vendredi 10 octobre 2014

Eclairage à LED : y a-t-il un danger ?

C'est la consécration pour l'ampoule à LED dont les découvreurs viennent d'obtenir le prix Nobel de physique. Elle a conquis nos maisons, les phares de nos voitures, nos téléviseurs ou nos écrans d'ordinateurs. Pourtant n'y a-t-il aucun risque à utiliser cette technologie ?




L'ampoule à LED que l'on trouve dans le commerce est présentée comme écologique puisqu'elle nécessite environ deux fois moins de puissance que ses concurrentes fluocompactes (néon et lampe basse consommation) pour le même éclairage. De plus leur durée de vie qui serait 10 fois plus importante ferait presque oublier l'obsolescence programmée de nos défuntes ampoules à filaments (vidéo à 04:00) :



Les LED ne contiennent pas non plus de particules de mercure comme c'est le cas des fluocompactes. Enfin, c'est une affaire de goût mais les nombreuses LED d'une ampoule peuvent être au choix visibles ou cachées derrière une vitre opaque, et la lumière qu'elles émettent est très claire.

Pourtant les physiciens vous le diront, pour obtenir une lumière aussi blanche, il faut beaucoup... de bleu. C'est d'ailleurs pour cela que l'éclairage des objets qui utilisent des LED présente de légers reflets bleus. Pour vous en convaincre, observez le visage d'une personne qui regarde un écran à LED à quelques centimètres de distance. Il apparaîtra bleuté dans la pénombre.


La lumière très blanche des LED abîme les cellules de la rétine 


Le bleu n'est pourtant pas une couleur neutre dans le spectre de la lumière qu'on peut apercevoir lors d'un arc-en-ciel. Il a la particularité de lutter contre notre endormissement en excitant fortement les cellules de la rétine a tel point que des scientifiques français ont démontré qu'en conduite de nuit, la lumière bleue est aussi efficace que deux tasses de café pour lutter contre le sommeil. Evidemment, cette excitation n'est pas sans conséquences.  

Ainsi l'Anses évoquait en 2010 qu'une lumière à forte dominante bleue pouvait générer un "stress toxique pour la rétine" Une fois n'est pas coutume, c'est la plus haute autorité de santé française, qui avait dévoilé le pot aux roses. L'agence, peu encline à donner un avis s'opposant à de puissants intérêts économiques, introduisait pourtant ses préconisations par cette phrase explicite : "les LED ont des effets sanitaires à prendre en compte".

Elle posait alors les bases d'une réflexion qui, si elle n'a pas abouti, avait au moins pour ambition de protéger les enfants de cette lumière à forte dominante bleue car le cristallin de leur yeux "reste en développement et ne peut assurer son rôle efficace de filtre de la lumière". L'agence de santé publique préconisait ainsi "d'éviter l'utilisation des sources de lumière riches en couleur bleue dans les lieux fréquentés par des enfants". Hors, de par leur construction même, la majorité des LED présentent une forte proportion de lumière bleue.


Certaines LED produisent une lumière qui tend vers le jaune 


Afin de mieux comprendre, observons le spectre lumineux de plusieurs sources d'éclairages. Celui du soleil que l'on peut aussi observer lors d'un arc-en-ciel est relativement équilibré, c'est-à-dire qu'il ne favorise pas une couleur au détriment d'une autre. Sa proportion de lumière chaude (rouge et jaune) est légèrement plus importante que sa proportion de lumière froide (violet et bleu). La température de couleur produite par notre astre est donc plutôt chaude :

Spectre de la lumière solaire (légèrement chaud)


En revanche, les ampoules qui produisent une lumière blanches (froide) sont à dominante spectrale bleue. C'est le cas de la grande majorité des LED. Ainsi la couleur émise par ces dernières est souvent située entre les longueurs d'ondes de 440 et 500 nanomètres. Hors c'est un fait, plus une longueur d'onde est proche de 380 nanomètres (les fameux ultraviolet) et plus elle endommage la structure des molécules organiques :


Spectre d'une LED à dominante bleue (couleur froide)


Attention toutefois aux conclusion hâtives car ceci n'est valable que pour les LED dont la lumière est très blanche. D'autres LED -souvent plus chères- limitent cette prédominance de la couleur bleue. Le résultat est un éclairage qui tend davantage vers le jaune :

Spectre d'une LED à dominante rouge (couleur chaude)


L'ampoule fluocompacte est également souvent à dominante plutôt chaude :


Spectre d'une fluocompacte aux couleurs majoritairement chaudes 



La défunte ampoule à incandescence était à dominante très chaude ce qui lui conférait une lumière très jaune :

Un spectre qui tend vers le rouge et des couleurs chaudes pour les ampoules à filament



Conclusion:

On a tort d'incriminer systématiquement les LED qui cumulent basse consommation, absence de mercure et longévité (pour combien de temps encore ?)
Il faudrait en revanche limiter autant que possible les éclairages froids qui, s'ils sont à la mode, excitent plus fortement nos cellules rétiniennes que les éclairages plus chaud. Et ce d'autant plus que les personnes exposées seront jeunes et leur cristallin transparent.

Pour un éclairage chaud privilégier les ampoules dont la température de couleur est située entre 2300 et 3200° kelvins. Un éclairage froid commencera à 6000° k.

Rappel:  

  • Un éclairage blanc est à dominante spectrale bleue (froid)
  • Un éclairage jaune est à dominante spectrale rouge (chaud)