est donc considéré comme adapté au cinéma, lorsque la valeur SVM est <= 0,1 et que la valeur PstLM est <= à 1,0.

Les Connaissances de l'éclairage ERCO existent aussi en livre blanc :

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