Courbes de gradation, partie 1

Steve Mesh

6 septembre 2020

Tous les gradateurs sont créés égaux, non ? Faux ! Tous les pilotes sont créés égaux, non ? Faux

Il ne suffit pas de dire que vous voulez que les luminaires soient « modulables ». Il y a toujours eu des variations dans le fonctionnement des différents gradateurs, des ballasts fluorescents et plus récemment des pilotes de LED. Maintenant, c’est encore plus compliqué car vous pouvez utiliser des appareils qui vous permettent également de changer de coloration, mais c’est un sujet que nous laisserons pour un prochain article.

La spécificité est l’âme du récit – mais c’est aussi l’âme de la spécification des luminaires et des commandes d’éclairage ! Il vous appartient en tant que prescripteur ou installateur (ou toute autre personne impliquée dans le processus d’approvisionnement, d’installation ou de mise en service) d’être précis sur vos attentes quant au fonctionnement des équipements d’éclairage et de contrôle.

Parlons des courbes de gradation et de gradation, et d’une variété d’attributs que vous devriez prendre en compte, puis spécifiez ce que vous voulez réellement. Celles-ci incluent la relation entre la position du curseur (comme dans le cas d’un variateur à glissière), le rendement lumineux mesuré, le rendement lumineux perçu et même la consommation électrique résultante. Qui savait qu’un simple variateur mural pouvait être si compliqué ?

 Ceux qui ne sont pas spécialisés dans l’éclairage peuvent supposer qu’il existe une relation directe entre la position d’un curseur (comme dans le cas d’un gradateur de boîtier mural à glissière) et le niveau de lumière. Cependant, la plupart des experts en éclairage savent que certains gradateurs sont conçus pour compenser la réaction de l’œil aux changements de niveaux de lumière. Par conséquent, une réduction « linéaire » de la position du curseur sur le gradateur peut entraîner ce que l’on appelle une « gradation quadratique ». Un gradateur « linéaire » associé à un pilote LED « logarithmique » (« carré ») vous donnera ce résultat. Cela est également vrai si vous associez un gradateur « logarithmique » (« carré ») à un pilote « linéaire ».Sur la base de cet exemple, vous pouvez voir que le résultat est basé sur « l’entrée » (par exemple, la position du curseur dans le cas d’un variateur mural) et sur le message que le variateur envoie au pilote. Mais il est également basé sur le couplage du « périphérique d’entrée » (c’est-à-dire un gradateur de boîtier mural) avec le périphérique qu’il contrôle (c’est-à-dire un pilote de LED). Il existe des courbes de gradation typiques que les fabricants ont tendance à utiliser en termes de périphériques d’entrée et de sorti e:1. Linéaire2. Logarithmique (parfois appelée « loi carrée »)3. « S »Par exemple, un gradateur avec une courbe « linéaire » en termes de position du curseur enverra un signal à un pilote pour réduire la sortie de lumière de 50 % si vous tirez le curseur à mi-chemin. À l’œil, cela apparaîtra nettement plus brillant que 50 %. D’un autre côté, si vous associez un variateur « linéaire » à un avec un pilote conçu pour une sortie quadratique (ou ce que l’on appelle communément « logarithmique »), alors tirer le curseur à mi-chemin enverra un signal au pilote pour diminuer à 25 % de la sortie complète – mais il sera perçu par l’œil humain comme 50%. Par conséquent, dans cette situation, ce couplage variateur / pilote spécifique signifie que ce que vous percevez correspond à la position du curseur. Cependant, la puissance lumineuse mesurée ne correspond pas à la position du curseur. Linéaire / linéaireUne combinaison linéaire / linéaire – c’est-à-dire un gradateur linéaire associé à un pilote linéaire – est généralement adéquate lorsque vous utilisez la gradation en grande partie pour réaliser des économies d’énergie. Il est courant que les pilotes conçus principalement pour les économies d’énergie soient modulables jusqu’à 20 % de la pleine puissance (ou dans certains cas à 10%). Ceux-ci sont souvent commercialisés comme des produits « économes en énergie ». Par exemple, si le niveau d’éclairage cible dans un bureau était de 40 pieds-bougies sur les bureaux, alors 20 % de ce niveau serait de 8 pieds-bougies. Il est peu probable que la plupart des occupants veuillent travailler avec moins de 8 pieds bougies sur leur bureau ! Par conséquent, l’utilisation d’un pilote LED « 20% » est parfaitement adéquate. Étant donné que l’intérêt d’utiliser ces produits dans cette application est principalement d’économiser de l’énergie, il n’est pas vraiment problématique que le niveau de lumière perçu ne corresponde pas nécessairement à la position du curseur.

Linéaire / logarithmique

Comme expliqué précédemment, vous pouvez coupler un gradateur linéaire avec un pilote logarithmique, ou vice versa. Les deux combinaisons accomplissent la même chose. Ces appariements se traduisent par ce que l’on appelle généralement la « gradation quadratique », comme expliqué précédemment. Cela fournit une sortie qui est ajustée en fonction de la façon dont l’œil perçoit les niveaux de lumière – et non en fonction de ce qui est lu sur le photomètre. Ce type d’appariement permet une meilleure utilisation de toute la plage de positions des curseurs, en particulier à l’extrémité inférieure de la plage de sortie lumineuse. De toute évidence, vous pouvez maintenant voir pourquoi il est important de spécifier (et de vérifier) ​​quel type de courbe de gradation le gradateur (ou système de contrôle d’éclairage) émet, et quel type de périphérique de sortie tel qu’un pilote LED est conçu pour fournir. Si vous ne le spécifiez pas (puis ne le vérifiez pas), comment saurez-vous que vous obtenez vraiment un appariement linéaire / logarithmique qui fournira une « gradation quadratique »? Il convient également de noter que ceux-ci sont généralement appelés produits « architecturaux ». En tant que tels, ils sont généralement conçus pour diminuer jusqu’à 1 % de la puissance maximale, voire moins dans certains cas.

En raison de la nature quadratique de la corrélation du rendement lumineux mesuré avec le rendement lumineux perçu, un produit à économie d’énergie conçu avec une valeur bas de gamme de 20 % entraînerait un rendement lumineux perçu d’environ 45%. Il existe de nombreuses situations « architecturales » où cela ne répond pas à vos attentes. Par exemple, imaginez une salle de bal où vous voudrez peut-être avoir un très faible niveau de lumière ambiante, éventuellement complété par d’autres luminaires spécialisés fournissant du théâtre, des couleurs, des motifs, des projections, etc. Vous voudriez / devrez certainement atteindre des niveaux ambiants très bas qui nécessitent d’aller bien en dessous d’une valeur de lumière mesurée de 20 %. Il en irait de même pour tout espace utilisé pour des présentations audiovisuelles. Cela aurait également du sens pour certaines pièces dans un cadre résidentiel – en particulier la salle à manger, le salon, etc.

Image courtoisie de Pathway Lighting

Logarithmique / logarithmiqueSi vous associez un gradateur logarithmique à un pilote logarithmique (tous deux conçus pour une gradation « quadratique »), vous vous retrouverez avec une courbe beaucoup plus exagérée pour la sortie du luminaire LED. Cela signifie que la plupart de la gradation se produira à l’extrémité supérieure de la course du curseur, et il y aura une plage beaucoup plus grande de la position du curseur en dessous de celle qui vous donnera beaucoup de contrôle sur la plage inférieure de sortie de lumière. Si cela est souhaitable dans un certain espace, alors vous savez maintenant que vous devez spécifier à la fois des gradateurs logarithmiques ainsi que des pilotes qui fonctionnent selon des courbes de gradation « quadratiques ». Cependant, ce n’est généralement pas souhaitable dans la plupart des applications.

Image courtoisie de EldoLED

Autres courbesVous pouvez concevoir un variateur (périphérique d’entrée) ou un pilote (périphérique de sortie) pour suivre les courbes spécifiques de votre choix. Il existe en fait d’autres types de courbes que divers fournisseurs ont imaginés – telles que les courbes en « S », les courbes « linéaires douces », etc. Certains systèmes et luminaires de gradation pour le théâtre ont également d’autres courbes préprogrammées. Celles-ci sont généralement conçues pour offrir une plus grande contrôlabilité dans des parties spécifiques de la plage d’entrée (c’est-à-dire, « curseur »). Certains appareils de cinéma vous permettent en fait de sélectionner le type de courbe de gradation que vous souhaitez en faisant défiler les options directement sur l’appareil lui-même. Cependant, les fabricants de produits architecturaux ont tendance à adhérer à « linéaire » ou « logarithmique » pour les périphériques d’entrée et de sortie – et cela vous donne les types de résultats décrits précédemment.

Image courtoisie de Rosco

Traduit et publié avec la permission de Lighting Control Association. http://lightingcontrolsassociation.org/2020/07/13/steve-mesh-talks-dimming-curves-part-1/