lumière bleue | Blogue de Jean-Pierre Martel

Lumière bleue et dégénérescence maculaire

5 février 2018

Introduction

Dans les pays développés, la dégénérescence maculaire est la première cause de cécité chez les personnes âgées.

Plus de huit-millions d’Américains en sont affectés à des degrés divers. La maladie se manifeste chez 30% des personnes de plus de 75 ans et atteint des stades sévères chez 7,1% d’entre eux.

Chez les personnes dont la vue n’est que partiellement affectée, la qualité de la vie est amoindrie. Ce qui les rend sujets à la dépression.

Différents facteurs de risque sont associés à cette maladie :
• l’âge
• des facteurs génétiques (dont la race caucasienne)
• le tabagisme
• l’obésité
• la consommation élevée d’huiles végétales
• un faible apport alimentaire d’antioxydants et de zinc.

On retarde le développement de la maladie par des suppléments vitaminiques spécifiques, l’abandon du tabagisme et des modifications du régime alimentaire; davantage de légumes, de céréales de grains entiers, de poissons et de noix.

Nocivité de la lumière

Chez le rat, l’exposition à la lumière ambiante pendant cinq à sept jours cause de la dégénérescence maculaire.

Après dilatation pharmacologique de la pupille de l’œil, l’exposition à la lumière de 3 000 lux les rend aveugles après seulement un ou deux jours.

Précisons que le rat est un animal nocturne; il vit dans les greniers, les entresols, l’épaisseur des murs de nos maisons et dans les égouts. Pour cet animal, 3 000 lux est trois-mille fois plus intense que la lumière de la pleine lune. Pour nous, 3 000 lux n’est que le 1/40e d’une journée ensoleillée d’été.

Chez l’humain, il n’existe que des preuves épidémiologiques faibles selon lesquelles l’exposition à la lumière bleue causerait de la dégénérescence maculaire associée à l’âge.

Par contre, il est établi que la lumière — et particulièrement la lumière bleue — nuit à la sécrétion de la mélatonine et conséquemment, nuit à l’endormissement chez l’humain.

Exemple de ce qu’il faut éviter

Moyens de diminuer l’exposition à la lumière bleue

La quantité de lumière bleue émise par les écrans des appareils électroniques est considérablement plus élevée que celle émise par l’éclairage urbain et celle de nos écrans de télévision.

La raison est simple; il est rare que l’image projetée par une télévision soit blanche. Par contre, le texte que nous lisons à l’ordinateur est presque toujours sur fond blanc calibré à 6500°K.

Quant à l’éclairage urbain, ce sujet a déjà été discuté sur ce blogue.

Depuis le 1^er mars 2017, la maquette de ce blogue a été modifiée de manière à ce que, de chaque côté de la page, l’arrière-fond soit gris foncé plutôt que gris pâle (comme ce fut le cas pendant des années), afin de réduire l’exposition des lecteurs à la lumière bleue.

• Les lunettes filtrantes

Diverses compagnies offrent des lunettes qui filtrent la lumière bleue. Celles qui sont jaunes sont beaucoup moins efficaces que celles qui sont orange.

Parmi ces dernières, les lunettes Uvex Skyper™ S1933X d’Honeywell offrent un excellent rapport prix/qualité. Elles bloquent 98% de la lumière bleue.

Télescopiques, les jambes de leur monture permettent l’ajustement à la tête de l’utilisateur. Toutefois, même à leur longueur maximale, ces jambes sont parfois un peu trop courtes lorsque les lunettes filtrantes sont portées par-dessus des lunettes de lecture.

• La version de Firefox pour ardoise électronique

Parmi les logiciels qui permettent de naviguer sur l’Internet, Firefox est le seul, pour l’instant, qui offre un mode de navigation nocturne.

Ce mode n’est pas disponible dans la version pour ordinateur, mais l’est dans la version pour iOS (en somme, pour iPad™ et iPhone™).

On y accède dans le coin supérieur droit de l’interface (les trois traits horizontaux).

Le texte s’affiche en négatif (blanc sur fond noir) et les photos sont légèrement assombries.

• Le navigateur Chrome pour ordinateur

Parmi les extensions de Chrome, Mata transforme le texte noir sur fond blanc en texte gris pâle sur fond noir. Il n’affecte pas l’aspect des photos.

Une fois l’extension installée, il suffit de cliquer l’outil de Mata (le symbole d’un œil, situé près du coin supérieur droit de l’interface) pour passer en mode nocturne ou en sortir.

• Le Night Shift de l’iOS

Sur les ardoises d’Apple et ses téléphones multifonctionnels, il est possible d’établir un mode nocturne ‘léger’ qui entrera automatiquement en vigueur au cours de la période déterminée par l’usager (par défaut, de 22h à 7h).

On y accède dans les Réglages, à l’item Affichage et luminosité.

Ce mode diminue la température de la lumière émise par l’écran, ce qui teinte en jaune autant le texte que les photos affichées.

• Par le biais du système d’exploitation

Sur un ordinateur Macintosh doté de la version 10.12.4 (ou plus récente) du système d’exploitation Sierra, on planifie le mode nocturne à Préférences système… > Moniteurs > Night Shift.

En plus de ce qu’offre le Night Shift de l’iOS, on peut décider de l’importance de réduction de lumière bleue émise par l’écran.

Sous la version 10 de Windows™, la même chose existe.

On planifie le mode nocturne par le bouton Démarrer > Paramètres > Système > Affichage > Éclairage nocturne > Paramètres d’éclairage nocturne.

Conclusion

Il n’existe pas de preuve formelle que la lumière bleue provoque la dégénérescence maculaire chez l’humain.

Toutefois le consensus médical est qu’il est plus prudent de réduire l’exposition intense à la lumière bleue, notamment celle émise par les écrans d’appareils électroniques.

D’autant plus que la consultation nocturne de ces écrans se fait souvent lorsque la lumière ambiante est basse et conséquemment, que la pupille dilatée. Ce qui laisse entrer une quantité plus élevée de lumière vers la rétine de l’œil.

Déjà, depuis des années, les lentilles utilisées pour remplacer le cristallin des personnes atteintes de cataractes filtrent les rayons ultraviolets et la lumière bleue.

De plus, aussi souhaitable que soit la diminution de l’exposition à la lumière bleue avant la mise au lit, on doit savoir qu’une hygiène du sommeil ne dépend pas que de cela.

La personne stressée qui s’empresse de terminer un travail immédiatement avant la mise au lit aura des problèmes d’endormissement malgré l’activation du mode nocturne sur son ordinateur ou son ardoise électronique.

Donc rien ne remplace de bonnes habitudes de vie.

Références :
L’éclairage urbain à DEL
Les ampoules DEL dangereuses pour les yeux?
The potential of outdoor lighting for stimulating the human circadian system

Détails techniques : Olympus OM-D e-m5, objectif M.Zuiko 40-150mm R — 1/30 sec. — F/4,0 — ISO 6400 — 40 mm

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Informatique, Science | Mots-clés : dégénérescence maculaire, lumière bleue |

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Écrit par Jean-Pierre Martel

L’éclairage urbain à DEL

16 janvier 2017

© NASA — Vue aérienne de l’éclairage au sodium de la région métropolitaine

Introduction

Depuis 1990, les rues de Montréal sont éclairées la nuit par des lampes à sodium. Celles-ci émettent une lumière orangée.

Comme d’autres villes nord-américaines avant elle, Montréal songe à les remplacer par des lampes utilisant des diodes électroluminescentes (DEL).

Ce changement couterait environ 110 millions$ et s’effectuerait sur cinq ans.

Puisqu’il y a 110 000 lampadaires à remplacer, le cout unitaire du replacement serait d’environ mille dollars par lampadaire, ce qui comprend 500$ de main-d’œuvre pour effectuer l’opération.

Cela permettrait de réduire de moitié la facture d’électricité nécessaire à l’éclairage des rues et des trottoirs (estimée à 12,9 millions$ annuellement) en plus de réduire de 55% les frais d’entretien.

Sur vingt ans, cela représenterait des économies de 278 millions$… en supposant qu’une nouvelle technologie irrésistible ne vienne pas remplacer celle-ci dans l’intervalle.

DEL à 4000°K vs DEL à 3000°K

Les lumières à DEL qui se distinguent par la couleur qu’elles émettent. Tout comme un grand nombre de villes nord-américaines, Montréal s’apprête à se doter d’un éclairage urbain à DEL dites ‘blanches’.

Cette blancheur est très relative. La lumière des DEL à 4000°K — celles que se propose d’acheter la ville — est en réalité une lumière à 4075°K : cette température est presque identique à la température de la lumière de la lune (4100°K à 4150°K).

Les DEL à 3000°K — l’alternative proposée par ceux qui s’y opposent — émettent une lumière lugubre semblable à celle des lampes à sodium (2600°K, à gauche sur la photo ci-dessus). 3000°K correspond à la moyenne entre la lumière lunaire et celle des bougies (1850°K).

La nocivité de la lumière bleue

Toute la controverse relative à l’éclairage urbain à DEL repose sur la nocivité de la couleur bleue.

Celle-ci représente 29% de la lumière émise par les DEL à 4000°K et 21% de celle émise par les DEL à 3000°K.

En comparaison, les écrans des ordinateurs utilisés pour la retouche photographique sont calibrés à 6500°K et émettent environ 50% de lumière bleue.

Ceux qui s’opposent à l’achat des DEL blanches invoquent la mise en garde de l’Association médicale américaine (AMA) au sujet des dangers de l’excès de l’exposition à la lumière bleue.

En réalité, l’AMA n’a jamais pris position ni recommandé les DEL à 3000°K, contrairement à ce qu’affirment beaucoup de sites web.

L’imbroglio vient du fait qu’un comité de l’AMA a suggéré que cette association recommande un éclairage urbain à 3000°K ou moins.

Mais l’AMA a décidé de ne pas donner suite à cette suggestion, probablement parce que les preuves cliniques invoquées par ce comité concernaient les écrans d’ordinateur, les tablettes électroniques et l’éclairage domestique (lignes 27 à 29 du rapport) et non l’éclairage urbain à DEL.

Conséquemment, l’AMA a préféré déconseiller la luminosité intense de tout éclairage urbain riche en lumière bleue (high-intensity LED lighting).

Pour l’AMA, il faut éviter l’éblouissement (glare) par de la lumière bleutée. Ce qui tient compte à la fois de l’intensité lumineuse, de sa température et de la distance entre la source lumineuse et le sujet.

Dans les faits, les luminaires urbains provoquent rarement de l’éblouissement sauf lorsqu’ils sont placés trop près des citoyens ou lorsqu’ils sont trop puissants.

Synthèse additive vs synthèse soustractive

Sur une page blanche, si on pointe trois faisceaux lumineux, l’un rouge, l’autre vert et le dernier bleu, leur rencontre sur cette page créera un point lumineux blanc.

Par contre, si on prend trois crayons de couleur, l’un rouge, l’autre vert et le dernier bleu, et qu’on crayonne au même endroit sur cette page, on créera une tache brune.

Il existe donc une différence fondamentale entre la lumière en mode additif (celle des rayons lumineux) et la lumière en mode soustractif (celle des pigments des crayons de couleur).

Lorsque nous parlons d’éclairage urbain, nous devons donc distinguer les sources de lumière — qui sont en mode additif — des objets éclairés qui, eux, sont en mode soustractif.

La nuit, sur la rue, l’immense majorité de la lumière qui parvient à nos yeux est celle, indirecte, qui rebondit des objets éclairés par des luminaires et non, directement, de celle émise par ces derniers.

Spectre lumineux d’un DEL à 4000°K

La nuit, les objets blancs ou gris sont les seuls qui réfléchissent l’ensemble du spectre de la lumière blanche qu’ils reçoivent.

Par contre, un mur de brique sera foncé parce que ses pigments absorbent la lumière. Et il nous apparait rouge parce que la partie de la lumière qu’il réfléchit à nos yeux est essentiellement rouge.

Conséquemment, s’il est vrai que la lumière des DEL à 4000°K contient 29% de lumière bleue et que celle des DEL à 3000°K en contient 21%, cela n’est plus vrai de la lumière une fois réfléchie par les objets qu’ils éclairent.

À l’opposé de la lumière urbaine réfléchie la nuit par les objets, nous regardons directement une source lumineuse située à une courte distance lorsque nous sommes devant l’écran de nos ordinateurs.

En tenant compte de tout cela, la Direction régionale de santé publique concluait : « Étant donné que les citoyens passent une plus grande partie de leur soirée à l’intérieur qu’à l’extérieur de leur résidence, il est évident que l’exposition à la lumière bleue provenant des luminaires de rue DEL à 4000°K est minime.»

Essentiellement, la dangerosité des DEL à 4000°K est une légende urbaine; il n’existe aucune étude scientifique sérieuse qui prouve le danger chez l’humain de l’éclairage urbain par des DEL à 4000°K.

Ceci étant dit, il est raisonnable de présumer que la lumière bleue émise par les DEL affecte le cycle circardien comme le font d’autres sources lumineuses. Toutefois, on doit considérer que dans l’ensemble de notre exposition à la lumière bleue, les lampadaires y contribuent marginalement.

Les dangers de l’observation prolongée des sources lumineuses à DEL

Les luminaires bas (sous le feuillage des arbres, par exemple), représentent un cas particulier.

Là où on peut anticiper que des citoyens pourraient observer directement la source lumineuse pendant une période de temps prolongée (dans des parcs, sous des viaducs, etc.), il faut éviter à tout prix les luminaires omnidirectionnels.

L’ajout d’un rhéostat peut corriger l’éblouissement mais il ne corrige pas l’exposition rétinienne à la lumière bleue puisque la réduction de l’intensité lumineuse sera compensée par l’ouverture de la pupille de l’observateur.

La solution est de recourir à un éclairage indirect à DEL qui soit incapable de provoquer de l’éblouissement.

Dans le cas des parcs, il faut que l’observateur ne voit que la lumière réfléchie par une surface matte dont la couleur pourra être modifiée en fonction du pourcentage de lumière bleue qu’on veut lui faire absorber (Note : cliquez sur l’image ci-contre pour l’agrandir).

Dans le cas d’un viaduc, il suffit également d’un éclairage indirect et de peindre de la couleur appropriée le plafond du passage emprunté par les usagers.

Conclusion

Depuis des dizaines de milliers d’années, les êtres humains sont exposés la nuit à de la lumière réfléchie par la lune dont la température correspond grosso modo à celle émise par les DEL à 4000°K.

De leur côté, DEL à 3000°K émettent une lumière dont la couleur ne correspond à rien parmi les sources lumineuses naturelles.

Ceci étant dit, les quantités de lumière bleue émises par les DEL à 4000°K et à 3000°K sont dans le même ordre de grandeur.

Cette lumière est néfaste lorsqu’on regarde directement et longuement la source lumineuse. Mais cela n’a presque pas d’importance lorsqu’on regarde la lumière réfléchie par des objets usuels dans l’espace public.

En somme, l’important est moins la température de la lumière émise par les lampadaires que l’intensité et la manière dont ces derniers font rayonner cette lumière. Ce qu’il faut minimiser, ce sont les occasions où les citoyens regardent directement la source lumineuse.

Concrètement, pour l’immense majorité de la population, l’exposition à la lumière bleue par le biais des luminaires de nos villes représente moins de 1% de l’exposition par le biais des écrans de nos appareils mobiles.

Références :
AMA Adopts Guidance to Reduce Harm from High Intensity Street Lights
Color temperature
Éclairage de rue aux diodes électroluminescentes (DEL)
La lumière bleue est-elle dangereuse ?
La lumière bleue et notre santé
Lampadaires à DEL: sans danger à Montréal, écartés à Toronto
LED street light
Les ampoules DEL dangereuses pour les yeux?
Projet de mise à niveau de l’éclairage de rue à Montréal
Report of the Council on Science and Public Health