Modélisation de la visibilité photométrique et colorimétrique sous éclairage public à partir des fondamentales LMSR

Modelling photometric and colorimetric visibility under road lighting using LMSR fundamentals

• Auteur / Autrice : Hugo Thévenin
• Direction : Roland Bremond
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Signal, Image, Automatique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Université Gustave Eiffel
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Perceptions, Interactions, Comportements & Simulations

Mots clés

Mots clés libres

Éclairage public

Vision

Photométrie

Couleur

Visibilité

Road lighting

Vision

Photometry

Colour

Visibility

Résumé

Dans une période où la sobriété énergétique est primordiale, l'éclairage public est un secteur particulièrement visé pour limiter les consommations. Du fait de son fort rendement énergétique, l'utilisation de la LED est un levier d'action privilégié. Cependant, la forte proportion de lumière bleue dans le spectre des LEDs semble problématique pour l'environnement. C'est pour cela que la réglementation limite actuellement la température de couleur des sources. Les fabricants proposent ainsi de plus en plus des luminaires à la lumière orangée, voire rouge. Cette tendance qui pénalise l'indice de rendu des couleurs interroge aussi sur les conditions de visibilité des usagers. En effet, sous éclairage public, le système visuel humain s'appuie sur les luminances et les couleurs présentes dans la scène observée pour détecter des contrastes, particulièrement ceux nécessaires à la sécurisation des déplacements. La thèse propose de développer un modèle de visibilité pour étudier la perception visuelle des usagers en fonction du spectre des sources d'éclairage public. Ce modèle intégrera des grandeurs photométriques et colorimétriques contrairement aux travaux antérieurs sur la performance visuelle qui ne s'intéressaient qu'à la luminance. Pour cela, des expérimentations psychovisuelles seront conduites avec des sujets engagés dans une tâche de détection de stimuli lumineux et colorés. Ces derniers seront caractérisés en utilisant les courbes d'efficacité lumineuse associées aux cônes (LMS) et aux bâtonnets (R). Cette thèse offrira de nouvelles connaissances sur la vision sous éclairage public en considérant l'ensemble des informations visuelles disponibles. L'ajout de la colorimétrie aux repères actuels pourrait ouvrir vers une reconsidération à la baisse des niveaux d'éclairage recommandés.

At a time when energy conservation is paramount, road lighting is a particularly important sector for limiting consumption. Because of its high energy efficiency, the use of LEDs is an ideal lever for action. However, the high proportion of blue light in the LED spectrum seems problematic for the environment. This is why regulations currently limit the colour temperature of LED sources. As a result, manufacturers are increasingly offering luminaires with orange or even red light. This trend, which penalises the colour rendering index, also raises questions about visibility conditions for users. Under road lighting conditions, the human visual system relies on the luminance and colours present in the scene observed to detect contrasts, particularly those necessary for safe mobility. This thesis proposes to develop a visibility model to study the visual perception of users as a function of the spectrum of road lighting sources. This model will incorporate photometric and colorimetric quantities, unlike previous work on visual performance, which focused solely on luminance. To this end, psychovisual experiments will be carried out with subjects engaged in a task involving the detection of luminous and coloured stimuli. The latter will be characterised using the light efficiency curves associated with cones (LMS) and rods (R). This thesis will provide new inputs into vision under road lighting by considering all available visual information. The addition of colorimetry to the current practices could lead to a downward reconsideration of recommended lighting levels.