Une gigantesque expérience photobiologique

Extrait du livre d’Anadi Martel, Le Pouvoir de la lumière © Guy Trédaniel Editeur, 2016. Président de l’International Light Association et fondateur de l’entreprise Sensortech, Anadi Martel est un physicien et électronicien québécois.

Pour beaucoup de chercheurs qui étudient les propriétés thérapeutiques de la lumière, incluant ceux de l'International Light Association, la décision de nombreux pays de graduellement bannir du marché les ampoules incandescentes (bannissement complété en 2014 pour la plupart d'entre eux) est une erreur grave.

Certes, on peut voir là un but louable d'efficacité énergétique et de réduction des gaz à effet de serre. Par exemple, l'éclairage exige 14 % de la consommation d'électricité dans l'Union européenne. Il n'en reste pas moins que cette décision pourrait avoir sur la santé publique des conséquences dont les coûts dépasseraient grandement à long terme le gain obtenu.

En imposant l'introduction accélérée de nouvelles sources de lumière dont le spectre diffère fondamentalement de celui dans lequel la vie a évolué, on soumet la population mondiale à une gigantesque expérience photobiologique dont toutes les variables sont loin d'être connues…

Clignoter, ou ne pas clignoter ?

Notre cerveau est hautement sensible à toute forme de pulsation, et cette sensibilité ouvre la voie à tout le domaine de la médecine vibratoire, comme nous le verrons par la suite[1]. Mais elle peut aussi mener à des effets délétères lorsque nous sommes exposés à des pulsations excessives ou malsaines. Nous avons tout intérêt à ne pas nous exposer inutilement à de telles pulsations parasitaires dans notre propre foyer – et c'est malheureusement ce que nous faisons parfois, sans nous en rendre compte.

Toutes les technologies d'éclairage sont susceptibles de générer des clignotements plus ou moins prononcés. Notre source traditionnelle, l'ampoule incandescente branchée sur le secteur du courant alternatif à 50 ou 60 Hz (hertz, ou cycles par seconde) selon les pays, émet une lumière oscillant à une fréquence rectifiée qui est le double de celle du secteur, soit 100 ou 120 Hz. Mais comme son filament réagit lentement aux changements de courant, l'amplitude de cette oscillation lumineuse est relativement minime (de l'ordre de 7 % de l'intensité totale).

Les premiers tubes fluorescents oscillaient eux aussi à ces fréquences, mais beaucoup plus fortement. Cela fut si mal reçu par la population que les manufacturiers durent modifier les ballasts pour élever la fréquence de pulsation à plusieurs dizaines de kilohertz. Certaines études ont révélé une réduction subséquente d'environ 50 % des symptômes perçus[2], mais plusieurs personnes continuent d'éprouver des migraines et de la fatigue oculaire à la suite des expositions prolongées.

Difficile d'établir des critères pour le clignotement

On a longtemps considéré comme limite sécuritaire pour le clignotement la fréquence de fusion critique visuelle, fréquence maximale que peut percevoir notre système visuel, de l'ordre de 50 à 90 Hz selon les individus. Et puisque la pulsation n'est plus visible, comment saurait-elle être problématique ?

Mais déjà en 2010, cette approche plutôt simpliste est remise en question. Des études montrent que même s'il est « invisible », ce genre de clignotement peut mener à des malaises, comme des migraines, des maux de tête et du stress oculaire chez certaines personnes sensibles[3]. Puis des recherches plus affinées commencent à montrer des effets nuisibles à des fréquences de plus en plus élevées. Dans son plus récent rapport 2015, l'institut des ingénieurs électriques et électroniques (IEEE)[4], recommande d'élever le clignotement à plus de 3 000 Hz.

Il faut ajouter que :

• Ces niveaux ne reflètent que les mesures accessibles à la médecine allopathique, et ne tiennent pas compte d'effets plus subtils pressentis par les praticiens de la médecine énergétique. Pour ceux-ci, toute information vibratoire peut avoir un impact sur notre organisme, même à des niveaux de stimulation bien inférieurs au seuil conscient de la perception[5].
• Certaines personnes sont hypersensibles aux champs électromagnétiques (c'est ce qu'on appelle l'électrohypersensibilité, ou EHS, un phénomène qui touche maintenant de 2 à 5 % de la population mondiale). Et il est fort probable qu'il existe une forme d'hypersensibilité similaire pour la lumière. Cela expliquerait pourquoi certains seront rapidement affligés par un niveau de clignotement qui semblera inoffensif à d'autres, capables d'absorber un stress environnemental plus élevé sans symptômes immédiats. Mais que ce soit au niveau des ondes radio ou de la lumière, un tel stress environnemental contribue potentiellement, à long terme, aux multiples pathologies chroniques répandues dans nos sociétés[6].

D'où la difficulté d'établir des critères pour fixer des niveaux de clignotement qui conviennent à des formes de sensibilité très variables d'une personne à l'autre.

Et encore plus dans le cas de la DEL

La question du clignotement reste plus pertinente que jamais, car elle concerne tout particulièrement la technologie d'éclairage en expansion, celle des DEL. En tant qu'émetteurs semi-conducteurs, les DEL ont une vitesse de réaction sans précédent. Les plus rapides peuvent même pulser à des fréquences de l'ordre du térahertz (10¹² Hz).

Dans une ampoule à DEL, c'est le circuit de commande électrique qui détermine le clignotement effectif, puisque la DEL elle-même ne fait que répondre fidèlement à tout signal fourni par ce circuit. Comme il n'existe pas, à l'heure actuelle, de norme quant au clignotement acceptable (les fabricants n'ont même pas à le mentionner dans leur notice), on constate une énorme variabilité de ce paramètre dans les produits commerciaux. À côté d'une minorité d'ampoules ayant un clignotement quasi nul, d'autres présentent un clignotement extrême et toute la gamme intermédiaire. La figure ci-contre montre le profil de clignotement de quelques récentes ampoules à DEL typiques, qui illustre bien les profondeurs de modulation et de fréquences que l'on peut retrouver.

Avec le “bruit lumineux” on parle d’un phénomène bien différent du bruit électromagnétique; c’est une interférence qui s’adresse principalement au système visuel, qui réagit de moins en moins à des fréquences croissantes. Il est causé par l’alimentation de basse qualité de certaines DEL qui génère une lumière pulsée d’habitude entre 150Hz et 1Khz. Invisible mais causant un stress au système visuel.

Cacophonie lumineuse

En général, le clignotement des DEL n'est pas discernable à l'œil nu. Son effet n'est perceptible qu'à long terme, alors qu'il contribue au stress environnemental ambiant.

Pour le mesurer, on doit utiliser un type de capteur qui convertit la lumière en niveau électrique ou en son[7], comme le LightBee fabriqué au Canada par mon entreprise Sensortech. La plupart des gens sont impressionnés quand ils entendent une version sonore de l'intense bruit lumineux dégagé par certains luminaires à DEL. Cela donne une cacophonie des plus perturbantes, qu'on ne saurait soutenir longtemps dans notre environnement sensoriel. Les gens n’ont aucune manière d’évaluer cette problématique des nouvelles ampoules DEL sans un capteur comme le LightBee (ou bien sûr certains capteurs professionnels beaucoup plus chers).

Malheureusement, même une telle mesure ne permet pas de recommander une variété d'ampoules à DEL, car la situation actuelle du marché et de la technologie est si volatile que les modèles changent tous les mois. Les ampoules de grands manufacturiers internationaux ont plus de chances d'avoir un clignotement raisonnable que celles de fabrication anonyme ou à prix réduit.

Autre précaution importante pour le clignotement des DEL : évitez l'usage du rhéostat ou gradateur, même avec des ampoules supposément compatibles. Même si une ampoule à DEL a un clignotement réduit lorsqu'elle est pleinement allumée, elle émettra fort probablement un clignotement plus élevé lorsque son intensité sera réduite par un gradateur. Cela s'explique par la technique de gradation, basée, pour la grande majorité des appareils, sur une hachuration de l'alimentation de la lampe[8] – à moins qu'il ne soit explicitement spécifié qu'elle fonctionne en courant continu.

Il est aussi très possible que des pulsations lumineuses dans le registre des mégahertz et des gigahertz des ondes radio aient des effets semblables aux ondes radio elles-mêmes, par modulation directe des processus cellulaires comme le font les champs électromagnétiques des radiofréquences, ce qui rendrait le Li-Fi néfaste. Mais cette question est encore très peu étudiée et spéculative.

Celle du bruit lumineux de basse fréquence et son impact sur le système visuel l’est beaucoup plus et est maintenant officiellement reconnue. La recommandation IEEE la plus récente (2015) est disponible ici mais il faut l’acheter.

Pallor mortis

Nous avons vu que pour l'œil, divers spectres lumineux peuvent apparaître d'un même blanc, lorsque la moyenne de leurs fréquences composites stimule de manière semblable nos cônes rétiniens. Cependant cela ne garantit en rien qu'ils éclairent de manière fidèle des objets de toutes les teintes, car certains objets peuvent avoir une couleur précise qui ne se retrouve pas dans le spectre de la source lumineuse.

Cette capacité d'une source à bien rendre les couleurs est mesurable : c'est l'« indice de rendu des couleurs ». Elle varie substantiellement selon les types d'éclairage : par définition, le soleil, la référence, a un indice égal à 100, les sources incandescentes aussi. En général, les ampoules fluorescentes ont un indice de 80, et celui des ampoules à DEL courantes varie de 70 à 85. Pour ces deux technologies, il existe bien des modèles spécialisés dont l'indice est d'au moins 95 — la valeur minimale recommandée pour un rendu fidèle —, mais ils sont peu communs.

Dans l'industrie, on estime fréquemment que la fidélité des couleurs n'a qu'une importance relative, moins grande que celle de l'économie d'énergie ou de coût : après tout, notre œil peut s'adapter. Du point de vue de l'hygiène lumineuse, cette proposition est moins nette, surtout si l'on tient compte de la perception du teint, facteur auquel nous sommes particulièrement sensibles.

L'évolution nous a dotés d'une perception très fine de la couleur de la peau, car elle nous permet d'évaluer d'un coup d'œil la santé et la vitalité des gens avec qui nous interagissons. La maladie (par exemple la jaunisse, ou l'anémie) produit des changements plus ou moins subtils que nous savons repérer, même inconsciemment – tout comme la pâleur qu'entraîne la mort, appelée « pallor mortis ». Or, des changements du même ordre sont souvent produits par une source à indice de rendu de couleur inférieur. À chacun de juger s'il préfère un éclairage ambiant qui lui donne le teint d'un malade… ou d'un mourant!

Plaidoyer pour la DEL
À la lecture de ce chapitre, on pourrait croire que la DEL est une technologie d’éclairage fondamentalement incompatible avec les principes de l’hygiène lumineuse. Là n’est pas le sens du message que je cherche à transmettre ; il faut plutôt comprendre que les versions actuelles de lampes à DEL ont des failles de conception dues à une connaissance encore incomplète des facteurs photobiologiques impliqués.

En tant que technologie d’éclairage, la DEL est dotée d’une versatilité extraordinaire : on peut en modeler à volonté le spectre, la puissance et les propriétés optiques. À la base, elle constitue une source de lumière très pure, stable et efficace, tout à fait propice à un usage général et même thérapeutique. En appliquant les connaissances photobiologiques requises et une volonté économique de les manifester sans compromis, il est fort possible de créer de nouvelles versions plus saines de lampes à DEL pour éclairage général.

Parmi les améliorations à apporter : une élimination du pic bleu de leur spectre, l’ajout d’une composante proche infrarouge suffisante pour assurer un équilibre photobiomodulatoire de la rétine, la suppression de tout clignotement dans les circuits d’alimentation électriques et le redressement de leur indice de rendu des couleurs à au moins 95.

Il est probable que ces modifications entraînent une efficacité énergétique un peu moindre, et un coût un peu plus élevé. Mais du point de vue de notre santé, le jeu en vaut largement la chandelle.