Qu’est-ce que le flicker ? Comprendre le scintillement des luminaires LED

Le flicker désigne les variations rapides de l’intensité lumineuse produite par une lampe ou un luminaire. Ce scintillement peut être directement visible, apparaître uniquement lorsque le regard ou un objet se déplace, ou rester imperceptible tout en dégradant le confort visuel.

Avec les technologies LED, la qualité de lumière ne dépend donc pas seulement du flux lumineux, de la température de couleur ou de l’IRC. Elle dépend également de la stabilité du courant fourni à la source lumineuse.

Comment se manifeste le flicker ?

Un luminaire peut sembler produire une lumière parfaitement stable alors que son flux lumineux varie plusieurs fois par seconde.

Ces fluctuations temporelles peuvent provoquer trois phénomènes différents.

Le scintillement visible

Il correspond à une variation lumineuse directement perceptible par un observateur immobile. La lumière semble trembler, vibrer ou changer rapidement d’intensité.

Ce phénomène peut devenir particulièrement gênant dans un bureau, une salle de classe, un établissement de santé, un atelier ou tout autre espace occupé pendant plusieurs heures.

L’effet stroboscopique

L’effet stroboscopique apparaît lorsque la lumière varie pendant qu’un objet est en mouvement. Une roue, une machine, un ventilateur ou un outil rotatif peut alors sembler ralentir, s’immobiliser ou se déplacer de manière saccadée.

Dans un environnement industriel, cette perception déformée du mouvement peut également présenter un enjeu de sécurité.

L’effet de réseau fantôme

Lors d’un déplacement rapide des yeux, une source lumineuse peut apparaître sous la forme d’une succession de points, de traits ou d’images répétées. Ce phénomène est parfois visible avec certains feux automobiles ou certains luminaires observés dans un environnement sombre.

La Commission internationale de l’éclairage regroupe ces manifestations sous le terme d’« artefacts lumineux temporels ». Ils proviennent d’une modulation temporelle de la lumière, c’est-à-dire d’une variation du flux lumineux dans le temps. La CIE souligne leur influence possible sur la perception de l’environnement et sur la qualité de l’éclairage.

Pourquoi certains luminaires LED scintillent-ils ?

Une LED réagit presque instantanément aux variations du courant électrique. Contrairement à certaines anciennes sources lumineuses qui conservaient une légère persistance, son émission lumineuse peut suivre très rapidement les fluctuations de son alimentation.

Le flicker ne provient donc pas nécessairement du module LED lui-même. Il résulte fréquemment de l’association entre plusieurs composants :

• la source ou le module LED ;

• le driver ;

• le réseau électrique ;

• le système de variation ;

• le protocole de commande ;

• la qualité des raccordements ;

• la compatibilité entre les différents équipements.

Un driver de qualité insuffisante peut transmettre à la LED une alimentation irrégulière. La lumière suit alors ces variations et produit un scintillement plus ou moins important.

Quelles sont les principales causes du flicker ?

Un driver de qualité insuffisante

Le driver transforme et régule l’alimentation électrique destinée au module LED. Sa conception influence directement la stabilité de la lumière.

Deux luminaires présentant une puissance, un flux et une température de couleur comparables peuvent donc offrir des niveaux de confort très différents selon la qualité de leur driver.

Une incompatibilité avec le variateur

Un luminaire déclaré dimmable ne fonctionne pas nécessairement correctement avec tous les variateurs. Une incompatibilité peut provoquer :

• un scintillement ;

• des variations irrégulières ;

• une extinction brutale ;

• une plage de variation trop limitée ;

• un fonctionnement instable à faible intensité.

La compatibilité entre le driver et le système de variation doit être vérifiée avant la prescription.

Une variation par découpage ou PWM

Certains systèmes modulent très rapidement l’allumage et l’extinction de la source afin de réduire la quantité de lumière produite. Cette technique, appelée PWM, peut être performante lorsque sa fréquence et sa mise en œuvre sont correctement maîtrisées.

Une fréquence trop basse ou une profondeur de modulation excessive peut cependant favoriser la perception d’artefacts lumineux.

Une alimentation électrique perturbée

Les fluctuations du réseau, certains équipements électroniques, les alimentations partagées ou une installation électrique défectueuse peuvent également perturber le fonctionnement du driver et la stabilité du flux lumineux.

Une association incorrecte des composants

Un module LED, un driver et un système de commande peuvent fonctionner correctement séparément, mais devenir instables lorsqu’ils sont associés. Il faut donc examiner la solution d’éclairage comme un ensemble complet.

Quels sont les effets possibles sur le confort visuel ?

Un flicker important peut être immédiatement désagréable. Lorsqu’il est moins visible, son origine est parfois difficile à identifier.

Selon la sensibilité des personnes, la durée d’exposition et les caractéristiques de la modulation lumineuse, il peut être associé à :

• une fatigue visuelle ;

• une sensation d’inconfort ;

• des difficultés de concentration ;

• une diminution des performances ;

• des maux de tête ou des migraines chez certaines personnes sensibles ;

• une perception perturbée des objets en mouvement.

Les connaissances scientifiques continuent d’évoluer et il ne faut pas attribuer automatiquement chaque inconfort au flicker. La CIE indique néanmoins que des études ont établi des liens possibles entre certaines modulations temporelles, une augmentation de la fatigue, une baisse de performance et des épisodes aigus tels que les migraines.

La maîtrise du scintillement doit donc être considérée comme un critère de qualité de lumière, particulièrement dans les espaces occupés durablement.

Comment mesure-t-on le flicker ?

Une simple indication « sans scintillement » ou « flicker-free » ne suffit pas pour comparer objectivement deux produits. Il est préférable de consulter des valeurs mesurées selon des méthodes reconnues.

L’indicateur PstLM

Le PstLM évalue principalement la perception du flicker à court terme par un observateur immobile.

Selon la définition du règlement européen, une valeur de PstLM égale à 1 signifie qu’un observateur moyen présente une probabilité de 50 % de détecter le scintillement.

Plus la valeur est faible, moins le flicker est susceptible d’être perceptible.

L’indicateur SVM

Le SVM, ou Stroboscopic Visibility Measure, mesure la visibilité probable de l’effet stroboscopique lorsqu’un objet ou l’observateur est en mouvement.

Une valeur SVM égale à 1 correspond au seuil de visibilité pour un observateur moyen. Une valeur inférieure traduit un risque plus faible de perception de cet effet.

Ces deux indicateurs sont complémentaires :

Indicateur	Phénomène principalement évalué
PstLM	Scintillement perçu directement
SVM	Effet stroboscopique sur les mouvements

Que prévoit la réglementation européenne ?

Le règlement européen 2019/2020 fixe, pour les sources lumineuses LED et OLED concernées et à pleine charge :

• PstLM inférieur ou égal à 1,0 ;

• SVM inférieur ou égal à 0,4.

Certaines exceptions sont prévues par le texte, notamment pour des applications spécifiques. Ces seuils constituent des exigences réglementaires applicables aux produits entrant dans le champ du règlement. Ils ne représentent pas nécessairement le niveau de performance le plus exigeant possible pour chaque projet.

Pour une école, un bureau, une bibliothèque, un établissement de santé ou un poste de travail nécessitant une forte concentration, le prescripteur peut rechercher des performances plus favorables lorsque les fabricants les documentent.

Un luminaire conforme est-il forcément exempt de flicker ?

Non. La conformité réglementaire ne signifie pas que la modulation lumineuse est totalement inexistante.

Elle indique que le produit respecte les limites imposées dans les conditions de mesure prévues. Le comportement peut néanmoins évoluer :

• lorsque le luminaire est fortement varié ;

• à très faible puissance ;

• avec un variateur différent ;

• avec un autre driver ;

• après l’intégration dans un système de pilotage ;

• en présence de perturbations électriques.

Il est donc important d’examiner les performances de l’ensemble du système d’éclairage, et pas uniquement celles de la source à pleine puissance.

Comment détecter un problème de scintillement ?

Certains signes peuvent alerter :

• la lumière tremble visiblement ;

• des bandes apparaissent sur une vidéo ;

• un objet en mouvement semble se dédoubler ;

• le scintillement augmente lorsque l’intensité diminue ;

• plusieurs luminaires ne réagissent pas de façon identique ;

• un inconfort apparaît dans une zone précise.

Filmer le luminaire avec un smartphone peut révéler des bandes sombres. Ce test constitue une première indication, mais pas une mesure fiable : le résultat dépend de la caméra, de la vitesse d’obturation, de la fréquence d’image et des réglages automatiques.

Une analyse rigoureuse nécessite un appareil de mesure adapté capable d’enregistrer la forme temporelle du signal lumineux et de calculer les indicateurs pertinents.

Comment limiter le flicker dans un projet ?

La prévention commence dès la prescription lumière.

Il est conseillé de :

• sélectionner des luminaires dont le PstLM et le SVM sont documentés ;

• vérifier la qualité et la référence du driver ;

• contrôler la compatibilité entre le driver et le variateur ;

• demander les performances à pleine puissance et en variation ;

• éviter les associations de composants non validées ;

• tester un échantillon dans les conditions réelles du projet ;

• conserver la référence exacte du driver dans la nomenclature ;

• effectuer un essai lorsque plusieurs systèmes de commande sont associés ;

• être particulièrement exigeant dans les lieux occupés durablement.

Dans un CCTP, la simple mention « luminaire sans flicker » reste imprécise. Une prescription plus rigoureuse indique les valeurs attendues, les conditions de fonctionnement et les éventuelles exigences en variation.

Pourquoi intégrer le flicker dans la prescription lumière ?

La qualité d’un projet ne se limite pas au nombre de lux obtenus sur un plan de travail. Elle dépend aussi de la stabilité, de la répartition et de la perception de la lumière.

Un luminaire peut présenter :

• un flux lumineux adapté ;

• un bon rendement ;

• une température de couleur cohérente ;

• un IRC élevé ;

• une optique confortable ;

tout en produisant une modulation lumineuse gênante à cause d’un driver mal adapté.

Le flicker doit donc être étudié au même titre que l’UGR, l’IRC, la température de couleur, les optiques, la variation et la maintenance.

Le conseil de prescription 8-48

Pour les projets de bureaux, d’enseignement, de santé, d’hôtellerie, de commerces ou d’industries, 8-48 recommande de ne pas se limiter à la mention commerciale « flicker-free ».

Il est préférable de demander :

• les valeurs PstLM et SVM ;

• la référence exacte du driver ;

• la compatibilité avec le protocole de variation ;

• le comportement du luminaire à faible intensité ;

• les rapports de mesure disponibles ;

• la confirmation écrite de la compatibilité entre les composants.

Cette vérification permet de comparer plus objectivement les solutions d’éclairage et d’éviter qu’une variante apparemment équivalente dégrade le confort lumineux du projet.

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Conclusion

Le flicker est une variation temporelle de la lumière qui peut affecter la perception, le confort et, dans certaines situations, la sécurité. Il dépend principalement de la qualité du driver, de l’alimentation et de la compatibilité du système de variation.

Une conception lumière attentive ne recherche donc pas seulement une quantité de lumière suffisante. Elle vise également une lumière stable, confortable et adaptée aux usages.

Questions fréquentes sur le flicker

Le flicker est-il toujours visible ?

Non. Certaines variations sont directement perceptibles, tandis que d’autres apparaissent uniquement lors d’un mouvement des yeux, d’un objet ou d’une caméra.

Toutes les lampes LED produisent-elles du flicker ?

Les LED peuvent réagir très rapidement aux variations du courant, mais l’importance du phénomène dépend surtout du driver et de la conception globale du produit.

Que signifie « flicker-free » ?

Cette expression commerciale suggère une réduction ou une absence perceptible de scintillement. Elle doit idéalement être accompagnée de valeurs mesurées, notamment le PstLM et le SVM.

Un smartphone permet-il de mesurer le flicker ?

Non. Il peut révéler un phénomène possible, mais il ne fournit pas une mesure normalisée et fiable.

Pourquoi le scintillement apparaît-il lorsque la lumière est variée ?

À faible intensité, certains drivers ou variateurs contrôlent moins correctement le courant. Une incompatibilité entre les équipements peut accentuer les fluctuations lumineuses.

Quelle différence existe-t-il entre flicker et effet stroboscopique ?

Le flicker correspond principalement à une instabilité lumineuse perçue directement. L’effet stroboscopique modifie la perception d’un objet en mouvement.

Quels espaces nécessitent une vigilance particulière ?

Les bureaux, écoles, établissements de santé, ateliers, bibliothèques et espaces occupés pendant de longues périodes nécessitent une attention renforcée.

Quelles valeurs faut-il demander au fabricant ?

Il faut demander au minimum les valeurs PstLM et SVM, ainsi que les conditions dans lesquelles elles ont été mesurées, particulièrement en cas de variation.