Agent de détérioration : Lumière, ultraviolet et infrarouge
Stefan Michalski
Table des matières
Le dilemme : bien voir les objets tout en les protégeant de la lumière
Pour bien voir les objets des collections, il faut de la lumière, laquelle endommage toutefois ces mêmes objets. En ce qui a trait aux compromis possibles dans la gestion des risques, il nous faut prendre une décision qui permet de réduire au minimum la perte de valeur associée à une piètre visibilité et celle associée aux dommages permanents subis. En matière d'éthique et de facilité d'observation des collections, il nous faut atteindre un équilibre entre les droits de notre propre génération et ceux des générations futures. Au chapitre de l'aspect pratique de la question, il nous faut généraliser pour l'ensemble des nombreuses décisions de ce type, car les objets diffèrent par leur sensibilité à la lumière et par leur visibilité. En outre, les aires d'exposition de nombreux musées présentent des conditions d'éclairage très variables et des dispositifs de régulation médiocres. La présente section offre un examen des composants de ces décisions ainsi que certaines directives sommaires. Le dilemme, quant à lui, subsiste...comment concilier les mesures actuelles visant à assurer la bonne visibilité des collections et celles permettant de bien les préserver afin qu'elles soient encore « bien visibles » dans un avenir très éloigné?
La mesure quantitative de la lumière et des rayonnements UV et IR
La lumière ne « comprend » pas les rayonnements ultraviolet et infrarouge
Dans le domaine muséal, on entend souvent dire que « la lumière comprend les rayonnements ultraviolet et infrarouge ». Cette fausse affirmation peut créer une confusion inutile lors de discussions sur l'éclairage dans les musées. La lumière, par définition, constitue la bande de longueurs d'onde du rayonnement qui peut impressionner l'œil. Les rayonnements ultraviolet (UV) et infrarouge (IR) ne constituent pas un rayonnement visible. Ce sont des bandes de longueurs d'onde situées de part et d'autre de la bande du visible (selon les préfixes latins ultra [au-delà] et infra [en-dessous]). Le terme rayonnement est parfois omis, à des fins de simplifications, et on parle alors de l'UV (et des UV) et de l'IR (et des IR). Les rayonnements ultraviolet et infrarouge ne sont pas nécessaires à la vue ou à la capacité de rendre les objets visibles (sauf dans les rares cas de couleurs visibles par fluorescence UV). Ils ne font donc pas partie intégrante du dilemme de la visibilité des objets et des dommages qu'ils peuvent subir; ce sont essentiellement des agents de détérioration qui peuvent endommager les collections.
Il est toutefois exact d'affirmer que certaines sources de lumière émettent des rayonnements ultraviolet et infrarouge ou que l'éclairage dans les musées peut entraîner la détérioration causée par les UV et les IR.
Le spectre du rayonnement
La figure 1 illustre les bandes adjacentes correspondant au rayonnement UV, à la lumière et au rayonnement IR, en fonction de l'échelle classique des longueurs d'onde (exprimées en nanomètres ou nm). L'échelle réciproque correspondant à l'énergie des photons (exprimée en électronvolts ou eV) est aussi indiquée, afin de démontrer la hausse rapide de cette énergie lorsqu'il y a déplacement de la longueur d'onde vers la bande de l'UV.
Figure 1. Rayonnement émis par diverses sources lumineuses et bandes bloquées par divers filtres UV.
Les bandes des rayonnements émis par diverses sources de lumière sont illustrées par des encadrés gris clair. Celles qui sont arrêtées par certains filtres sont illustrées par des encadrés gris foncé. Selon les usages, la limite entre l'UV et le visible est fixée à 400 nm, mais une légère perception de la lumière peut commencer à 380 nm. Cette limite de 380 nm est souvent utilisée par l'industrie de fabrication des fenêtres pour classer les caractéristiques UV des vitrages.
Les différents types de dommages habituellement causés par l'UV, l'IR et le rayonnement visible sont directement fonction de l'énergie des photons qui leur est propre. Les processus photochimiques sur lesquels sont fondées, en grande partie, la désintégration des matériaux et la production de sous-produits de couleur jaune qui découlent habituellement de l'exposition aux UV, exigent des énergies supérieures à quelque 3 eV, tandis que ceux généralement associés à la décoloration, qui font aussi partie des mécanismes de fonctionnement de la rétine de l'œil, correspondent à un intervalle d'énergies se situant entre 2 et 3 eV. En fait, si on tient compte de la relation entre ces processus photochimiques, les êtres humains sont astreints à voir les objets dans la même bande spectrale que celle pour laquelle les rayonnements causent la décoloration des pigments et des autres colorants. L'énergie des photons du rayonnement IR n'est pas assez élevée pour amorcer les processus photochimiques provoqués par l'UV et la lumière visible, et elle entraîne simplement un réchauffement des surfaces qui absorbent ces photons.
La mesure de la lumière et de l'exposition à celle-ci
Le terme technique désignant la quantité de lumière à laquelle est exposée une surface est « l'éclairement lumineux » (ou simplement « l'éclairement »), mais on retrouve aussi, dans les publications et documents du domaine muséal, les expressions familières « intensité lumineuse » et, parfois, « niveau delux », lelux étant l'unité d'éclairement du SI. Certains anciens photomètres donnent les mesures en unités anglo-saxonnes, soit le pied-bougie ou le lumen par pied carré. Ces lectures peuvent être converties enlux en les multipliant par 10 (ou par 10,76, pour être plus précis). De nombreuses entreprises fabriquent divers types de photomètres, qui sont maintenant appelés luxmètres. Certains sont spécialement conçus pour les mesures effectuées dans les musées et permettent aussi de mesurer le rayonnement UV, l'humidité relative (HR) et la température.
La figure 2 présente un graphique de diverses situations et de l'éclairement lumineux correspondant (enlux), pour la vaste gamme de rayonnements perceptibles par l'œil humain, de la lumière de la lune à celle du soleil.
L'œil s'adapte, passant de la vision nocturne (scotopique) à la vision complète des couleurs (photopique), en passant par la vision intermédiaire (mésopique). La vitesse de la dégradation causée par la lumière croît proportionnellement à l'intensité de cette dernière; elle augmente donc par un facteur de 10 millions, lorsque l'éclairement passe de la lumière de la lune à celle du soleil, et par un facteur de 1000, de l'éclairage dans les musées à la lumière du soleil.
L'exposition totale à la lumière (parfois appelée dose de lumière) d'une surface correspond au produit de l'éclairement lumineux (enlux) et de la durée d'exposition (en heures). Dans le domaine muséal, l'unité utilisée en pratique est le million delux heure (Mlx h), qui peut être prononcée « mégalux heure ».
La mesure du rayonnement UV et de l'exposition à celui-ci
Les spécialistes des mesures effectuées dans les musées s'accordent sur un point : plutôt que de mesurer directement l'intensité du rayonnement UV, on mesure sa puissance relative par rapport à l'intensité de la lumière, un rapport exprimé en microwatts (du rayonnement UV) par lumen (de la lumière), soit µW/lm. Ce rapport est beaucoup plus utile que la mesure directe du rayonnement UV lorsqu'il faut caractériser les sources de lumière dans les musées et les avantages reliés à l'utilisation de filtres UV sur ces sources. Il existe diverses sociétés qui fabriquent des instruments de mesure de rayonnement UV à ces fins.
Il n'est pas courant de mesurer l'exposition aux UV dans les musées, quoique certains auteurs recommandent de le faire. On peut, au besoin, l'exprimer en combinant l'exposition à la lumière, exprimée en Mlx h, et le « rapport UV », exprimé en µW/lm, ce qui est le cas du tableau 5 (Sensibilité aux UV), dans une section ci-après.
La mesure du rayonnement IR
Il n'existe pas de pratiques courantes employées dans les musées pour mesurer le rayonnement IR, ni d'instruments disponibles sur le marché, car ce rayonnement est beaucoup moins important que l'UV et la lumière visible, en matière de dommages subis par les collections. Voici le moyen de fabriquer un instrument simple permettant de mesurer la puissance calorifique des IR issus d'une source lumineuse : enduire de peinture noire mate le réservoir d'un thermomètre en verre ordinaire, employé à l'extérieur. Placer le réservoir dans le faisceau de lumière, près de l'objet, et attendre que la température devienne stable (ce qui peut prendre plusieurs minutes). Pour déterminer si la hausse de température constitue un problème, consulter la section Température inadéquate. Une autre méthode d'estimation, basée sur le sens commun, consiste à placer la main dans le faisceau de lumière (à l'endroit où ce dernier toucherait l'objet) et, au moyen d'un morceau de carton, à éclairer et ombrager successivement la paume. Si la paume ressent un échauffement perceptible causé par la lumière, ces conditions constituent un risque pour les objets faisant partie de la catégorie des objets sensibles aux « températures trop élevées » et identifiés dans la section Température inadéquate.
Quel éclairement lumineux est nécessaire pour bien voir les objets?
La valeur de référence : 50lux
Lors des premières études visant à élaborer des directives relatives à l'éclairage dans les musées, il y a de cela 60 ans, les principes de la science des couleurs établissaient qu'un éclairement de 50lux était suffisant pour que l'œil humain puisse bien distinguer les différents éléments de la vision complète des couleurs (voir la figure 2); les intervenants du domaine de la conservation ont donc adopté cette quantité comme valeur de référence pour les musées. Depuis lors, le public s'est toutefois souvent plaint du faible éclairage dans les musées. Bien que notre responsabilité envers le futur public des musées nous contraint à utiliser de faibles intensités lumineuses, dans le cas de certains objets, il nous faut aussi bien saisir la pertinence des affirmations telles que « Je ne parviens pas à bien voir les objets de musée ».
Dans les années , on a vu apparaître une description plus détaillée de notre faculté de voir les objets sous un éclairement de 50lux, laquelle ne portait pas uniquement sur la capacité de distinguer différentes plages de couleurs, mais aussi sur celle de bien discerner les minuscules détails d'un objet. Il ressort des études pertinentes qu'une jeune personne (25 ans) qui observe un objet de couleur moyennement claire présentant un nombre moyen de détails qui forment un motif moyennement complexe, peut, après une période acceptable, discerner tous les détails, et ce, presque aussi bien à 50lux qu'à la lumière du soleil. Ce ne sera malheureusement pas le cas si l'objet est de couleur foncée, si les détails sont très fins ou si le motif au sein des détails est complexe, et si la période d'examen est limitée. Et, ce qui est encore plus malheureux, il faudra une intensité lumineuse plusieurs fois plus importante pour permettre à une personne plus âgée (65 ans) de voir le même objet avec autant d'acuité que la jeune personne, et ce, même si elle porte des dispositifs de correction visuelle comme des lunettes. Les résultats de récents travaux de recherche démontrent que même notre capacité de discerner de larges plages de couleurs décline avec l'âge.
Mesures permettant à tous de bien voir les objets
Il est clair que nous pouvons tous mieux percevoir de minuscules détails sous un éclairage plus vif, particulièrement ceux d'un objet de couleur foncée ou ceux qui sont « lisses » (c.-à-d. qui présentent un faible contraste), ou encore lorsqu'on cherche à distinguer de fins motifs dans ces détails, par exemple, dans une gravure exécutée sur du papier fait à la main par rapport à une bonne copie faite sur du papier fabriqué à la machine. Notre capacité de visualiser une image réelle, fidèle et authentique des objets dépend de notre aptitude à distinguer de tels détails. Le musée semble bien constituer un cas idéal d'institution ayant comme mandat de permettre aux gens de « voir les choses telles qu'elles sont », ce qui explique les plaintes du public lorsque les conditions d'exposition sont inadéquates. Les questions qui se posent alors sont les suivantes : quelles conditions de visibilité d'un objet un musée doit-il viser, et ne pas dépasser, compte tenu des effets graves que peut subir l'objet au chapitre de sa durée de vie? Et quelle intensité de lumière accrue est nécessaire afin d'assurer cette meilleure visibilité?
| Détails | Ajustement |
|---|---|
| Valeur de référence de l'éclairement permettant une visibilité adéquate d'un objet, pour une jeune personne : | 50lux |
| Cas des surfaces de couleur foncée : | Jusqu'à trois fois la valeur de 50lux |
| Cas des détails présentant un faible contraste : | Jusqu'à trois fois la valeur de 50lux |
| Cas des détails très fins ou des tâches complexes devant être exécutés dans un délai précis : | Jusqu'à trois fois la valeur de 50lux |
| Cas des personnes âgées : | Jusqu'à trois fois la valeur de 50lux |
| La combinaison de deux cas ou plus exige le calcul d'un facteur global, obtenu en multipliant les facteurs distincts. Ainsi, dans le cas d'une personne âgée qui veut distinguer les fins détails de motifs complexes d'un objet de couleur foncée, le facteur global peut atteindre quelque 4000lux (soit environ 3 × 3 × 3 × 3 × 50lux). | |
En utilisant comme point de départ la valeur de référence de 50lux, le résumé du tableau 1 contient certaines règles simples et prudentes permettant de régler les conditions afin d'optimiser la visibilité d'objets de diverses natures. Le lecteur peut aussi consulter un sommaire technique des travaux de recherche sur lesquels sont fondés ces réglages, ainsi que les sources d'origine, dans la publication de Michalski ().
Les données du tableau 1 n'impliquent pas que les musées doivent nécessairement apporter ces réglages à leurs dispositifs d'éclairage; elles offrent simplement une description des mesures appropriées qui permettent d'assurer de bonnes conditions de visibilité dans différentes situations. La décision d'adopter ou non une ou plusieurs de ces mesures est fonction de l'équilibre devant être atteint entre la bonne visibilité des objets et les problèmes de préservation liés à la détérioration causée par la lumière visible et le rayonnement UV, qui seront traités dans les sections qui suivent. L'équilibre visé et les moyens permettant de l'atteindre font l'objet d'une discussion dans la dernière section qui porte sur les « Stratégies de régulation des conditions ».
Mesures permettant aussi aux personnes âgées de bien voir les objets
Le système oculaire humain ne constitue pas vraiment un appareil photographique, mais plutôt une caméra vidéo reliée à un complexe processeur dynamique. Le vieillissement entraîne une dégradation du cristallin de l'œil, qui jaunit et subit une certaine fluorescence, et de plus, la diffusion qui se produit dans le globe oculaire provoque plus de lumière parasite, le nombre de cônes et de bâtonnets de la rétine diminue et le processus de traitement neural ralentit. Ces phénomènes s'ajoutent aux problèmes normaux de vieillissement qui peuvent être traités par le port de lunettes et aux maladies liées à l'âge qui n'ont pas de solutions pratiques. Le facteur de multiplication par 3 indiqué dans le tableau 1, qui permet à une personne de 65 ans de voir un objet avec autant d'acuité qu'une jeune personne de 25 ans, est en réalité inférieur à la valeur nécessaire, mais il permet tout de même de tirer un avantage optimal des conditions obtenues.
Erreurs en matière d'éclairage qui entraînent une réduction de la visibilité
Comment des erreurs en matière d'éclairage peuvent-elles entraîner une réduction de la visibilité et quelle en est l'importance dans les musées?
L'intervalle de perception du système oculaire humain couvre plusieurs ordres de grandeur, comme l'indiquent les différentes régions de l'échelle d'éclairement lumineux de la figure 2, mais dans un cas particulier d'objet ou de scène présentant une vaste gamme de couleurs de brillance élevée, l'œil humain ne peut s'adapter, en un instant précis, qu'à une portion d'une seule de ces régions. Les trois mécanismes qui permettent de régler la sensibilité de l'œil, soit l'adaptation neuronale, la mise au point de la taille de l'iris et le processus chimique associé aux photorécepteurs, se produisent dans des périodes de réaction allant de 200 millisecondes à une heure. Dans un musée, les conditions d'éclairage qui constituent des erreurs sont celles qui exigent une adaptation de l'œil plus rapide que sa capacité naturelle, au chapitre du temps de réaction comme de la perception tridimensionnelle. En tenant compte de la décoloration possible des objets découlant des mesures favorisant leur meilleure visibilité, il est logique de mettre tout en œuvre pour éviter les erreurs d'éclairage qui en réduisent la visibilité.
L'éblouissement direct : comment l'empêcher
Tout comme la lumière des phares d'une voiture qui approche domine notre champ visuel et réduit la visibilité de la route adjacente, toute lampe ayant une forte intensité lumineuse ou tout éclat provenant d'une fenêtre aura le même effet sur celle d'un objet. L'éblouissement direct est grandement supérieur à la plage de sensibilité de l'œil, ce qui le force à s'adapter à cette forte intensité.
Il faut prendre les moyens nécessaires pour empêcher l'éblouissement direct, notamment en installant des tubes-allonges (des « coupe-flux »), des déflecteurs et des écrans paralumes sur les lampes, et des volets, des rideaux ou des stores aux fenêtres. (Il existe de nouveaux stores dont les matériaux absorbent presque toute l'intensité lumineuse, tout en permettant de bien voir les objets.) Dans le cas des itinéraires complexes de certaines expositions, qui comportent des murs de séparation et de nombreuses vitrines d'exposition, il faudra consacrer bien des heures à déterminer les endroits où se produit l'éblouissement direct causé par des lampes, à réorienter celles-ci ou à empêcher l'éblouissement. La réduction de tels problèmes constitue un des avantages d'un agencement simple de murs périmétriques, par exemple, une longue galerie à voûte d'arête datant du XIXe siècle ou une petite pièce datant du XXe siècle (consultez la vignette 2).
L'éblouissement par réflexion : comment effectuer des essais pertinents
Les vitrines d'exposition et les vitrages de cadres constituent deux des outils de préservation les moins coûteux des musées, mais les réflexions qu'ils produisent comptent parmi les conditions les plus irritantes des expositions. Les personnes pouvant prévoir les réflexions causées par un dessin sont peu nombreuses et rares sont les responsables de musées qui décident de modifier un élément d'exposition déjà aménagé uniquement « à cause des réflexions ». Il faut donc effectuer des essais avant de choisir et fabriquer le modèle final. Pour ce faire, on peut se procurer un châssis comme ceux utilisés par les artistes, ou un simple cadre en bois, et le recouvrir de pellicule plastique transparente bien tendue. Le cadre doit être placé à l'endroit où se trouvera la vitrine d'exposition ou le dessin dans un cadre vitré. Après avoir demandé à un collègue d'éclairer le cadre avec une lampe baladeuse, là où se trouvera le dispositif d'éclairage, on peut se tenir à l'endroit où se placerait un visiteur et déterminer si la pellicule de plastique produit des réflexions. Certaines réflexions causées par l'éclairage des plafonniers ne peuvent être évitées, mais le but consiste alors à les situer sous la hauteur des yeux des visiteurs de plus petite taille. Dans bien des cas d'éclairage inadéquat, la visibilité d'un objet, à la hauteur d'un enfant, est pitoyable, ce qui explique en partie le manque d'intérêt de ces visiteurs.
Le verre antireflet disponible sur le marché est très coûteux, le revêtement étant le même que celui appliqué sur les lentilles d'appareil photo, les moniteurs d'ordinateur et certaines lunettes. Il a surtout été employé pour l'encadrement de peintures importantes conservées dans des maisons historiques, là où il est parfois impossible d'éviter la production de réflexions causées par des fenêtres. Le principe du verre « anti-éblouissant » peu coûteux repose sur son aspect légèrement dépoli, mais celui-ci n'est efficace que s'il est directement placé sur la peinture et son utilisation n'est donc pas recommandée dans les musées.
Le contraste avec le fond : comment l'éviter
La plupart des vieux objets ont un éclat plus vif et un aspect moins altéré lorsqu'ils sont placés devant une surface foncée et mate plutôt que devant une surface brillante et claire, ce qui est facile à démontrer. La tradition selon laquelle les musées devraient présenter exclusivement des surfaces blanches, qui constituent en quelque sorte un milieu « neutre » pour les salles et les vitrines d'exposition, doit faire l'objet d'un nouvel examen. En évaluant l'effet que donnent de « beaux murs éclatants », il faut se demander si la collection présente elle-même un aspect éclatant ou si c'est plutôt le cas de l'espace ambiant, et ce, aux dépens des objets qu'on veut mettre en évidence. Hormis le cas où ils servent à créer des silhouettes, les panneaux rétroéclairés ne devraient jamais être utilisés dans les éléments d'exposition, car ce sont de très mauvaises solutions aux problèmes de visibilité des objets de musée.
L'adaptation de l'œil : comment favoriser une transition uniforme
L'œil s'adapte remarquablement bien à de faibles intensités lumineuses, mais le processus demande quand même quelques minutes (par exemple, lorsqu'on entre dans une salle de cinéma peu éclairée) et l'étape finale peut exiger jusqu'à une heure. Dans de nombreux musées où l'éclairage des galeries a été établi en fonction des nombreux paramètres susmentionnés, le vestibule de l'aire d'exposition peut avoir un aspect « renfermé », car il est beaucoup plus sombre que le hall d'entrée du musée. On peut résoudre le problème en réduisant l'éclairement lumineux du hall et, lorsque c'est possible, en créant une transition d'éclairement d'une aire d'exposition à l'autre afin de permettre aux yeux des visiteurs de s'adapter graduellement. Une autre solution consiste à s'assurer que l'éclairement des premiers panneaux didactiques est légèrement supérieur à celui de la zone principale de l'aire d'exposition, afin que ceux-ci constituent une zone de transition et une invitation à poursuivre la visite (il ne faut toutefois pas rendre ces panneaux trop éclatants, car ils pourraient alors demander une adaptation supplémentaire de l'œil, voire constituer un problème distinct d'éblouissement).
Les sources de lumière et de rayonnements UV et IR
Les musées ont accès à toute une « palette » de sources de lumière
Les responsables de l'éclairage dans les musées ont aujourd'hui accès à une gamme étonnamment variée d'outils et de solutions. Le tableau 2 contient un résumé de nombreux paramètres liés aux sources de lumière disponibles sur le marché, notamment leurs avantages, inconvénients et coûts.
| Caractéristique | Lampes à incandescence | Lampes à fluorescence | |
|---|---|---|---|
| Lampes classiques | Lampes à quartz-halogène | Tubes classiques | |
| Voltage | 220 V et 120 V | 220 V, 120 V, 12 V et 6 V | 220 V et 120 V |
| Noms et types courants | A19, R30, R40 et PAR38 A : ampoule courante R : réflecteur ER : réflecteur elliptique PAR : réflecteur parabolique Le numéro correspond à un diamètre en multiples de 1/8 po (3 mm). On compte de nombreux produits spéciaux, dont ceux de la marque Fluro Spray. Depuis , de nombreuses lampes des types R et PAR ne sont plus commercialisées en raison de la réglementation en matière d'énergie. |
MR16, PAR20, PAR230 et PAR236 MR : réflecteur multiple PAR : réflecteur parabolique Le numéro correspond à un diamètre en multiples de 1/8 po (3 mm). Les lampes du type MR16 sont aussi désignées par des codes de trois lettres, comme B.A.B. et E.X.N. Q : aucun réflecteur; le numéro se rapporte à la puissance en watts. |
T5,T8, T10 et T12 T : diamètre du tube en multiples de 1/8 po (3 mm). F18, F20, F40 et F96 F : fluorescent; le numéro se rapporte à la puissance en watts. La température de couleur est souvent désignée par les lettres ci-après : CW : blanc froid; WW : blanc chaud; CWX : blanc froid de luxe; WWX : blanc chaud de luxe. Elle l'est également par des expressions comme « lumière du jour » et des marques de commerce. |
| Durée de vie en heures | A, R et PAR : 2000 ER : au moins 5000 |
En général, 2000, mais certains produits utilisés dans les musées, comme les fibres optiques, auraient une durée de vie très courte. Il faut confirmer au préalable. | En général, 10 000. |
| Prix (à l'unité) | A : 2 $ R, PAR et ER : de 5 à 10 $ |
De 5 à 25 $ | De 5 à 20 $ (varie selon l'IRC) |
| Coût de remplacement (par année de 3000 h) | A : 3 $ R, PAR et ER : de 7 à 30 $ |
De 8 à 40 $ | De 1,5 à 6 $ |
| Température de couleur (inférieure à 3000 K = lumière chaude) (supérieure à 4000 K = lumière froide) |
De 2700 à 2800 K généralement, soit une lumière chaude. Atteint environ 2900 K dans le cas d'une Fluro Spray avec filtre bleu. |
Généralement, 3000 K, soit une lumière chaude, mais cette dernière est plus froide qu'une lumière incandescente ordinaire. | « Lumière blanche chaude » : 3000 K « Lumière blanche froide » : 4200 K « Lumière du jour » : de 5000 à 6500 K Autres : selon les indications |
| IRC Excellent : de 90 à 100 Bon : de 80 à 89 Moyen : de 70 à 79 Mauvais : moins de 70 |
100 : excellent. Les réflecteurs dichroïques (faible chaleur) peuvent réduire l'IRC. Remarque : Les lampes à incandescence et celles produisant une lumière du jour ont, par définition, un IRC de 100, car elles présentent un spectre continu de « corps noir », c'est-à-dire qu'il ne manque aucune plage de longueur d'onde entre 400 nm et 760 nm. La faible température de couleur des lampes à incandescence classiques soulève, toutefois, des préoccupations parfois dans les musées, en particulier pour ce qui est des peintures produites à l'extérieur avec des nuances du bleu. On utilise alors des lampes à quartz-halogène de 2800 à 3000 K, ce qui élimine la plupart des préoccupations à ce chapitre. |
CW et WW : de 50 à 60, soit un mauvais IRC De luxe : de 70 à 90, soit un IRC moyen à bon Types spéciaux : de 90 à 95, soit un IRC excellent |
|
| Rayonnement ultraviolet (µW/lm) | 75 : faible | Vitrage : de 100 à 200 (rayonnement moyen) Vitrage UV : 40 (rayonnement faible) |
Généralement entre 75 et 150, soit un rayonnement faible à moyen Il est rarement plus élevé |
| Possibilités en matière de filtres UV | Ces filtres ne sont pas essentiels, mais ils peuvent s'avérer utiles pour protéger les objets très sensibles au rayonnement UV. | Les ampoules à quartz-halogène nues émettent des rayons UV à ondes courtes, mais ces derniers sont bloqués par une enveloppe ou un filtre de sécurité de verre ordinaire. Les filtres UV de verre ordinaires pour les musées coûtent de 10 à 50 $. Ceux en plastique sont peu coûteux mais doivent se trouver à une certaine distance de l'ampoule. |
Il existe des filtres UV de plastique pour les tubes. Il faut s'assurer que l'on a certifié que les bouchons à leurs extrémités ne posent aucun risque d'incendie (certains bouchons ont pris feu). Il est aussi possible de fixer des filtres UV sur les diffuseurs. |
| Utilisation de fibres optiques ou de conducteurs de lumière | Inadéquate | Les réflecteurs du type MR16 sont couramment utilisés dans les illuminateurs à fibres optiques. Les fibres filtrent les rayons UV et infrarouges. Illuminateur : de 200 à 500 $ Les luminaires permettent souvent de un à dix réglages de puissance, dans le cas des fibres optiques, et parfois plus. |
Les conducteurs de lumière peuvent être utilisés dans les vitrines. |
| Principaux avantages pour les musées | Les lampes du type « A » sont très abordables, ainsi que leurs luminaires. | Très vaste éventail de largeurs de faisceau et de puissances sur le marché. Meilleur spectre optique dans l'ensemble. Les lampes de faible tension peuvent être branchées sans risque d'électrocution. Leur puissance lumineuse change très peu au cours de leur durée de vie. |
Remplacement peu fréquent des tubes. Faible production de chaleur. Faible consommation d'énergie. |
| Principaux désavantages pour les musées | Lumière trop vive à moins de 1,5 m. Produisent plus de chaleur que toutes les autres lampes (ne peuvent être installées derrières des vitrines). Ne produisent pas de faisceaux étroits. |
Ces lampes sont très chaudes, et les ampoules à quartz-halogène peuvent exploser. Elles produisent beaucoup de chaleur. Leur coût horaire de fonctionnement peut être élevé. Certains luminaires de faible tension sont très coûteux. Les lampes comportant des fils nus posent un risque d'incendie. |
Lumière trop vive à courte distance. Faisceau difficile à produire. La plupart des luminaires sont laids, et l'éclairage peut s'avérer « faible ». |
| Caractéristique | Lampes à fluorescence | Lampes à DHI (décharge à haute intensité) | DEL blanches (diodes électroluminescentes) | Lumière du jour |
|---|---|---|---|---|
| Compactes | ||||
| Voltage | 220 V et 120 V | 220 V, 120 V et plus | 6 V, 12 V, 120 V et 220 V | Non disponible |
| Noms et types courants | TFC : tube fluorescent compact. Les fabricants peuvent employer d'autres lettres, comme TL, XL, PL et SL. Taille (selon la puissance en watts) : 5 W, 7 W, 9 W, 11 W, 13 W, etc. La température de couleur peut être rendue comme suit : 2800 K ou 28 K. |
Ces lampes comprennent les types suivants : M : à vapeur de mercure MH : aux halogénures S ou HS : à vapeur de sodium à haute pression Lampes au xénon Présentent de nombreux luminaires et formes. De 70 à plus de 1000 W. |
Représentent le dernier cri en matière d'éclairage dans les musées. Les renseignements à leur sujet sont donc provisoires. Sont présentent dans de nombreux logements de systèmes d'éclairage, dont ceux comportant des lampes à quartz-halogène (par exemple, GU10). |
Non disponible |
| Durée de vie en heures | En général, 10 000. | De 3000 à plus de 40 000. | De 10 000 à 80 000 (si une perte d'intensité de 70 % représente une défaillance). | Non disponible |
| Prix (à l'unité) | De 10 à 40 $ (selon la taille et le réflecteur) | Varie considérablement selon la taille. | De 5 à 20 $ selon la puissance. | Coûts « cachés »; coûts élevés : coût de construction des bâtiments, d'entretien de ceux-ci, de réparation des fuites dans les puits de lumière, ainsi que de chauffage et de climatisation. |
| Coût de remplacement (par année de 3000 h) | De 3 à 12 $. | Non disponible | Environ 0,50 à 2 $ pour une DEL du type GU10 courante de 30 000 h. | Non disponible |
| Température de couleur (inférieure à 3000 K = lumière chaude) (supérieure à 4000 K = lumière froide) |
2700 K : chaude 3500 K 4100 K : froide 5000 K : froide |
Lampes à vapeur de mercure et aux halogénures : chaude à froide. Les lampes au xénon équivalent à peu près à celles reproduisant la lumière du jour; 6500 K |
De 3000 à 3500 K. | Fin de l'après-midi : 3000 K. Soleil de midi : 6000 K. Ciel dégagé : de 9000 à 12 000 K. Lumière du jour : de 3000 à 12 000 K, mais généralement 6500 K. |
| IRC Excellent : de 90 à 100 Bon : de 80 à 89 Moyen : de 70 à 79 Mauvais : moins de 70 |
Près de 85, soit bon. La plupart des lampes à fluorescence compactes sont du type « triphosphore ». Leur spectre compte trois pointes prononcées correspondant aux trois récepteurs de couleurs de l'œil. On en critique injustement l'utilisation uniquement en raison de ces pointes. |
Les meilleures lampes aux halogénures présentent un IRC de 80 (bon) à plus de 90 (excellent), mais la plupart des lampes aux halogénures, à vapeur de mercure et à vapeur de sodium ont un IRC inférieur à 65 (mauvais). | Varie considérablement actuellement. Celui des DEL blanches se situe habituellement à 70 (passable), mais il devrait bientôt atteindre 90 (bon). Peut s'établir à 90 avec des DEL de couleurs mélangées. | 100, soit excellent. |
| Rayonnement ultraviolet (µW/lm) | De 100 à 150, soit moyen. | Élevé à très élevé généralement. | De 0 à 75, soit très faible. | De 300 à 600 généralement, soit très élevé. |
| Possibilités en matière de filtres UV | Les gaines ou revêtements consistant en un film de plastique doivent être fabriqués sur mesure. | Des filtres UV de verre sont souvent employés pour bloquer les rayons UV à ondes courtes, ce qui n'est pas suffisant dans un musée. Des films de plastique peuvent être utilisés à une certaine distance des ampoules. |
Inutiles. | Les filtres composés de verre à vitre bloquent les UV à ondes courtes, ce qui n'est pas suffisant dans un musée. Il existe du verre sandwich doté d'un filtre UV central ou des films de plastique autoadhésifs pour les vitres (les films peuvent ne plus être garantis lorsqu'ils sont appliqués sur des vitrages isolants scellés). |
| Utilisation de fibres optiques ou de conducteurs de lumière | Non disponible | Certains illuminateurs à fibres optiques comportent de petites lampes aux halogénures ou au xénon. Des pièces entières comptant de nombreuses vitrines ont été éclairées avec une seule lampe suffisamment puissante située dans une zone séparée, ce qui réduit les risques d'incendie et de vol et les coûts totaux. | Possible. | Des conducteurs de lumière ont été utilisés pour diffuser la lumière du jour dans des immeubles. |
| Principaux avantages pour les musées | Très utiles à courte distance, y compris dans les vitrines. Remplacement peu fréquent. Faible émission de chaleur. |
Utiles pour éclairer de grands espaces et l'extérieur des musées à des fins de sécurité. | Très utiles à courte distance, y compris dans les vitrines. Faisceau facile à orienter. Remplacement très peu fréquent, faible consommation d'énergie (coûts très peu élevés). Aucune chaleur produite par le faisceau, mais les DEL doivent être refroidies. |
Effet agréable et aspect attrayant. Peut s'avérer très intense sans produire beaucoup de chaleur. Peut se révéler avantageuse sur le plan de la durabilité et de l'environnement, mais ne l'est généralement pas. |
| Principaux désavantages pour les musées | Difficile d'obtenir un faisceau bien défini. | Présentent généralement un très mauvais IRC. Durée d'allumage souvent longue. Des lampes d'un même type peuvent s'avérer très différentes. Le rendement peut changer considérablement avec le temps. |
Présentent actuellement une durée de vie et un IRC très variables. L'homogénéité chromatique du faisceau peut être mauvaise. L'intensité peut chuter après une courte durée d'utilisation. |
Intensité difficile à maîtriser. Fluctue selon la météo et les saisons. Les fenêtres et leurs cadres sont coûteux à fabriquer et à entretenir. Choix potentiellement coûteux sur le plan de la consommation d'énergie des immeubles. |
L'indice de rendu des couleurs
L'indice de rendu des couleurs (IRC) permet de mesurer la qualité de la lumière par rapport à la capacité d'une personne de bien distinguer les couleurs. La valeur maximum de l'échelle, qui ne présente pas d'unités, est de 100. La valeur de l'IRC est obtenue au moyen d'un calcul de nature colorimétrique découlant de mesures effectuées sur un certain nombre d'échantillons de couleur distincts (pouvant atteindre 14) qui sont éclairés par la source de lumière à l'essai, et, par comparaison de ces résultats avec des calculs de référence effectués avec la lumière du jour ou une lampe à incandescence. Les spécialistes du domaine reconnaissent que la corrélation entre l'IRC et l'œil humain n'est pas parfaite, mais il constitue tout de même le meilleur indicateur de ce genre actuellement disponible.
Il n'existe pas de norme internationale relative à l'éclairage dans les musées qui contiendrait les valeurs d'IRC « acceptables » ou « inadéquates », mais les spécialistes de l'ICC recommandent une valeur minimum de 85 et ceux de nombreux musées, une valeur supérieure à 90. Ceci étant dit, la plupart des gens ne peuvent voir une différence significative, dans la plus grande partie des cas, entre une lampe fluorescente compacte ayant un IRC de 82 et la valeur de référence de 85 stipulée dans les lignes directrices. Si la conception d'une telle lampe, son coût et sa consommation d'énergie présentent d'importants avantages, il est logique de l'utiliser dans un musée. Par ailleurs, les sources de lumière qui sont considérées comme de piètre qualité, par exemple, les lampes à fluorescence commerciales les moins chères, peuvent présenter un IRC inférieur à 60.
Il convient de souligner que la lumière du jour, dont l'IRC initial est de 100, qui est réfléchie par un mur ou un plancher de couleur, peut présenter un IRC grandement inférieur à la lumière provenant d'une lampe ayant un IRC de 85. Lorsqu'on choisit d'éclairer un objet à l'aide de la lumière du jour (ou de toute autre source de lumière) dont le faisceau est « réfléchi », la surface réfléchissante ne doit pas être colorée.
La température de couleur proximale
La température de couleur proximale (TCP) permet de mesurer la qualité de la lumière, lorsqu'elle passe d'une teinte « froide » à une teinte « chaude ». Ce paramètre ne qualifie pas un degré de justesse pouvant se situer sur une échelle allant d'une « bonne » à une « mauvaise » lumière, à moins que la discussion ne porte sur une préférence personnelle, en matière d'éclairage de certains types d'objets. Les unités de la TCP sont les degrés Kelvin (K). Les termes couramment utilisés pour définir ce paramètre sont malheureusement contradictoires et peuvent créer de la confusion. La température de couleur du rayonnement d'une source de lumière « froide » est en effet élevée, tandis que celle du rayonnement d'une source de lumière « chaude » est basse. Cette situation découle du fait que l'on utilise l'expression « lumière chaude » pour caractériser la lumière dorée du soleil levant et des flammes, et l'expression « lumière froide », dans le cas du rayonnement du ciel bleu qui éclaire les zones d'ombre.
Dans le cas des faibles intensités lumineuses comme celles observées dans les musées, les gens qui observent les collections ont tendance à préférer la lumière plus chaude semblable à celle fournie par les lampes à incandescence, par exemple, la lumière de 2800 K des lampes à incandescence courantes ou celle des lampes quartz-halogène à incandescence qui présentent une TCP légèrement supérieure, soit 3000 K. Lorsque l'éclairement augmente et atteint quelques milliers delux, la préférence se déplace et vise alors une lumière plus froide ayant une valeur d'au moins 5000 K. Les lampes à faible consommation d'énergie les plus courantes (les lampes à fluorescence) sont offertes dans une vaste gamme de températures de couleur. L'utilisation efficace des lampes fluorescentes compactes dans les petits musées exige de porter une attention particulière à la température de couleur. Comme on l'a déjà indiqué, on préfère employer des lampes produisant une lumière chaude, sur lesquelles est inscrite l'expression « 2800 K » (ou simplement « 28 K »), dans le cas de faibles intensités lumineuses. Cependant, les lampes émettant une lumière plus froide (dont la TCP se situe entre 3500 et 5000 K) peuvent accroître le contraste des couleurs d'un objet, ce qui peut, en certains cas, être souhaitable. En conclusion, il convient de noter qu'il faut toujours réaliser un ou des essais pertinents avant de faire un choix final en matière de température de couleur.
Comparaison de la lumière naturelle et de la lumière artificielle
Les spécialistes qui favorisent l'utilisation de la lumière du jour dans les musées emploient souvent une astuce terminologique selon laquelle la lumière « naturelle » correspond à la lumière du jour et la lumière « artificielle » à celle émise par des sources électriques, mais en réalité, toutes les sources de lumière sont naturelles, que ce soit les étoiles qui brillent, les filaments qui rougeoient ou les luminophores qui fluorescent. La question qui doit être résolue est de savoir si la valeur de l'IRC est adéquate et, tel qu'indiqué ci-haut, la lumière du jour tout comme celle émise par des sources électriques peuvent présenter des valeurs d'IRC acceptables ou inadéquates. La préférence, de nature psychologique, associée aux fenêtres et aux puits de lumière découle du lien qui est fait avec le milieu extérieur et la lumière de forte intensité qui le caractérise lorsque le soleil brille. En aménageant avec soin les fenêtres existantes au moyen d'écrans pare-soleil, de stores, de rideaux partiellement fermés et de volets extérieurs fermés aux heures de fort ensoleillement, on peut réduire les risques de production de conditions d'éblouissement et de décoloration des objets, tout en conservant un lien visuel grandement apprécié avec le milieu extérieur.
La détérioration causée par la lumière, l'UV et l'IR
Généralisations utiles en matière de détérioration causée par la lumière, l'UV et l'IR
Étant donné les trois bandes de rayonnement distinctes du spectre, soit celles de la lumière visible, du rayonnement ultraviolet et du rayonnement infrarouge, il est possible d'établir les généralisations utiles suivantes en ce qui a trait aux types de détériorations qui leur sont attribuables dans les musées :
- La lumière visible entraîne la décoloration des matériaux (ou le « blanchiment » des couleurs). Les couleurs qui se dégradent peuvent disparaître en seulement quelques heures dans le cas d'une exposition directe à la lumière du soleil, ou en quelques années, sous l'éclairage de faible intensité des musées (c'est le cas, par exemple, de certaines encres de stylos à pointe feutre et de certaines photographies en couleur). Les couleurs qui ne se dégradent pas peuvent résister à l'exposition directe à la lumière du soleil pendant des siècles (par exemple, dans le cas de céramiques et de fresques minoennes). Tous les objets colorés peuvent être classés dans un intervalle situé entre ces deux cas extrêmes.
- Le rayonnement UV entraîne le jaunissement, le farinage, la fragilisation et la désagrégation des matériaux. Le farinage des liants de peinture est souvent confondu avec la décoloration de pigments.
- Le rayonnement IR entraîne un réchauffement de la surface des objets et constitue alors un cas de température inadéquate (température trop élevée), avec tous les dommages possibles décrits dans la section Température inadéquate. Le rayonnement IR ne sera pas traité en détail dans la présente section.
Il existe un domaine commun des types de détériorations causées par la lumière visible et l'UV. La lumière (particulièrement le violet visible) peut provoquer certaines formes de désagrégation et de jaunissement attribuables au rayonnement UV, mais seulement dans le cas de quelques matériaux et à une vitesse beaucoup plus lente que celle de l'UV. D'autre part, l'UV peut contribuer à la décoloration des matériaux, mais son effet n'est important que dans le cas des couleurs résistantes à la lumière.
Aucun de ces chevauchements ne se traduit par une fiabilité moins grande des généralisations susmentionnées. Pour réduire l'ampleur de la décoloration des collections exposées causée par l'éclairage, particulièrement leur décoloration rapide, il n'existe qu'une solution : réduire l'exposition lumineuse. De nombreux responsables de musées et donateurs privés, ainsi que des encadreurs, ont supposé par le passé que le rayonnement UV était la cause principale de la décoloration des matériaux et qu'un filtre UV efficace permettrait de protéger les collections contre cette dégradation. Certaines brochures publicitaires de fabricants de filtres UV le laissent aussi sous-entendre. Dans le cas des couleurs sensibles à la lumière, qui constituent le nœud du dilemme relatif à l'éclairage dans les musées, le rayonnement UV est responsable de moins de la moitié, et souvent de seulement 10 %, des dommages de décoloration. Ces faits ne devraient donc pas inciter les responsables à modifier l'approche visant à réduire l'exposition lumineuse. (Les échelles d'exposition apparaissant au centre du tableau 3 permettent de quantifier ce phénomène).
Pourquoi faudrait-il alors prendre les mesures nécessaires pour réguler le rayonnement UV? C'est que dans le cas de nombreux objets, par exemple, les peintures contenant des pigments permanents ou les gravures et dessins monochromes, le jaunissement et la désagrégation du liant et du subjectile attribuables aux UV constituent les principaux types de détérioration causée par un éclairage dont les paramètres ne sont pas correctement régulés.
La vitesse de détérioration causée par la lumière
La lumière visible endommage la couleur de certains objets et la plupart de ces couleurs deviennent plus pâles (c'est le cas de la plupart des couleurs des figures 3a et 3b), tandis qu'un petit nombre deviennent plus foncées (cas du vermillon, dans la figure 3a). Le tableau 3 contient un résumé des données disponibles portant sur la vitesse de ce type de détérioration. Les matériaux colorés sont classés en quatre catégories générales en fonction de la sensibilité à la lumière, soit ceux qui ne le sont pas (aucune) et ceux qui présentent une sensibilité faible, moyenne ou élevée. Le tableau fournit, pour chaque catégorie, des valeurs estimées du temps requis, à différents niveaux delux, avant que la décoloration ne commence (autrement dit, avant qu'elle ne soit perceptible) et qu'elle atteigne la phase finale (soit la disparation presque complète de la couleur initiale). On peut observer que bien que l'intervalle (ou le degré d'incertitude) d'une catégorie donnée est très large, les différences qui existent entre les catégories sont encore plus importantes. L'ampleur exceptionnelle de cette plage de sensibilité explique en grande partie la variabilité des perceptions personnelles lorsqu'il faut évaluer la présence ou l'absence de risques de décoloration, car certaines couleurs de vieux objets qui semblent fragiles peuvent en fait résister pendant plusieurs siècles, tandis que d'autres disparaissent au cours d'une vie humaine, voire en quelques années.
Figure 3a : Peintures à l'huile; à gauche, vermillon qui devient plus foncé et; à droite, glaçure à base de laque carminée sur blanc, exemple de décoloration. Figure 3b : Encres de dessins sur papier ayant toutes subies une décoloration. Les lettres et chiffres inscrits sur les échantillons correspondent aux valeurs d'exposition suivantes : 0 – aucune exposition; A – 0,17 Mlx h; B – 1,7 Mlx h; C – 6,2 Mlx h; D – 17 Mlx h; E – 67 Mlx h. La plage des valeurs d'exposition équivalentes va de A : 1 jour d'exposition à la lumière du jour ou 1 an d'exposition à 50lux, à D : 8 mois d'exposition à la lumière du jour ou 400 ans d'exposition à 50lux. Toutes les zones exposées, à l'exception de celles dont la lettre comporte un astérisque (*), étaient protégées au moyen d'un filtre UV. Veuillez noter que les différences de décoloration entre les cas où un filtre UV était utilisé et ceux où il ne l'était pas (B et B*, C et C*, D et D*), qui sont parfois perceptibles, sont beaucoup moins importantes que celles existant entre les différentes périodes d'exposition (A, B, C et D).
| Aucune sensibilité | Faible sensibilité | Sensibilité moyenne | Sensibilité élevée | |
|---|---|---|---|---|
|
Matériaux ne se décolorant pas en raison de la lumière. (Ces matériaux peuvent changer de couleur avec le temps ou en présence de polluants.) Comprennent la plupart des pigments de nature minérale. Palette de la technique de la « vraie fresque », qui nécessite la stabilité des alcalis. Couleurs des vrais émaux pour verre et céramiques (à ne pas confondre avec les peintures-émail). Nombre d'images monochromes sur papier, dont celles à l'encre au carbone; la teinte du papier et celle ajoutée à l'encre au carbone sont toutefois souvent très sensibles à la lumière. Le papier lui-même doit être considéré, avec circonspection, comme légèrement sensible. |
Matériaux des catégories 7, 8 et plus sur l'échelle de laine teinte en bleu d'ISO. Palettes d'artiste considérées comme « permanentes » (mélange de peintures vraiment permanentes ET de peintures légèrement sensibles à la lumière, comme celles rattachées à la catégorie 1 de la norme D4303 de l'ASTM et celles de Winsor & Newton cotées « AA »). La couleur structurale chez les insectes (en présence d'une protection contre les rayons UV). |
Matériaux des catégories 4, 5 et 6 sur l'échelle de laine teinte en bleu d'ISO. Teintures et pigments de laque à base d'alizarine. Quelques extraits de plante anciens, en particulier les rouges de garance renfermant surtout de l'alizarine, comme teinture de laine ou pigment de laque sur tous les supports. La sensibilité varie en fonction du support et peut s'avérer faible, selon la concentration, le substrat et le mordant. |
Matériaux des catégories 1, 2 et 3 sur l'échelle de laine teinte en bleu d'ISO. La plupart des extraits de plante, soit la majeure partie des teintures et des pigments de laque anciens de couleur vive, sur tous les supports : jaune, orange, vert, pourpre, bleu et nombre de teintes rouges. |
|
| Montant de l'exposition | Montant de décoloration | Décoloration en fonction du nombre d'années | ||
| 50lux | Seuil différentiel | De 300 à 7000 ans | De 20 à 700 ans | De 1,5 à 20 ans |
| Décoloration presque totale | De 10 000 à 200 000 ans | De 700 à 20 000 ans | De 50 à 600 ans | |
| 150lux | Seuil différentiel | De 100 à 2000 ans | De 7 à 200 ans | De 1/2 à 7 |
| Décoloration presque totale | De 3000 à 70 000 ans | De 200 à 7000 ans | De 15 à 200 ans | |
| 500lux bureau | Seuil différentiel | De 30 à 700 ans | De 2 à 70 ans | De 1/7 à 2 ans |
| Décoloration presque totale | De 1000 à 20 000 ans | De 70 à 2000 ans | De 5 à 60 ans | |
| 5000lux fenêtre ou lampe de travail | Seuil différentiel | De 3 à 70 ans | De 2 mois à 7 ans | De 5 jours à 2 mois |
| Décoloration presque totale | De 100 à 2000 ans | De 7 à 200 ans | De 6 mois à 6 ans | |
| 30 000lux lumière du jour moyenne | Seuil différentiel | De 6 mois à 10 ans | De 2 semaines à 1 an | De 1 jour à 2 semaines |
| Décoloration presque totale | De 20 à 300 ans | De 1 à 30 ans | De 1 mois à 1 ans | |
| Chaque journée d'exposition est estimée à huit heures et chaque année, à 3000 heures. Le temps devant s'écouler avant que la plus petite décoloration ne soit perceptible (seuil différentiel) consiste en une plage fondée sur les éprouvettes de laine teinte en bleu d'ISO pour une catégorie donnée (consulter le tableau 4). La « décoloration presque totale » est fondée sur une estimation prudente représentant 30 fois le seuil différentiel, mais la décoloration ralentit souvent avec le temps, de sorte qu'une estimation représentant 100 fois le seuil différentiel pourrait s'appliquer à de nombreuses couleurs. | ||||
Les trois catégories générales de sensibilité à la lumière du tableau 3 (faible, moyenne et élevée) ont été récemment adoptées à l'échelle internationale et font maintenant partie de directives relatives à l'éclairage dans les musées de la Commission internationale de l'éclairage (CIE, ). Leurs définitions reposent sur les normes industrielles en matière de solidité (ou de résistance) à la lumière artificielle regroupées dans la norme ISO comprenant l'échelle de laine teinte en bleu. Cette dernière comporte une série d'éprouvettes de textiles, à l'origine numérotées de 1 à 8, qui présentent une sensibilité de 2 à 3 fois plus élevée que l'éprouvette précédente. Les matériaux ayant une sensibilité élevée à la lumière ont été classés de 1 à 3, sur l'échelle, ceux de sensibilité moyenne, de 4 à 6, et ceux de faible sensibilité, à 7 ou 8, ou même à une valeur plus élevée (qui ont été ajoutées à la série d'origine de huit éprouvettes de laine teinte en bleu, selon les besoins de l'industrie). Les valeurs de l'échelle de laine teinte en bleu servent de repères de base lorsqu'on consulte des documents sur la sensibilité des colorants, ce dont témoignent les études de Michalski (; ) et les résumés, qui offrent de plus amples détails que le tableau 3, dans les directives de la CIE ().
Le tableau 4 offre un outil de conversion de la valeur obtenue avec l'évaluation d'éprouvettes de laine teinte en bleu, qui permet d'estimer l'exposition lumineuse provoquant la plus petite décoloration perceptible (aussi appelé le seuil différentiel); ces données sont tirées d'une analyse documentaire dont la description partielle est fournie dans la publication de Michalski (). Les valeurs estimées du tableau 4 ont servi à établir, dans le tableau 3, les estimations du temps requis avant que la décoloration ne commence.
Utilisation des éprouvettes de laine teinte en bleu pour estimer la plage de sensibilité des objets des collections
Les responsables de musées se posent tous la question inévitable suivante : quelle est la plage de sensibilité des objets de nos collections? L'échelle comprenant les huit éprouvettes de laine teinte en bleu, dont l'origine remonte aux années , constituait la plage de sensibilité qui, selon l'industrie des teintures et des colorants, représentait tous les produits colorés de l'époque, que ceux-ci l'aient été au moyen de colorants naturels, de colorants synthétiques (dont l'emploi remontait au XIXe siècle), et même de pigments. C'est pourquoi l'échelle des huit éprouvettes de laine teinte en bleu constitue une excellente estimation de la plage de sensibilité à la lumière (et de décoloration) qui pourrait bien s'appliquer à une collection mixte d'objets de musée. Bien entendu, certains objets colorés ne sont pas sensibles à la lumière, tandis que d'autres sont encore plus sensibles que ceux classés dans la catégorie 1, car selon leurs critères de conception, on ne prévoyait pas que leur durée de vie dépasserait même celle de textiles de piètre qualité (c'est le cas de certains stylos à pointe feutre).
| Détail | Dose de lumière (Mlx h) nécessaire pour causer la « plus petite décoloration perceptible » des éprouvettes étalons de laine teint en bleu | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Numéro de l'éprou- vette de laine teinte en bleu de la norme ISO 8 | Numéro de l'éprou- vette de laine teinte en bleu de la norme ISO 7 | Numéro de l'éprou- vette de laine teinte en bleu de la norme ISO 6 | Numéro de l'éprou- vette de laine teinte en bleu de la norme ISO 5 | Numéro de l'éprou- vette de laine teinte en bleu de la norme ISO 4 | Numéro de l'éprou- vette de laine teinte en bleu de la norme ISO 3 | Numéro de l'éprou- vette de laine teinte en bleu de la norme ISO 2 | Numéro de l'éprou- vette de laine teinte en bleu de la norme ISO 1 | |
| Dose nécessaire pour causer la « plus petite décoloration perceptible », en présence de rayonnement UV | 120 | 50 | 20 | 8 | 3,5 | 1,5 | 0,6 | 0,22 |
| Dose nécessaire pour causer la « plus petite décoloration perceptible », en l'absence de rayonnement UV (filtre UV efficace) | 1000 | 300 | 100 | 30 | 10 | 3 | 1 | 0,3 |
| Catégorie de sensibilité utilisée dans le tableau 3 | Faible sensibilité | Sensibilité moyenne | Sensibilité élevée | |||||
La vitesse de détérioration causée par le rayonnement UV
La désagrégation des matériaux organiques causée par le rayonnement UV peut prendre de nombreuses formes, par exemple, la fragilisation des fibres textiles, l'effritement du bois et des os, ainsi que le farinage des peintures (voir la figure 4). Le jaunissement des matériaux causé par les UV est facile à percevoir dans le cas de plastiques et de papiers de piètre qualité comme le papier journal. Le tableau 5 offre un résumé des divers dommages causés par les UV et des vitesses de détérioration connexes. La première partie présente des valeurs de référence basées sur les résultats d'études sur l'exposition à la lumière du jour d'objets situés à l'extérieur, ainsi que des valeurs extrapolées pour l'exposition moins intense au rayonnement UV que favorise la présence de verre ou l'emploi de filtres UV.
Les images représentent toutes des zones soumises à une exposition de 67 Mlx h provenant d'une source de lumière simulant la lumière du jour traversant le verre d'une fenêtre (soit l'équivalent d'une exposition d'environ 8 mois à la lumière du jour non filtrée ou d'une exposition de 400 ans à 50lux). L'image de gauche a été obtenue au microscope optique; la zone inférieure illustre une partie du matériau qui a été protégée au moyen d'un filtre UV efficace. Les deux images de droite, en noir et blanc, sont des micrographies des zones supérieure et inférieure de l'image de gauche, obtenues par microscopie électronique à balayage. On peut observer que l'image du bas présente la surface lisse du liant de peinture à l'huile, qui n'a pas été endommagée par le rayonnement UV, et celle du haut, la surface dégradée et craquelée qui l'a été. Le pigment brun (de nature minérale) n'est pas altéré par la lumière visible ou les UV.
| Aucune sensibilité | Faible sensibilité | Sensibilité moyenne | Sensibilité élevée | Sensibilité très élevée | |
|---|---|---|---|---|---|
|
Matériaux inorganiques : métaux, pierre, céramiques, verre. |
Craquelures, farinage des plastiques contemporains, des caoutchoucs, des peintures qui contiennent des stabilisants UV, conçus pour l'exposition aux conditions extérieures. |
Le bois devient gris et subit une érosion. |
Farinage des peintures à l'huile contenant des pigments photosensibilisants (blanc de zinc, premiers blancs de titane). |
Jaunissement de certains papiers de piètre qualité, par exemple, le papier journal. | |
| Lumière du jour | Montant dulux | Temps approximatif requis pour causer les dommages décrits ci-dessus. | |||
| Spectre de la lumière du jour ~ 600 à 1000 µW/lm |
Éclairement quotidien moyen à l'extérieur : 30 000lux | ~10 ans | ~ 1 an (érosion du bois : 50 µm de la surface par année) |
~ 1 mois | ~ 3 jours |
| 50lux | ~ 5000 ans (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 100 à 1000 ans, à 20 °C) |
~ 500 ans (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 100 à 1000 ans, à 20 °C) |
~ 50 ans | ~ 5 ans | |
| Lumière du jour passant à travers le verre d'une fenêtre ~ 400 à 500 µW/lm |
Lumière du jour non filtrée 30 000lux |
~ 30 ans ou plusPied de tableau 2 (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 5 à 50 ans, à 40 °C)Pied de tableau 3 |
~ 3 ans ou plusPied de tableau 2 (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 5 à 50 ans, à 40 °C)Pied de tableau 3 |
~ 2 mois ou plusPied de tableau 2 | ~ 1 mois ou plusPied de tableau 2 (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après 2 ans, à 40 °C)Pied de tableau 3 |
| 50lux | ~ 20 000 ans ou plusPied de tableau 2 (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 100 à 1000 ans, à 20 °C) |
~ 2000 ans ou plusPied de tableau 2 (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 100 à 1000 ans, à 20 °C) |
~ 100 ans ou plusPied de tableau 2 (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 100 à 1000 ans, à 20 °C) |
~ 50 ans ou plusPied de tableau 2 (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable avant environ 30 ans, à 20 °C) |
|
| Lumière du jour et présence d'un filtre UV efficace ~ 75 µW/lm ou moins |
Lumière du jour non filtrée 30 000lux |
~ 300 ans ou plusPied de tableau 2 (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 100 à 1000 ans, à 20 °C) |
~ 30 ans ou plusPied de tableau 2 (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 5 à 50 ans, à 40 °C)Pied de tableau 3 |
~ 2 ans ou plusPied de tableau 2 (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 5 à 50 ans, à 40 °C)Pied de tableau 3 |
Le jaunissement causé par les UV est atténué par le blanchiment par la lumière bleue (le jaunissement thermique peut éventuellement l'emporter) |
| 50lux | de nombreux millénaires (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 100 à 1000 ans, à 20 °C) |
~ de nombreux millénaires (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 100 à 1000 ans, à 20 °C) |
~ de nombreux millénaires (vieillissement thermiquePied de tableau 1 probable après de 100 à 1000 ans, à 20 °C) |
||
Il convient de noter, dans le tableau 5, le rôle crucial que joue la réduction de l'intensité lumineuse, et non pas seulement le niveau de filtration du rayonnement UV des filtres, au chapitre du prolongement de la durée de vie des matériaux des objets exposés. Lorsque le « rapport UV » est déterminé, en mesurant l'énergie du rayonnement UV en microwatts par lumen (de lumière), l'exposition totale aux UV et, conséquemment, les dommages qui en dépendent, sont proportionnels à l'intensité lumineuse de la lumière et à la valeur mesurée du rayonnement UV.
La vitesse de détérioration causée par le rayonnement IR
Le rayonnement IR provoque le réchauffement du milieu ambiant et des matériaux qui y sont exposés (le sujet est traité en détail dans la section Température inadéquate). Le problème des températures trop élevées causées par l'IR ne surgit que dans le cas de deux sources de lumière, soit les lampes à incandescence à haute intensité (supérieure à 5000lux) et l'exposition directe à la lumière du soleil. Dans le tableau 5, les données propres aux dommages causés par le rayonnement UV comprennent les températures élevées des objets attribuables à l'exposition directe à la lumière du soleil, notamment dans les rangées portant sur l'exposition moyenne à la lumière du jour traversant le verre d'une fenêtre. La lumière du soleil ou celle d'une lampe à incandescence de forte intensité peut réchauffer une surface et élever sa température à une valeur supérieure d'au moins 40 °C à la température ambiante. La vitesse de dégradation thermique augmente ainsi d'un facteur minimum de 20.
Situations où la lumière, l'UV et l'IR s'ajoutent aux effets d'autres agents de détérioration subis par un objet
Des phénomènes de détérioration distincts peuvent souvent se produire simultanément : ainsi, le jaunissement ou la fragilisation de matériaux causés par le rayonnement UV peuvent se conjuguer à des effets similaires découlant du vieillissement thermique. Ce dernier processus peut lui-même être accéléré par les températures élevées que peut entraîner le rayonnement IR (tel qu'indiqué dans le tableau 5). En outre, certains produits de jaunissement peuvent être décolorés par la lumière (particulièrement le bleu visible). Il n'est pas rare de voir d'anciennes gravures encadrées qui présentent divers motifs de jaunissement. Ce sont là des exemples intéressants d'amalgame d'effets produits par différents agents de détérioration. En premier lieu, les encres et peintures colorées peuvent toutes être décolorées par la lumière. Le papier, quant à lui, peut subir un jaunissement causé par le rayonnement UV qui n'est pas absorbé par le verre, mais la zone située sous le passe-partout sera protégée par ce dernier. Dans des conditions d'exposition extrêmes, les fibres du papier deviennent moins résistantes, mais bien souvent, ces effets ne sont pas observés avant que la gravure ne soit manipulée ou nettoyée, lors de travaux de restauration, et que la désintégration de la surface picturale n'ait été amorcée. Si le passe-partout est de piètre qualité, il dégagera des vapeurs qui provoquent l'apparition d'une étroite bande de couleur jaune ou brune près de sa tranche; ce processus peut aussi être grandement accéléré par les températures élevées causées par l'IR. Si la gravure est protégée par un filtre UV efficace, le papier de la zone picturale ne jaunira pas mais il deviendra plus blanc, et la zone située sous le passe-partout jaunira de manière uniforme en raison du jaunissement thermique, un autre processus accéléré par le réchauffement dû aux IR. Les permutations ont beau être complexes, les conclusions n'en sont pas moins simples : dans le cas des matériaux organiques, des mesures permettant de maintenir l'intensité lumineuse à une valeur inférieure à quelques milliers delux garantiront la réduction de tous les types de dommages causés par la lumière visible, l'UV et l'IR. De plus, en utilisant des sources de lumière à faible intensité de rayonnement UV, il est possible de réduire considérablement les dommages subis par les matériaux très sensibles aux UV afin que leur importance soit grandement inférieure aux dommages semblables causés par la température ambiante.
Mesures permettant de réduire les effets de la lumière visible et des rayonnements UV et IR
Étapes des mesures de réduction
Situations à éviter
- Afin de prévenir la production de conditions d'exposition inadéquates, il faut établir des règles portant sur les niveaux d'intensité lumineuse de la lumière visible et du rayonnement UV, ainsi que sur les sources de lumière (voir, à ce sujet, la section « Stratégies de régulation des conditions d'éclairage », ci-après).
- Rentrer à l'intérieur les objets exposés à l'extérieur.
- Éteindre les lampes électriques lorsqu'il n'y a pas de visiteurs. Utiliser, dans la mesure du possible, des commutateurs de proximité.
- Dans les maisons historiques, choisir des aires d'exposition, au sein du bâtiment et des différentes pièces, où l'intensité lumineuse est faible durant la journée. Si les fenêtres ne sont pas munies de filtres UV, placer les objets en des endroits où ils ne seront pas directement exposés à la lumière provenant des fenêtres.
Situations à empêcher
- Utiliser des filtres UV sur les sources de lumière à forte intensité de rayonnement UV (voir les indications pertinentes du tableau 2).
- Dans le cas d'objets exposés à l'extérieur, utiliser des dispositifs d'ombrage comme de simples toits ou tirer avantage des endroits situés près de la façade nord du bâtiment.
- Dans le cas d'objets exposés à l'intérieur, utiliser, entre autres dispositifs, des écrans, des paralumes, des stores, des écrans pare-soleil et de la peinture, pour obstruer les fenêtres ou dévier la lumière qui en provient.
- Séparer les zones d'accès public bien éclairées et les aires d'exposition et assurer des itinéraires entre ces endroits qui permettent une adaptation graduelle de l'œil.
- Fermer les rideaux, les stores, les volets et autres dispositifs pertinents, lorsque le musée est fermé. Recouvrir les vitrines lorsqu'il n'y a pas de visiteurs.
Situations à détecter
- Repérer tout signe de dommage causé par la lumière visible et le rayonnement UV dans le musée et parmi les objets exposés.
- Utiliser des luxmètres et des dosimètres passifs.
- Utiliser des instruments de mesure du rayonnement UV spécialement conçus pour les milieux propres aux musées.
- Utiliser un simple thermomètre, si on soupçonne qu'il existe un problème lié au réchauffement produit par les IR.
Interventions
- Lorsqu'on observe la décoloration de certains objets, en déterminer les causes et identifier des solutions possibles.
- Lorsque les lectures de luxmètres et d'instruments de mesure du rayonnement UV sont anormalement élevées pour un endroit donné, en déterminer les causes et identifier des solutions au problème.
Récupération
- Il n'est pas possible d'effectuer une véritable récupération des zones décolorées ou des surfaces désagrégées. La restauration de telles pertes esthétiques exige le remplacement des éléments endommagés par de nouveaux matériaux.
Stratégies de régulation des conditions d'éclairage pour différents niveaux de préservation
Introduction au concept des niveaux de préservation distincts
Il est assez facile de se mettre d'accord sur l'objectif général que doivent viser les responsables de musées, soit d'adopter des mesures permettant de réduire les dommages causés par la lumière tout en assurant la visibilité des objets exposés, mais en pratique, l'équilibre entre ces deux éléments est de plus en plus difficile à atteindre. Il existe en fait trois stratégies dont la difficulté d'application augmente en fonction de leur efficacité croissante. Ces stratégies sont les suivantes :
- Adopter quelques mesures de base visant à empêcher les conditions d'éclairement lumineux extrêmes.
- Suivre une règle simple basée sur une intensité lumineuse (soit 50lux) qui assure une visibilité minimale.
- Suivre quelques règles plus complexes qui permettent à la fois de réduire au minimum les dommages subis et d'optimiser la visibilité des objets.
Une stratégie de régulation de base pour les petits musées : éliminer toutes les conditions d'éclairement lumineux extrêmes
Parmi les éléments de la Liste des conditions et dispositifs de base, présentée à la section I, voici ceux qui ont des effets sur l'éclairement lumineux de la lumière visible et du rayonnement UV :
- Un toit résistant et efficace qui protège tous les objets faits de matériaux organiques (et, de préférence, la plupart des objets faits de matériaux inorganiques aussi) qui sont exposés à l'extérieur. Cette recommandation peut sembler évidente, même aux personnes qui ne travaillent pas dans le domaine muséal, mais elle vise aussi à protéger les objets de grande taille comme les véhicules historiques et les machines, appareils et instruments historiques comportant des surfaces peintes. On ne peut s'attendre à ce que ceux-ci restent en bon état après de nombreuses années d'exposition à la lumière du soleil et aux diverses conditions climatiques.
- Des murs, fenêtres et portes résistants et efficaces, qui protègent les objets contre les conditions climatiques de la région, la lumière du soleil, les insectes et animaux nuisibles, ainsi que les cambrioleurs amateurs et les actes de vandalisme.
- Éviter de placer les objets comprenant des matériaux organiques en des endroits où ils sont directement exposés à la lumière du soleil et situés à proximité de lampes à faisceau étroit de haute intensité.
Résultats obtenus avec la stratégie de régulation de base
En supposant que ces mesures permettent d'éviter les conditions d'éclairement extrêmes de 30 000lux de l'intensité moyenne de la lumière du jour et ainsi de maintenir l'éclairement entre 5000lux (la lumière provenant des fenêtres) et 500lux (l'éclairage de la plupart des bureaux), les objets présentant une faible sensibilité à la lumière et exposés durant un siècle ne montreront pas de signe de décoloration. Les objets ayant une sensibilité moyenne, quant à eux, auraient déjà subi une décoloration sérieuse après un peu plus d'une décennie, et les objets très sensibles à la lumière en encore moins de temps, à moins qu'ils n'aient été accidentellement mis de côté en des endroits sombres et oubliés, dans des boîtes, des enveloppes ou des coffres à couvertures, reliés (dans le cas des papiers) ou encore acquis récemment et sortis de ces endroits afin de les exposer dans un musée. C'est là la situation tragique que doivent affronter les petits musées installés dans des maisons historiques qui font l'acquisition de trésors colorés qui avaient été entreposés dans l'obscurité par les donateurs.
La stratégie de régulation classique basée sur des règles : éclairer tous les objets avec une faible intensité lumineuse uniforme
En matière d'éclairage dans les musées, les règles classiques apparaissant dans diverses publications des années et , y compris les Bulletins techniques de l'ICC, étaient basées sur la valeur de référence de 50lux ainsi que sur deux catégories additionnelles ayant trait à de probables différences de sensibilité. Voici les données pertinentes :
- 50lux, dans le cas des textiles, des œuvres sur papier, des aquarelles (sur tout support), des photographies, des plumes, etc.;
- 150lux, dans le cas des surfaces des peintures à l'huile et des peintures acryliques, des objets polychromes, des panneaux, des meubles, etc.;
- 300lux, dans le cas de certains matériaux comme la pierre et le métal, mais en grande partie pour éviter l'effet de contraste avec le fond.
Les listes fournies par différents auteurs ont tendance à différer quelque peu au chapitre de la classification des produits et matériaux dans les diverses catégories et en ce qui concerne la pertinence de la catégorie de l'éclairement de 300lux.
La règle classique s'appliquant au rayonnement UV était la suivante :
- Toujours maintenir le « rapport UV » à une valeur inférieure à 75 µW/lm (soit la valeur caractéristique des lampes à incandescence courantes).
La valeur maximum admissible du rapport UV a été établie dans les années , en se basant sur le rayonnement UV émis par les lampes à incandescence courantes. Les résultats d'expérience avaient démontré que ces sources de lumière ne provoquaient que très peu de dommages causés par les UV, voire aucun, dans le cas de collections mixtes d'objets historiques exposés, pendant de nombreuses décennies, à de faibles intensités lumineuses.
En pratique, les intervenants du milieu avaient aussi tendance à suivre les deux règles additionnelles suivantes :
- Les valeurs de la durée d'exposition à la lumière étaient surtout déterminées en fonction des critères de fonctionnement.
- Les objets comportant de nombreux composants de sensibilité différente étaient traités en fonction du composant le plus fragile.
Résultats obtenus avec la stratégie de régulation classique basée sur des règles
La politique d'éclairage classique est à la base de la plupart des exigences actuelles en matière de prêt et d'emprunt d'objets de musée. Son emploi permet de réduire les dommages, pour l'ensemble des collections (par rapport aux niveaux d'éclairement courants dans les bâtiments), mais les objets présentant une sensibilité élevée subissent quand même une décoloration importante après quelques décennies d'exposition et ceux ayant une faible sensibilité seront difficilement visibles, et ce, sans raison valable (hormis la simplicité de règles peu complexes). De fait, de nombreuses personnes ne pourront bien voir les objets de couleur foncée présentant un faible contraste ou des motifs très détaillés. L'emploi des différences de sensibilité probables sur lesquelles est fondée la distinction entre les deux premières catégories, soit la sensibilité du papier et des textiles d'une part, et celle des peintures et des objets polychromes de l'autre, n'est pas justifié. On pourrait toujours soutenir que l'aquarelle moyenne est plus sensible à la lumière que la peinture à l'huile moyenne (en raison de la prédominance des minces lavis, dans le premier cas), mais il n'en demeure pas moins qu'il existe de nombreux exemples qui infirment cette affirmation. Tous les portraits à l'huile exécutés au cours des derniers siècles comportent des laques rouges qui présentent une sensibilité de moyenne à élevée. Lorsqu'elles se décolorent (ce que bon nombre ont déjà fait), la couleur de la peau du sujet est altérée et passe de la nuance d'origine, rosée et « vivante », à une teinte blanche et « blafarde ». En revanche, il existe de nombreuses catégories d'objets en papier qui contiennent des colorants ne présentant qu'une faible sensibilité à la lumière, voire aucune, entre autres des noirs de carbone, des ocres et des blancs de craie.
Une stratégie de régulation basée sur la gestion des risques : accepter les conditions relatives à la décoloration et à la visibilité des objets et en assurer la gestion efficace
L'intégration d'une politique d'éclairage détaillée à un cadre de travail portant sur la gestion des risques permet de reconnaître explicitement le fait que les colorants subissent une dégradation appelée décoloration et que la visibilité des objets s'accroît avec l'éclairement, ce qui facilite son élaboration selon les étapes suivantes :
- Établir un critère relatif à une vitesse de décoloration acceptable (concept de risque acceptable). Le critère en question est habituellement exprimé comme le temps requis avant que la plus petite décoloration ne soit perceptible (ou seuil différentiel). Selon les conditions, cette valeur peut être fixée à 30 ans, à 100 ans ou même à 300 ans.
- Évaluer les différents niveaux de sensibilité. La tendance actuelle consiste en généralisations qui sont semblables aux catégories établies dans les règles classiques susmentionnées, par exemple, dans le cas des « aquarelles », mais il est possible d'utiliser les renseignements fournis dans le tableau 3 pour intégrer au processus des évaluations plus détaillées telles que des sous-groupes importants, un genre particulier ou même un objet de grande valeur. De manière générale, on emploie le niveau de sensibilité du colorant qui est le plus sensible à la lumière, ou le niveau de sensibilité prévu de celui-ci, pour caractériser l'ensemble du groupe de produits de sensibilités différentes.
- Tenir compte de la visibilité de l'objet ou de la collection. Il faut d'abord supposer que l'éclairement requis est la valeur de référence de 50lux, mais si une collection ne contient pas de colorants présentant une sensibilité élevée, ou même de colorants à sensibilité moyenne, on peut envisager de régler l'intensité lumineuse à la hausse, en se basant sur les données du tableau 1. On peut aussi planifier des périodes alternantes comprenant de courtes périodes d'exposition avec une bonne visibilité des objets et des périodes plus longues où l'accès à la collection et la visibilité des objets sont réduits; cette méthode permet de répondre aux besoins particuliers des visiteurs plus âgés et des chercheurs et experts qui doivent effectuer des inspections spéciales.
- Tenir compte des intensités lumineuses qui peuvent être obtenues, en pratique, avec les dispositifs d'éclairage disponibles.
- Déterminer la valeur de la durée d'exposition à la lumière. Cette valeur est le résultat inévitable du calcul qui permet d'établir quelles sont les conditions de l'exposition en périodes alternantes des objets qui permettent de réduire efficacement leur décoloration et de respecter ainsi le critère de vitesse de décoloration acceptable susmentionné (élément 1). Ainsi, selon les données du tableau 3, le temps minimum requis pour atteindre le seuil différentiel est de 1,5 an dans le cas des colorants de sensibilité élevée; ces colorants ne peuvent donc être exposés à la lumière que pendant environ 1,5 % de la période totale, compte tenu du critère de 100 ans fixé initialement.
Il existe actuellement des politiques dont la mise en œuvre repose sur des étapes semblables, notamment celles décrites par les responsables du Musée des beaux-arts de Montréal (Colby, ) et du Victoria and Albert Museum (Ashley-Smith et coll., ).
Dans les petits musées et les maisons historiques, qui comportent peu de dispositifs de régulation des conditions d'éclairage, voire aucun, les étapes en question peuvent être légèrement différentes :
- De même nature que l'étape 1, ci-dessus, en tenant compte du fait que le mandat d'un petit musée, en matière de préservation, n'est peut-être pas le même que celui d'un musée national.
- De même nature que l'étape 2, ci-dessus, en tenant compte du fait que les responsables d'un petit musée peuvent habituellement avoir une meilleure connaissance de la ou des collections du musée que ceux d'un musée national.
- De même nature que l'étape 3, ci-dessus, en tenant compte de deux facteurs importants, d'une part, que les visiteurs d'un petit musée peuvent, en moyenne, être plus âgés, et, d'autre part, que les visiteurs pourraient s'attendre à ce que la visibilité des objets soit inférieure dans une maison historique.
- Évaluer l'intensité lumineuse, ou l'exposition cumulative, dans différentes aires d'exposition.
- Déterminer la valeur de la durée d'exposition à la lumière de l'objet, dans les endroits où celui-ci pourrait être placé, en tenant compte des étapes 1, 2 et 4. Prendre les mesures nécessaires pour atteindre un équilibre entre l'endroit où l'objet est exposé et la période pendant laquelle il le sera, ou modifier le critère établi en 1.
Stratégie de régulation optimale : résultats
Les responsables de musées qui adoptent cette stratégie assureront la gestion formelle de la durée de vie des couleurs des objets de leurs collections ainsi qu'une meilleure visibilité des nombreux objets exposés qui présentent une faible sensibilité à la lumière, voire aucune. La mise en œuvre de la stratégie exige d'importants investissements au chapitre des connaissances d'experts et elle provoquera aussi une certaine inquiétude chez les conservateurs, notamment en raison de l'incertitude qui y est associée. Ainsi, on peut supposer que la sensibilité d'une photographie noir et blanc ou d'une lithographie exécutée à l'encre au carbone est faible, mais comment se compare-t-elle à la sensibilité élevée d'une photographie couleur courante ou d'une chromolithographie? Est-elle au moins des centaines de fois, ou peut-être même des milliers de fois, moins élevée? Est-ce que cela implique que les premières risquent beaucoup plus d'être endommagées par des polluants ou le vieillissement thermique avant de subir des dommages causés par leur exposition permanente sous des sources de lumière produisant un éclairement de 500lux, munies de filtres UV efficaces? L'évaluation d'une vaste collection demande aussi une main-d'œuvre importante. En pratique, une telle méthode servira probablement à améliorer la simple stratégie de régulation basée sur des règles, par exemple, en élaborant des politiques relatives à l'exposition qui comporteraient la réduction de la durée d'exposition à la lumière des matériaux à sensibilité élevée et en réalisant une étude détaillée des conditions de présentation de tout objet de valeur. L'emploi généralisé de cette méthode ne pourra se concrétiser qu'en assurant une accumulation et une diffusion graduelles des différentes valeurs de sensibilité propres à des catégories utiles, par exemple, la palette des œuvres d'un artiste particulier, les costumes propres à une époque précise ou les photographies d'un fabricant déterminé.
Afin de faciliter la prise de décisions judicieuses au moyen d'une stratégie de régulation basée sur la gestion des risques, les experts de l'ICC ont élaboré un module de détermination des dommages causés par la lumière, un outil informatique disponible sur le Web. Il permet aux utilisateurs de faire une recherche rapide sur la décoloration la plus probable subie par différents objets, pour une vaste gamme d'intensités lumineuses et de périodes d'exposition. Comme les données sur la sensibilité des matériaux sont fournies par des chercheurs de la communauté internationale, le module sera disponible en consultant la page Web suivante.
Conclusions
Comment peut-on s'assurer de « bien voir les objets tout en les protégeant de la lumière »? C'est là l'exemple parfait du dilemme de « l'utilisation et de la préservation » que doivent affronter les musées. Nous avons besoin de la lumière pour avoir une vision claire des objets, mais la décoloration des matériaux qui les composent est irréversible. Par le passé, les responsables de musées se fiaient à une simple règle dérivée de la visibilité « adéquate » fournie par un éclairement de 50lux. D'ailleurs, les ententes de prêt conclues entre les musées et les directives gouvernementales pertinentes témoignent toujours de l'importance de cette règle. Les responsables de musées où les dispositifs de régulation des conditions d'éclairage sont hautement efficaces ont supposé que le respect de telles règles implique que les risques sont nuls. Ils avaient peut-être atteint un point d'équilibre où leurs inquiétudes avaient été apaisées par un compromis pratique pouvant être codifié. Les petits musées n'ayant pas les mêmes capacités de régulation des conditions d'éclairage n'ont pas bénéficié d'indications à propos des objets de leurs collections pour lesquels les dommages causés par une lumière intense constituaient un risque réel et de ceux pour lesquels les risques étaient nuls. Les responsables de petits musées qui décideront de progresser, d'aller au delà d'une approche basée sur les risques ou de nature fataliste et d'adopter une stratégie de régulation basée sur l'évaluation et la gestion des risques (avec l'aide du module de détermination des dommages causés par la lumière de l'ICC), pourront concentrer leurs efforts sur la mise en place stratégique des objets dans les zones d'intensité lumineuse appropriée des salles du bâtiment, tout en ne s'inquiétant pas à propos des cas où le risque de décoloration des matériaux est minime, voire nul.
Vignettes
Vignette 1. Utilisation d'un puits de fenêtre dans une maison historique à des fins d'exposition
Deux stratégies ont été adoptées au Musée de Brockville : 1) On a installé un écran devant la fenêtre, soit une feuille cannelée de plastique translucide comme celles qui servent à fabriquer des panneaux graphiques, ce qui permet de réduire de près de la moitié l'intensité lumineuse tout en améliorant la capacité d'isolation de la fenêtre. Cette méthode simple repose sur l'emploi de quelques punaises pour fixer l'écran, lesquelles peuvent être facilement enlevées si la pièce est utilisée à d'autres fins. La situation n'est pas idéale, car il y a un certain éblouissement causé par le panneau translucide, mais le tissu qui sert de fond et se trouve à proximité des objets est foncé et mat. 2) La mesure encore plus importante est le choix des objets exposés, soit des poinçons en métal qui ne sont pas sensibles à la lumière ou des matériaux qui présentent une faible sensibilité (papier blanc, encre noire, bois non teint). Les poinçons en laiton constituent des objets de couleur foncée offrant peu de contraste et beaucoup de détails et la lumière intense provenant de la fenêtre permet de rehausser leur visibilité.
Vignette 2. Utilisation de rails d'éclairage de base dans une galerie régionale
Contrairement à la maison historique comprenant des puits de fenêtre d'origine qui est décrite dans la vignette précédente, une aire d'exposition aménagée sur mesure comme cette petite salle dans la Galerie régionale Peel de Brampton, en Ontario, dispose de tous les dispositifs nécessaires à la régulation des conditions d'éclairage ambiantes et, conséquemment, de l'éclairement auquel sont soumis les œuvres d'art. On y utilise un agencement de base de rails d'éclairage, soit un rail placé à quelque 1,5 m de chaque long mur et orienté de manière à ce que le faisceau de lumière des lampes éclaire le centre des peintures à un angle d'environ 30° (par rapport à la verticale). Les murs d'extrémité sont éclairés au moyen de lampes se trouvant dans la dernière partie du rail. Il convient de noter que la réduction de l'éblouissement que procurent les boîtiers intégraux des lampes est très efficace lorsque la lampe est orientée à l'opposé de l'observateur, mais non dans le cas de l'éclairage du mur d'extrémité de gauche. Les projecteurs à faisceau étroit attirent le regard vers les peintures et réduisent l'attrait concurrentiel des murs, mais il peut être difficile de trouver de tels projecteurs qui produisent une intensité lumineuse moyenne lorsqu'ils sont très proches des objets éclairés. Si les responsables d'une galerie n'ont pas de données fiables sur la palette d'un artiste donné, ils doivent supposer que les matériaux contiennent des colorants à sensibilité élevée. Comme de nombreux artistes dont les œuvres sont exposées dans cette galerie sont encore vivants et sont de la région, les responsables pourraient leur demander de fournir des renseignements sur les palettes utilisées, en déduire les valeurs de sensibilité à la lumière des matériaux et même offrir des conseils aux artistes qui produisent encore des œuvres, en matière de palettes de colorants de faible sensibilité.
Bibliographie
-
Colby, Karen M. « A Suggested Exhibition Policy for Works of Art on Paper », Journal of the International Institute for Conservation-Canadian Group, vol. 17 (), p. 3-11.
- Michalski, S. « Damage to Museum Objects by Visible Radiation (Light) and Ultraviolet Radiation (UV) », dans Lighting in Museums, Galleries and Historic Houses, Museums Association, UKIC et Group of Designers and Interpreters for Museums, Londres, , p. 3-16.
Documents clés
-
Commission internationale de l'éclairage (CIE). Control of Damage to Museum Objects by Optical Radiation. Rapport technique de la CIE nº 157; Commission internationale de l'éclairage, Vienne, .
-
Ashley-Smith, J., A. Derbyshire et B. Pretzel. « The Continuing Development of a Practical Lighting Policy for Works of Art on Paper and Other Object Types at the Victoria and Albert Museum », dans Triennial meeting (13th), Rio de Janeiro, -: Preprints; Comité de l'ICOM pour la conservation, James & James, Londres, , p. 3-8.
-
Michalski, S. « The Lighting Decision », dans le document de publications préliminaires du Symposium 97 sur les textiles (L'étoffe d'une exposition), Institut canadien de conservation, Ottawa, , p. 97-104.
Glossaire
- Échelle de laine teinte en bleu :
- Échelle de sensibilité à la lumière et de la décoloration causée par celle-ci, basée sur une série de huit éprouvettes distinctes de laine teinte en bleu.
- Pied-bougie :
- Unité anglo-saxonne d'éclairement (ou d'intensité lumineuse) égale à un lumen par pied carré ou à 10,76lux.
- Seuil différentiel (ou plus petite décoloration perceptible) :
- La notion de seuil différentiel peut varier en fonction de chaque observateur, des situations et des normes industrielles, mais en pratique, elle signifie plus ou moins ce qu'implique l'expression de « plus petite décoloration perceptible ». Techniquement parlant, la définition du seuil différentiel repose sur l'usage du concept « GS4 » (Grey Scale 4 ou niveau 4 de l'échelle de gris) d'une norme ISO, soit le premier niveau entier d'une échelle constituée de cinq carrés gris jumelés, lesquels servent à mesurer la décoloration des matériaux lors d'essais de résistance à la lumière. En d'autres mots, il s'agit de la décoloration d'un matériau que les membres de l'industrie considèrent comme étant, en pratique, « à peine perceptible ». En matière d'unités utilisées en analyse colorimétrique, GS4 correspond à une variation de ΔE = 1,8. Il ne faut pas confondre le seuil différentiel utilisé dans le domaine de la décoloration des matériaux avec un autre seuil différentiel utilisé en optique, soit celui qui correspond à la « plus petite différence de couleur perceptible à l'œil » et qui est habituellement, pour les humains, dans des conditions optimales et selon la couleur étudiée, de 2 à 6 fois plus petites que la valeur susmentionnée de ΔE = 1,8. (Les systèmes colorimétriques comme celui basé sur l'échelle de ΔE [CIELAB] constituent des essais, encore imparfaits, visant à établir un système de mesure dont les unités seraient des « différences de perception minimums » qui pourraient être utilisées pour la plage complète des couleurs.)
- Lumen :
- Unité du SI du flux lumineux utilisée pour déterminer la lumière émise par les lampes (notamment parmi les caractéristiques des lampes apparaissant dans des catalogues de fabricants).
- Lux :
- Unité du SI (et du système métrique) de l'éclairement (ou intensité lumineuse), qui correspond à 1 lumen par mètre carré. L'exposition directe à la lumière du soleil de midi est de près de 100 000lux, tandis que celle à la lumière d'une bougie située à 1 m est d'environ 1lux. (Les unités photométriques étaient à l'origine définies au pied de la lettre, soit en fonction d'une « bougie standard » située à un mètre.)
- Mlx h :
- Abréviation du mégalux-heure. Unité utilisée dans le domaine muséal pour caractériser l'exposition totale d'une surface à la lumière (ou dose de lumière). Correspond au produit de l'éclairement lumineux (exprimé enlux) et de la durée d'exposition (en heures), le résultat étant exprimé en millions delux heure. Dans le SI, l'emploi de l'heure comme unité de temps est incorrect, mais une telle utilisation est courante dans les publications du domaine de la conservation et de la restauration.
- µW/lm :
- Abréviation du microwatt par lumen. Unité employée dans le domaine muséal pour caractériser le rayonnement UV. Correspond à un rapport de l'intensité (ou de la puissance) du rayonnement UV (exprimée en unité radiométrique du SI, soit en µW/m2) et de l'intensité de la lumière (exprimée en unité photométrique du SI, selon la relationlux = lumen/m2), le résultat étant l'unité µW/lm.
Grâce au Centro Nacional de Conservación y Restauración, situé au Chili, le document Web intitulé « Agents de détérioration » publié par l’Institut canadien de conservation et traduit en espagnol par l’ICCROM, est désormais gratuitement accessible en ligne. Ce document destiné aux conservateurs et aux restaurateurs, identifie les dix principaux agents qui constituent une menace pour les environnements patrimoniaux.
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