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Spectre lumineux, température de couleur

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Spectre lumineux et température de couleur

La lumière visible du soleil se compose de plusieurs couleurs (radiations), qui vont du violet (longueur d’onde de 380nm) au rouge (longueur d’onde de 700). On parle de spectre lumineux. Entre ces deux valeurs, il existe toute une palette de couleurs qui font la transition entre les couleurs limites du spectre visible par l’œil humain.

C’est le « dosage » entre ces différents spectre de couleurs qui nous donne la couleur finale que nous percevons. Par exemple, un « savant  mélange » de peinture bleu et peinture jaune donne la couleur vert.

Lire la suite...La réunion de toutes les couleurs donne la lumière blanche que nous connaissons.

Le spectre lumineux en horticulture

spectre lumineuxLes plantes quant à elles, n’utilisent qu’une partie de ce spectre lumineux pour réaliser la photosynthèse.

Cela est du aux spectres d’absorption bien définis des différents pigments contenus dans la plante. Ces pigments (Chlorophylle A et B, carotène, et phycoxanthine, phycoérythrine chez les algues) ont une sensibilité différentes selon l’onde lumineuse (radiation . La chlorophylle A par exemple est sensible aux radiations rouge et violet.

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Photosynthese-cours/04-pigments.htm

La réunion des spectres d’absorption des différents pigments donne le spectre global de la photosynthèse, c’est à dire les parties du spectre lumineux absorbées par la plante et dont elle tire son énergie.

Les scientifiques Engelman puis Timiriazeff ont mis en évidence les spectres utilisés par les plantes lors de la photosynthèse. Tout deux sont arrivé à la même conclusion: les plantes absorbent le spectre rouge/orangé et bleu/violet. Par contre, il n’y a qu’une absorption très limitée du spectre vert. C’est pour cette raison que l’homme voit les plantes vertes : le spectre de couleur vert n’étant quasiment pas absorbé par la plante (le rayon lumineux est réfléchi sur l’oeil humain qui perçoit alors le végétal de couleur verte !)

Les plantes vertes n’utilisent donc pas la totalité du spectre lumineux visible, seulement une gamme d’ondes bien définie pour laquelle les pigments sont actifs aux radiations lumineuses.

Cette gamme d’ondes de différentes couleurs utilisée par les plantes s’appelle lumière P.A.R,( pour Photosynthetic Active Radiations ou Radiations actives pour la photosynthèse.)

Les végétaux ont donc des exigences spécifiques en matière de composition spectrale de la lumière. Cela aura une incidence sur le choix des lampes utilisées pour l’éclairage des plantes. Celles-ci devront convertir au maximum l’énergie électrique en lumière assimilable par la plante (donc en PAR).

Le spectre lumineux doit être équilibré, avec des proportions d’ondes bleu/ violet et rouge/orangé qui favorise une croissance saine tout en évitant les élongations de tiges.

En effet, le spectre lumineux influence la morphologie de la plante. Les rayons rouges sont les plus actifs pour la photosynthèse mais induisent une élongation excessive : la plante tige !

Les rayons bleus quant à eux favorisent des entre-nœuds courts.

Le cultivateur qui ne dispose pas de lumière naturelles pour faire pousser ces plantes en intérieur devra donc faire un choix, ou plutôt trouver le meilleur compromis entre les différentes sources lumineuses : ambiance chaude (hot!! euh non il est écrit warm sur les tubes néons ) avec des lampes riches en rayons rouges/orangés ou ambiance froide (marqué cool) avec un spectre lumineux riche en lumière bleue.

Pour caractériser la couleur dominante de la lumière émise par la lampe, on utilise l’échelle de Kelvintemperature-couleur-kelvin, du nom d’un thermodynamicien Irlandais. (William Thomson, Lord Kelvin qui a introduit notamment la notion de « zéro absolu ». (C’est une valeur théorique qui correspond à -273,15°C, et pour laquelle l’énergie des molécules d’un corps est nulle. Pour info, la température la plus plus basse obtenu en laboratoire est de 450 pK soit -273,149°C ! ) Bref.

A partir de cette échelle de Kelvin, on dit que les lampes qui diffuse une lumière de température inférieur à 3000K diffuse une lumière chaude (warm). On dessus de 3000K, ‘la lumière émise est qualifié de « froide ».

La température de couleurs est généralement indiquée sur les emballages des lampes et tubes fluorescents, soit directement (2200K pour les lampes H.P.S, 4000K pour les M.H) ou indirectement sur les tubes fluorescents et lampes à économies d’énergie : Vous trouverez indiqué sur ces lampes un nombre à trois chiffre: par exemple 827 ou 940: le premier chiffre 8 ou 9 indique l’indice de rendu des couleurs.

Ce sont les deux suivant qui indiquent la température de couleur: 27= 2700K lumière chaude Warm, et 40=4000K Lumière froide).

Le spectre lumineux en pratique dans l’horticulture

Le choix d’un système d’éclairage se fera donc entre plusieurs critères:

– Le rendement lumineux : énergie électrique convertie en énergie lumineuse

– Le rendement dans le PAR

– Le coût d’utilisation ( la facture d’électricité dépendra de la puissance utilisée)

– La durée de vie.

Ces critères font ressortir du lot des lampes disponibles sur le marché, quelques lampes utilisables en horticulture : Lampe à vapeur de sodium, à iodure métallique, tubes néons. (voir dispositifs d’éclairage), et les DEL dont on attend beaucoup.

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2 Commentaires

  1. Moi je dis, il est trop fort ce Gilberto !!!

  2. Excellent , merci pour toutes ces précisions .

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