La lumière émise par les LED peut scintiller ou présenter un effet stroboscopique, ce qui peut entraîner des désagréments, fatigue et même maux de tête. Des chercheurs de l'Université de technologie d'Eindhoven et de Signify ont déterminé les caractéristiques de la lumière auxquelles l'œil humain ne perçoit plus ces effets indésirables. Le modèle développé permet aux fabricants d'éclairage de tester ces effets indésirables lors de la conception de leurs produits LED. Gosia Perz obtiendra un doctorat. pour cette recherche à TU/e ​​le 5 février.

L'électricité que nous utilisons en Europe pour brancher différents appareils électroménagers, téléviseurs et lampes dans les prises murales est une alimentation en courant alternatif (CA) qui change à 50 cycles par seconde (50 Hertz). "Les lampes à incandescence doivent devenir chaudes pour émettre de la lumière, et comme les processus thermiques sont plutôt lents, nous ne pouvons pas voir que la lumière fluctue, " explique Gosia Perz, "Mais la réaction des LED au courant d'entraînement est très rapide, presque instantané, ce qui peut entraîner des effets secondaires visibles causés par la lumière fluctuante. » La plupart des LED ne fonctionnent pas directement sur le secteur, mais ils contiennent un élément électronique - un pilote - qui régule le courant traversant une LED. Ce pilote peut réduire les fluctuations de courant pour éviter la visibilité des effets secondaires. Cependant, cela nécessite un compromis avec d'autres fonctionnalités des pilotes, comme le coût, Taille, fiabilité ou efficacité. "Par conséquent, différentes conceptions de pilotes peuvent entraîner des niveaux variés d'effets indésirables dans la lumière émise par les LED, " dit Perz.

"Ce que vous ne voyez pas ne vous affectera pas"

Le scintillement est immédiatement visible, mais l'effet dit stroboscopique est plus difficile à observer si vous ne savez pas quoi chercher. Perz : « Cet effet est visible sous la forme d'une série d'images fixes lorsque la lumière fluctuante illumine un objet en mouvement. Dans sa forme extrême, cet effet est souvent utilisé dans les discothèques. » L'œil humain perçoit cet effet et il peut influencer notre perception de la qualité de l'éclairage, entraînant gêne et irritation, mais aussi des maux de tête. Perz : « Il est important de déterminer quand la lumière stroboscopique est encore perceptible par les humains. Les recherches dans ce domaine indiquent que l'exposition à une lumière fluctuante induit des réponses biologiques, pouvant affecter la santé, uniquement lorsque le scintillement ou l'effet stroboscopique sont visibles. En bref; ce que tu ne vois pas, ne vous affectera pas. » Elle ajoute :« Les fabricants veulent savoir ce que les gens perçoivent et ne perçoivent pas, afin qu'ils puissent faire des choix éclairés lors de la conception de leurs pilotes."

Standard international

Perz a recherché la valeur exacte des caractéristiques lumineuses spécifiques auxquelles l'effet stroboscopique devient invisible à l'œil humain; le seuil de visibilité. Elle a invité plus de 200 personnes, dans un environnement de bureau simulé, pour regarder un disque noir avec un point blanc sous une source lumineuse LED. Le disque tournait à une vitesse constante de 4 mètres par seconde, similaire aux gestes rapides de la main dans un environnement de bureau. Lors des expérimentations, Perz a manipulé différents paramètres d'éclairage; la fréquence, l'amplitude ou la profondeur de modulation et la forme de l'onde. Les sujets ont indiqué s'ils observaient ou non un effet stroboscopique pour chaque changement. Des chercheurs de l'Université du Sud-Est en Chine ont répété les expériences pour exclure les différences culturelles.

Sur la base des seuils trouvés pour chaque combinaison des paramètres testés, Perz a développé un modèle open source quantifiant la visibilité de l'effet stroboscopique de toute forme d'onde lumineuse. Les fabricants de LED peuvent utiliser ce modèle pour tester leurs produits. Perz :« La mesure que nous avons développée, appelé SVM (mesure de visibilité stroboscopique), est déjà recommandé par la Commission internationale de l'éclairage pour quantifier la visibilité de l'effet stroboscopique dans les applications d'éclairage général. J'espère qu'il deviendra la mesure internationale pour décrire la visibilité de l'effet stroboscopique pour les LED."

Testez vos propres LED pour l'effet stroboscopique

Si vous savez quoi chercher, il est très facile de déterminer si une LED a un effet stroboscopique. Faites pivoter rapidement un stylo de haut en bas devant votre lampe. Faites ensuite pivoter le stylo de haut en bas devant la fenêtre, tout aussi rapidement. Si vous ne voyez aucune différence, le driver de votre LED est conçu pour qu'aucun effet stroboscopique ne soit visible. Si vous voyez un flou continu devant la fenêtre, pendant que vous voyez une série d'images fixes devant la lampe, alors vous aurez retrouvé l'effet stroboscopique dans le driver de votre LED.