LED qui scintille : ce qui se vérifie avant d’acheter
Varnys
Cent hertz : c’est le double de la fréquence du secteur européen, et celle à laquelle la lumière d’une lampe peut varier. Le mot « scintille » ne figure dans aucun des textes consultés pour cet article, et ceux-ci ne s’accordent pas avec l’usage sur le nombre de phénomènes en jeu.
Savoir d’où vient cette variation — de la diode elle-même ou de son alimentation — n’est pas une question de spécialiste : tout le reste en dépend. Depuis quelques années, deux nombres sans unité sont entrés dans la réglementation européenne pour la chiffrer.
Encore faut-il savoir où ces deux valeurs se lisent. Reste donc à savoir sur quelle fiche.
01Trois phénomènes se rangent derrière un seul mot courant
Une LED qui scintille, dans la langue de tous les jours, c’est une lampe dont la lumière n’est pas tout à fait stable. Dans les textes consultés pour cet article, ce mot-là n’apparaît pas une fois.
Ce qu’ils nomment, c’est d’abord la modulation temporelle de la lumière : la variation physique du flux dans le temps, qu’on la perçoive ou non. La note technique CIE TN 006:2016 de la Commission internationale de l’éclairage le pose en une phrase.
Elle y écrit que le terme de papillotement « n’est utilisé que pour la perception directe de la modulation ». Autrement dit : la modulation est un fait mesurable, le papillotement est ce que l’œil en fait.
Une précision de statut, parce qu’elle compte pour la suite. Cette commission se présente comme une organisation indépendante à but non lucratif, reconnue par l’ISO comme organisme de normalisation internationale.
Ses comités nationaux réunissent la filière de l’éclairage, qui est donc partie prenante. Et sa note technique déclare elle-même son statut « consultatif et non obligatoire ».
Sur cette base, trois effets visuels se séparent, et ce qui les distingue, dans ces définitions, c’est la position de l’observateur et celle de ce qu’il regarde.
| Effet visuel | L’observateur | Son environnement |
|---|---|---|
| Papillotement | statique | statique |
| Effet stroboscopique | statique | en mouvement |
| Effet de réseau fantôme | en mouvement | statique |
L’agence sanitaire française nomme les mêmes trois effets dans son avis du 5 avril 2019 sur les effets des diodes électroluminescentes.
Elle y écrit que « trois effets visuels (perception consciente de la modulation) distincts ont été décrits : le papillotement (flicker), l’effet stroboscopique et l’effet de réseau fantôme ».
Et elle en donne la traduction concrète : l’effet stroboscopique, c’est « l’immobilité ou le ralentissement apparent d’un objet en mouvement » ; l’effet de réseau fantôme, c’est « la rémanence de l’image lors d’une saccade visuelle ».
Le même avis précise que ces deux phénomènes-là « peuvent se produire à des fréquences élevées de modulation (supérieures à environ 80 Hz) ».
Le comité scientifique SCHEER de la Commission européenne, dans son avis du 6 juin 2018 sur les risques potentiels des diodes électroluminescentes pour la santé humaine, en donne l’exemple le plus parlant : une main qu’on agite apparaît « comme une série d’images immobiles ».
Il ajoute qu’une pale de robot ménager en rotation pourrait sembler immobile « lorsque la seule source d’éclairage est une LED modulée, ou un groupe de LED fonctionnant à la même fréquence ».
La condition fait partie de la phrase : sous une lampe modulée et une fenêtre, l’énoncé ne s’applique plus.
Pourquoi cette taxonomie vaut la peine d’être lue avant d’acheter : le tableau 4 du règlement européen n’en chiffre que deux sur trois, une ligne par phénomène. Confondre les trois, c’est lire le mauvais nombre.
02Ce qui module, c’est l’alimentation, pas la diode
C’est le point que la plupart des explications courantes manquent, et il change la façon de lire une fiche produit. Une diode électroluminescente ne module pas sa lumière d’elle-même : elle suit le courant qu’on lui envoie.
Le comité scientifique SCHEER l’écrit sans détour dans son avis de 2018 : alimentée en courant continu, une LED « ne papillotera pas, sauf si une modulation est introduite ».
Ce qui lui manque, c’est l’inertie. Le même avis note que les lampes à incandescence « ont une inertie thermique, ce qui signifie que le degré de modulation est limité à environ 10 % ». Un filament met du temps à refroidir ; une diode, non.
L’agence sanitaire française le formule en une ligne : « les LED sont très réactives aux fluctuations de leur courant d’alimentation ».
Reste à savoir d’où viennent ces fluctuations. L’annexe technique du même avis européen décrit le mécanisme : faire fonctionner une LED sur le réseau alternatif suppose un transformateur et un redresseur.
Et « la sortie d’un redresseur double alternance convertit la tension alternative sinusoïdale de 50/60 Hz en une tension continue pulsant au double de la fréquence ». D’où les cent hertz en Europe, où le secteur est à cinquante.
Le texte ajoute que « du fait de la réponse rapide des LED, les petites variations de la tension continue se traduisent par une lumière papillotante », et qu’un condensateur monté en parallèle peut y remédier.
Autrement dit : le phénomène se décide dans l’électronique d’alimentation, pas dans la diode elle-même.
La Commission internationale de l’éclairage parle à ce sujet d’un arbitrage de conception entre la visibilité des artefacts lumineux temporels, le rendement, les fonctionnalités, la durée de vie, l’encombrement et le coût.
La conséquence est importante pour un acheteur, et le comité européen l’écrit lui-même : « il ne semble pas y avoir de raison technique pour que les lampes à LED produisent des émissions modulées dans le temps, puisque de nombreux modèles n’en produisent pas ».
Ce n’est donc pas une fatalité de la technologie. C’est un écart entre des produits, et l’agence sanitaire française l’a mesuré avant la première exigence réglementaire européenne.
Dans son rapport d’expertise collective daté de novembre 2018, rendu avec son avis du 5 avril 2019, elle rend compte de 53 lampes testées.
Les résultats y agrègent des données de la littérature scientifique et des mesures faites pour l’occasion.
Les résultats s’étalent d’un bout à l’autre : 18 lampes affichent un pourcentage de modulation inférieur à 1 %, et 9 lampes un pourcentage supérieur à 70 %, « pouvant atteindre 100 % ».
Quatre précisions avant d’en faire quoi que ce soit. Ce sont des lampes, pas des luminaires. L’échantillon est de 53 unités, agrégées : ce n’est pas un relevé de marché.
Les mesures datent de 2018 au plus tard, donc d’avant la première exigence européenne. Et ces pourcentages ne sont ni des Pst LM ni des SVM : ce sont des taux de modulation, une grandeur distincte, que la section suivante sépare des deux autres.
03Deux nombres sont plafonnés, et ils ne mesurent pas la même chose
Le règlement (UE) 2019/2020 de la Commission, qui établit des exigences d’écoconception pour les sources lumineuses, porte au point 2 de son annexe II un tableau 4 dit « exigences fonctionnelles ».
Ce tableau a deux lignes qui nous intéressent, une par phénomène. Elles s’appliquent, dit le texte, « à partir du 1er septembre 2021 ».
Trois dates circulent sur ce règlement et il vaut mieux les tenir séparées : il est adopté le 1er octobre 2019, publié au Journal officiel de l’Union européenne le 5 décembre 2019, et il s’applique à partir du 1er septembre 2021.
La ligne « effet stroboscopique » a ensuite été remplacée par le règlement (UE) 2021/341 de la Commission du 23 février 2021. D’où la chronologie à deux temps que voici.
| À partir du | Papillotement | Effet stroboscopique |
|---|---|---|
| 1er septembre 2021 | Pst LM ≤ 1,0 | SVM ≤ 0,9 |
| 1er septembre 2024 | Pst LM ≤ 1,0 | SVM ≤ 0,4 |
Les deux valeurs en vigueur aujourd’hui sont donc Pst LM ≤ 1,0 et SVM ≤ 0,4. Ni l’une ni l’autre ne porte d’unité, et aucune des deux n’est un pourcentage.
Pst LM, ou une chance sur deux de le voir
Le règlement définit lui-même ce que son chiffre signifie : « la valeur Pst LM = 1 signifie que l’observateur moyen a une probabilité de 50 % de détecter le papillotement ».
C’est un seuil de visibilité, pas un seuil de danger. À Pst LM = 1, la moitié des observateurs ne perçoit rien ; l’autre moitié perçoit quelque chose.
L’agence sanitaire française donne de ce 1 une équivalence qui parle : à cette valeur, « le papillotement d’une source de lumière correspond à celui d’une lampe à incandescence de 60 W vue par un observateur normal moyen ».
Elle borne aussitôt la portée de l’indice, et la borne mérite d’être connue. « Le domaine de validité de l’indice Pst LM est très limité » : il n’est pas bien adapté, écrit-elle, aux grandes surfaces éclairées comme les plans de travail, les murs ou les plafonds.
Elle ajoute qu’il « n’est donc pas adapté pour décrire la visibilité du papillotement en vision périphérique ». L’indice décrit un regard porté droit sur la source, pas une ambiance perçue du coin de l’œil.
SVM, ou le mouvement qui paraît s’arrêter
Pour l’effet stroboscopique, le règlement retient « la SVM (mesure de la visibilité stroboscopique) », et précise que « SVM = 1 représente le seuil de visibilité pour un observateur moyen ».
Même logique, autre phénomène : c’est un seuil de perception, et c’est un seuil établi dans des conditions précises. La note technique CIE TN 006:2016, qui est à l’origine des définitions reprises par le règlement, les énumère.
Le contexte retenu est celui d’un intérieur général, à plus de 100 lux, avec pour mouvements les plus rapides « des mouvements de main à vitesse modérée, inférieurs ou égaux à 4 m/s ».
La même note précise que la courbe de sensibilité donnée en exemple a été mesurée dans une pièce « sans autre source de lumière que la source modulée », et que ses données, issues de deux laboratoires, demandent à être confirmées.
Deux chiffres voisins circulent par ailleurs et ne sont pas réglementaires. Un SVM de 1,5 est une limite d’acceptabilité proposée pour le travail de bureau, rapportée par l’agence sanitaire française ; ce n’est pas une valeur du règlement.
Et un taux de modulation de 8 %, à 100 Hz, est le seuil de risque faible des recommandations publiées par l’IEEE en 2015, telles que l’agence sanitaire française les rapporte.
Leur titre les désigne comme des recommended practices, le document est payant, et il n’a pas été consulté pour cet article. Ce chiffre n’est donc ni une limite européenne, ni un Pst LM, ni un SVM.
Reste à savoir à quoi ces deux plafonds s’appliquent, car les lignes du tableau 4 ne disent pas « sources lumineuses ». Elles disent « SLS LED et OLED » — sources lumineuses secteur, celles qui peuvent être alimentées directement par l’électricité du secteur.
La ligne consacrée à l’effet stroboscopique porte par ailleurs sa propre exception. Elle ne vise pas les sources destinées à des applications en dehors des bâtiments, ni à des applications industrielles.
Elle ne vise pas davantage celles destinées à des applications pour lesquelles les normes d’éclairage autorisent un indice de rendu des couleurs inférieur à 80.
Dernière borne, et elle vaut pour les deux lignes du tableau : la mention « à pleine charge ». Le règlement la définit comme l’état dans lequel une source « émet le flux lumineux (sans variation) maximal ».
La mesure se fait donc à fond, sans variateur. Le règlement prévoyait seulement d’évaluer plus tard des exigences pour les variateurs, « y compris l’interaction avec le papillotement ».
Le comité scientifique européen pointait cet angle mort dès 2018 : « l’usage d’un variateur peut introduire des modulations temporelles dans des lampes à LED qui ne papillotent pas à pleine puissance ».
Et le règlement range parmi les « produits contenants » les « luminaires qui peuvent être démontés afin de vérifier séparément la ou les sources lumineuses contenues ».
Devant un luminaire à douille, la question porte donc sur l’ampoule qu’on y visse. Devant un luminaire à LED indémontable, elle porte sur le luminaire lui-même, que le texte considère alors comme une source lumineuse.
Celui qui compare une sélection d’appliques murales a donc deux questions à se poser plutôt qu’une, et l’ordre compte : d’abord si la source se démonte, ensuite où lire sa valeur.
04Ces deux valeurs ne sont pas sur l’emballage, mais sur une fiche publique
Le règlement liste, à l’annexe II, les informations qui doivent figurer « de manière claire et visible » sur l’emballage d’une source vendue hors produit contenant. La liste est longue.
On y trouve le flux lumineux utile, la température de couleur, l’angle de faisceau, le type de culot, la durée de vie, la puissance en marche et en veille, l’indice de rendu des couleurs, la présence éventuelle de mercure.
On y trouve aussi un avertissement si la source ne peut pas être utilisée avec un variateur, ou seulement avec certains. Le papillotement et l’effet stroboscopique, eux, n’y sont pas.
Ce sont, dans le vocabulaire du texte, des « valeurs déclarées » : elles figurent dans la documentation technique, et le tableau des tolérances de vérification du règlement les y range explicitement.
C’est exactement le problème qu’un comité scientifique de la Commission européenne pointait en juin 2018, avant la première exigence réglementaire européenne.
Il écrivait alors, et la phrase vaut d’être citée telle quelle : « il n’est pas possible pour les consommateurs d’identifier quelles lampes à LED présentent une modulation temporelle et lesquelles n’en présentent pas, au point de vente ».
Cette phrase est de juin 2018, et elle décrit un état des choses qui a changé depuis. Les deux valeurs sont aujourd’hui déclarées sur la fiche d’information produit publiée au titre de l’étiquetage énergétique, consultable dans le registre européen des produits, EPREL.
La fiche les nomme en toutes lettres, en français : « mesure du papillotement (Pst LM) » et « mesure de l’effet stroboscopique (SVM) », chacune suivie de sa valeur, à une décimale.
Et ces valeurs ne se ressemblent pas d’un modèle à l’autre. Sur deux fiches consultées pour cet article, l’une porte 1,0 et 0,9, l’autre 0,1 et 0,1 — un ordre de grandeur d’écart sur chacun des deux indicateurs.
Deux fiches ne sont pas un échantillon et ne disent rien du marché. Elles établissent une chose, et une seule : l’information existe, elle est publique, et elle distingue des produits que l’emballage ne distingue pas.
Entre une LED qui scintille et une autre qui n’en donne pas le sentiment, il y a donc désormais deux nombres déclarés, et ils se lisent avant l’achat plutôt qu’après.
05Questions fréquentes
QQu’est-ce que l’effet stroboscopique ?
C’est, selon l’avis de l’Anses du 5 avril 2019, « l’immobilité ou le ralentissement apparent d’un objet en mouvement » sous une lumière qui module. Il se distingue du papillotement par la position de ce qu’on regarde : l’observateur est immobile, son environnement ne l’est pas. Le comité scientifique SCHEER en donnait en 2018 un exemple domestique, celui d’une pale de robot ménager qui pourrait sembler immobile « lorsque la seule source d’éclairage est une LED modulée […] ». La condition fait partie de l’énoncé : sous une lampe modulée et une fenêtre, le cas décrit ne s’applique plus. Le règlement européen chiffre cet effet par l’indicateur SVM.
QQu’est-ce que le phénomène de flicker ?
Flicker est le mot anglais que les textes traduisent par « papillotement ». Il ne désigne pas la variation de la lumière elle-même, mais le fait de la percevoir : la note technique CIE TN 006:2016 précise que le terme « n’est utilisé que pour la perception directe de la modulation ». La variation physique, elle, s’appelle modulation temporelle de la lumière. Le règlement européen chiffre le papillotement par l’indicateur Pst LM, dont la valeur 1 correspond à une probabilité de détection de 50 % chez l’observateur moyen.
QPourquoi mon éclairage scintille-t-il ?
Il faut distinguer deux situations, et les sources institutionnelles n’en documentent qu’une. La première est la modulation continue à cent hertz, le double de la fréquence du secteur européen : elle vient du redressement du courant alternatif et de la rapidité de réponse des diodes, et elle est le plus souvent sous le seuil de perception directe. La seconde est un clignotement visible et intermittent. Dans les sources consultées pour cet article, aucune institution publique n’en documente les causes domestiques. Cet article ne prétend donc pas poser un diagnostic.
QComment éviter le scintillement des LEDs ?
En lisant les deux valeurs que le fabricant déclare. Depuis le 1er septembre 2021, une source lumineuse secteur à LED ou OLED mise sur le marché de l’Union doit respecter Pst LM ≤ 1,0, et depuis le 1er septembre 2024, SVM ≤ 0,4. Ces deux nombres ne figurent pas dans la liste que le règlement impose sur l’emballage ; ils sont déclarés sur la fiche produit publique du modèle. Ce sont des mesures de visibilité : plus la valeur déclarée est basse, moins l’observateur moyen a de chances de percevoir le phénomène.
QComment éviter le flickering ?
La même lecture s’applique, avec une limite qu’il vaut mieux connaître. Les deux plafonds du règlement sont définis « à pleine charge », c’est-à-dire au flux maximal et sans variation : une valeur conforme décrit une source à fond, pas une source variée. Le comité scientifique SCHEER le notait dès 2018 : un variateur peut introduire une modulation dans des lampes qui n’en présentent pas à pleine puissance.
QC’est quoi une ampoule non dimmable ?
C’est une ampoule qui n’est pas prévue pour fonctionner avec un variateur d’intensité. L’information n’est pas laissée au hasard : le règlement (UE) 2019/2020 range, parmi les mentions qui doivent figurer sur l’emballage d’une source vendue seule, « un avertissement si la source lumineuse ne peut être utilisée avec un variateur ou ne peut être utilisée qu’avec des variateurs spécifiques […] ». Cet avertissement se lit donc avant l’achat, à la différence des deux indicateurs de papillotement et d’effet stroboscopique, qui relèvent de la fiche produit.