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HMI gradables et Température de couleur Noter : ***** 1 Votes

#1 L'utilisateur est hors-ligne   Laurent Andrieux 

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Posté 18 février 2009 - 21:08

Le fait de grader un HMI est-il est véritablement "neutre" du point de vue de la colorimétrie ? Marc ?

#2 L'utilisateur est hors-ligne   Marc Galerne 

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Posté 20 février 2009 - 13:02

La réponse est simple : Il est impossible de ne pas changer la température couleur en « dimmant » un HMI. J’ajouterai même sur aucun type d’éclairages : LED , Fluorescence, Tungstène subissent, dans une plus ou moins importante proportion, des déviances colorimétriques lorsqu’ils sont gradés.

Concernant les HMI, il faut savoir que les lampes fonctionnent à une température de couleur (Tc en K et non °K) donnée en fonction de la température thermique (°C) à l’intérieur de la chambre de combustion. Cette Tc, qui est par convention 5600K pour la lumière du jour, est généralement plus haute à la sortie de la chaîne de fabrication : 6000 K voir 6500 K ou 7000 K afin d’allonger la durée d’utilisation dans des Tc acceptables.

La température thermique (et colorimétrique) est assurée par l’excitation électrique dans l’arc ainsi que par la combustion des gaz rares. Si l’on varie le courant de lampe on va constater plus ou moins rapidement une modification de la température couleur. Lorsque l’on diminue le courant de lampe, on baisse la température thermique dans le bulbe et on élève la température couleur et il en résulte un aspect plus bleu. Inversement, si l’on augmente le courant de lampe, la Tc diminue tirant vers le orange. Malheureusement ce genre de phénomène s’accompagne de l’apparition de Magenta ou de Vert selon les cas.

La variation de température couleur se fait plus ou moins rapidement en fonction de la puissance de la lampe. Les lampes de forte puissance ont une certaine inertie qui permet de bénéficier d’une bonne Tc pendant quelques minutes (2 maxi) avant que cette dernière ne commence à varier. Par contre avec les petites puissances, c’est quasi instantané. C’est pour cette raison que nous ne mettons pas de « dimmer » sur nos ballasts (sauf le 200 pour des questions d’autonomie sur batterie en vidéo où le « blanc » caméra arrange les choses). Rappelez-vous ces petites torches hmi de type minette : il suffisait de souffler sur l’appareil pour que la Tc change immédiatement.

Une autre information qu’il faut clarifier. Lorsque les fabricants de lampes et les constructeurs de projecteurs (pas nous, c’est juré) indiquent « dimmable à 50% », il s’agit du courant lampe que l’on diminue de 50% et non pas de l’intensité lumineuse qui elle se réduit de 25% maxi (lorsque les potentiomètres fonctionnent encore).

#3 L'utilisateur est hors-ligne   Yves Agostini 

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Posté 20 février 2009 - 14:54

Alors K = °C pour les constructeurs?

#4 L'utilisateur est hors-ligne   Marc Galerne 

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Posté 20 février 2009 - 16:17

Oui, d'ailleurs une même lampe affichera des Tc différentes si elle est placée dans un projecteur plus ou moins ventilé.
A ne pas répéter mais en bouchant les ventilations des appareils on peut sensiblement "réchauffer" la température de couleur...

Voici deux extraits d'articles glanés sur le net:
"La température de couleur permet de déterminer la température (effective ou "virtuelle") d'une source de lumière à partir de sa couleur. Elle se mesure en kelvins. La couleur d'une source lumineuse est comparée à celle d'un corps noir théorique chauffé entre 2 000 et 10 000 K, qui aurait dans le domaine de la lumière visible un spectre d'émission similaire à la couleur considérée."

"Le kelvin est la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau (H2O), et une variation de température de 1 K est équivalente à une variation de 1 °C. Toutefois, à la différence du degré Celsius, le kelvin est une mesure absolue de la température qui a été introduite grâce au troisième principe de la thermodynamique. La température de 0 K est égale à -273,15 °C et correspond au zéro absolu.

N'étant pas une mesure relative, le kelvin n'est jamais précédé du mot « degré » ni du symbole « ° », contrairement aux degrés Celsius ou Fahrenheit. À l'origine, en 1954, le kelvin s'appelait le « degré Kelvin » et s'écrivait alors °K. Le « degré » fut supprimé lors de la 13e CGPM en 1967 et son symbole devint K."

degrés Celsius en Kelvin : K = °C + 273,15
Kelvins en degrés Celsius : °C = K - 273,15

#5 L'utilisateur est hors-ligne   Yves Agostini 

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Posté 20 février 2009 - 16:45

Ah? OK! Ciao degré Kelvin! Dommage, j'aimai bien le °

#6 L'utilisateur est hors-ligne   Laurent Andrieux 

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Posté 20 février 2009 - 17:25

Voir le messageMarc Galerne, le 20-02-2009 - 13:02, dit :

Lorsque l’on diminue le courant de lampe, on baisse la température thermique dans le bulbe et on élève la température couleur et il en résulte un aspect plus bleu. Inversement, si l’on augmente le courant de lampe, la Tc diminue tirant vers le orange.


Curieux, j'aurais imaginé l'inverse... que si la température augmente, la température de couleur augmente aussi... peux-tu nous expliquer pourquoi ?

#7 L'utilisateur est hors-ligne   Marc Galerne 

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Posté 20 février 2009 - 18:08

Voir le messageLaurent Andrieux, le 20-02-2009 - 17:25, dit :

Curieux, j'aurais imaginé l'inverse... que si la température augmente, la température de couleur augmente aussi... peux-tu nous expliquer pourquoi ?


Mes compétences ne vont pas jusque là. Je dirais que lorsque tu chauffes un métal tu passes d'abord au rouge et si tu persistes tu finis par chauffer à blanc donc vers une couleur plus froide mais, je n'en mettrais pas ma main au feu.
Plus sèrieusement, il faut demander à des ingénieurs de chez Osram ou Philips pour ça. Je veux bien essayer quand même mais je doute même avoir une réponse... D'autant plus que pour eux, je cite "il n'y a pas de changement de Tc quand on "dimme" mais un rendu de couleurs différents, notamment sur les rouges". Ils sont forts !!!

Voir le messageYves Agostini, le 20-02-2009 - 16:45, dit :

Ah? OK! Ciao degré Kelvin! Dommage, j'aimai bien le °


Moi aussi mais avec modération. Ah, un petit Casanis avec des glaçons !!!

#8 L'utilisateur est hors-ligne   Christophe Larue 

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Posté 21 février 2009 - 02:04

De mémoire de cours de physique, la TC en Kelvin correspond à la mlse en température d'un corps noir jusqu'à que celui-ci émette une lumière. Plus cette température est basse, plus le corps noir se rapproche des "rouges", et plus on augmente la température, plus le corps noir émet des radiations proches du bleu.
Dans ce sens, je rejoins Laurent.
Un petit lien vers wiki, avec toutes les précautions liées.

#9 L'utilisateur est hors-ligne   Marc Galerne 

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Posté 21 février 2009 - 08:59

Je viens de m'apercevoir que c'est aussi ce que j'ai écris. Donc, je n'ai pas l'explication mais en tout cas, je suis sûr du résultat : lorsqu'on dimme un projo on augmente la TC. Ca doit donc être une réaction des gaz...? Je pose la question aux fabricants de lampes. On verra...

#10 L'utilisateur est hors-ligne   Yves Agostini 

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Posté 21 février 2009 - 10:22

Il y a quand même une différence entre la théorie du corps noir où l'on chauffe "thermiquement" une boite fermée et le système à éclat qui est loin d'être un fil tungstène que l'on peut dimer avec les résultats du corps noir que l'on connait.

#11 L'utilisateur est hors-ligne   Baptiste Juttet 

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Posté 25 février 2009 - 17:58

Le spectre de longueur d'onde d'un HMI est en effet inhérent aux propriétés des gaz sous faible pression soumis à des décharges, et non à celles des corps portés à haute température comme les lampes tungstène.

Une lampe HMI est constituée principalement de mercure sous forme de gaz, auquel on ajoute des halogénures, des terres rares, des métaux ( cf : wiki)
Chacun des gaz présents ont des propriétés différentes dans un même environnement.

En l'occurrence lorsqu'on diminue la tension, le ratio "autres gaz"/mercure est altéré, le mercure devient plus présent dans la lampe car moins réactif au changement, celui-ci étant de dominante bleue ; La TC augmente
inversement si on augmente la tension, l'ionisation des oxydes métalliques se fait plus rapidement que le mercure, la TC diminuera selon le même principe.


Mais il serait quand même bien de trouver une courbe, un graphe ou quelque chose représentant ces variations....
je m'en vais de ce pas questionner le grand maître Google :)

#12 L'utilisateur est hors-ligne   Laurent Andrieux 

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Posté 25 février 2009 - 19:53

Très intéressant... Cela explique-t-il aussi que la TC a tendance a augmenter quand la lampe vieillit ?

#13 L'utilisateur est hors-ligne   Baptiste Juttet 

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Posté 26 février 2009 - 01:34

J'aurais plutôt tendance à dire que la TC diminue avec le temps.
En effet une lampe HMI utilise des électrodes, ces mêmes électrodes se "consument" (s'oxydent) avec le temps. Augmentant de facto la distance entre celles-ci.
Pour maintenir l'arc électrique entre les deux électrodes, la tension augmente selon les mêmes proportions.
Et comme il est décrit plus haut si la tension augmente, la TC diminue ! (cette diminution est approximativement égale à 1K/heure)

Il est d'ailleurs conseillé de changer les lampes à la moitié de leur vie afin de garder une cohérence avec la température de couleur.


Cependant, une chose m'échappe, je ne comprends pas pourquoi la durée de vie d'une lampe HMI est inférieure à celle d'une lampe à vapeur de mercure par exemple ??

#14 L'utilisateur est hors-ligne   Marc Galerne 

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Posté 28 février 2009 - 11:25

Voir le messageBaptiste Juttet, le 26-02-2009 - 01:34, dit :

Cependant, une chose m'échappe, je ne comprends pas pourquoi la durée de vie d'une lampe HMI est inférieure à celle d'une lampe à vapeur de mercure par exemple ??


J'attends des réponses de la part de fabricants de lampes pour ces questions. Si l'on parle de lampe de vapeur de Mercure type celles utilisées pour l'éclairage public... Elles ne sont pas réamorçables à chaud. Le hot restrike est extrêmement réducteur de durée de vie des lampes. En gros, une lampe à décharge nécessite une impulsion de 5 à 7 000 V pour l'allumer. Lorsque la lampe a chauffé, la résistance électrique à l'intérieur augmente considérablement et une impulsion de 30 à 70.000 V devient nécessaire pour la rallumer.
Au fait, la Tc diminue bien avec le vieillissement des lampes.

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