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La lumière et l'éclairage

Naud Colette et André Bergeron, 1995 (Révision 2011). Conservation préventive dans les musées. Manuel d'accompagnement, pages 15 à 20.

La lumière et la chaleur accélèrent les processus naturels de dégradation. Tous les jours, nous constatons les résultats néfastes d'une exposition prolongée de certains objets au soleil. Sous l'effet de la lumière, les couleurs s'altèrent, les tissus et les papiers deviennent plus fragiles.

La lumière visible, les rayonnements ultraviolet et infrarouge sont des ondes électromagnétiques. Il s'agit d'ondes énergétiques qui peuvent endommager certains types d'objets.

L'action de la lumière est souvent imperceptible. Les couleurs des objets peuvent pâlir sans qu'on ne s'aperçoive de la perte de vivacité des couleurs originales. Il suffit qu'un point de comparaison subsiste pour que l'on puisse mesurer l'étendu des dommages. Par contre, on constate que certains types d'objets en métal, en verre ou en pierre, à condition qu'ils n'aient pas de revêtement coloré, résistent bien à la lumière.

Problèmes liés à l'éclairage

Lors du montage en exposition, on devra considérer la sensibilité particulière des objets exposés et leur temps d'exposition. Les problèmes liés à l'éclairage sont de différents ordres dont le niveau d'éclairement, la présence d'ultraviolets et le dégagement de chaleur.

Le niveau d'éclairement

Le niveau d'éclairement, c'est la quantité de lumière qui atteint un objet. Son unité de mesure est le lux et non le watt, qui est la quantité d'énergie produite par une source lumineuse. Le niveau d'éclairement se mesure avec le luxmètre.

La présence de rayons UV

Le deuxième problème lié à l'éclairage est la présence de rayons ultraviolets ou UV. La lumière solaire, l'éclairage fluorescent et la plupart des lumières halogènes émettent des UV. Ces rayons très énergétiques endommagent les objets. Les ultraviolets se mesurent avec un ultraviomètre et leur unité de mesure est le micro-watt par lumen.

Les UV étant inutiles pour l'éclairage des objets, on recommande de les éliminer ou de les maintenir en dessous de 75 micro-watts par lumen. Même sous un niveau d'éclairement faible, la quantité d'UV peut être excessive. Des filtres UV sur les fenêtres ou sur les tubes fluorescents arrêtent les ultraviolets, sans diminuer pour autant le niveau d'éclairement.

La chaleur émise

Un troisième problème lié à l'éclairage est celui de la chaleur. La lumière incandescente et la lumière solaire produisent beaucoup de chaleur. Or, une chaleur trop élevée dessèche les matériaux organiques et accélère leur vieillissement.

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Les différents types d'éclairage

On retrouve différents types d'éclairage dans les musées. L'éclairage peut être naturel comme la lumière solaire, ou artificiel comme la lumière fluorescente ou incandescente. Les problèmes posés par l'éclairage artificiel et naturel sont comparables. La différence réside dan s le fait que l'éclairage artificiel est plus facile à contrôler que l'éclairage naturel.

Quel que soit le type d'éclairage utilisé, on doit limiter le niveau d'éclairement, éliminer les UV, éviter la chaleur et réduire la durée d'exposition.

La lumière naturelle

La lumière naturelle est agréable mais change selon les saisons, le temps et l'heure. Au musée, son contrôle est fastidieux, puisqu'il fait constamment ouvrir ou fermer les toiles, les stores, les rideaux et l'électricité, selon le degré de lumière naturelle. Lorsque la lumière naturelle éclaire directement un objet, le niveau d'éclairement peut atteindre une intensité lumineuse allant jusqu'à des milliers de lux.

On doit absolument poser des filtres UV sur les fenêtres, si on décide de garder la lumière du jour. On recommande même souvent d'éliminer complètement l'éclairage naturel dans les salles d'exposition. Il existe d'autres options lorsqu'on ne peut condamner les fenêtres. On installe des rideaux et des stores, ou des filtres solaires gris sur les vitres, afin de réduire le niveau d'éclairement. Pour les vitrines ou les verres d'encadrement, on peut utiliser du verre laminé sous vide ou du plexiglas avec filtre UV intégré.

Les fenêtres du côté nord laissent entrer moins de lumière que celles orientées plein sud : on place donc les objets les plus fragiles aux endroits les moins exposés et, aux endroits les plus exposés, les objets insensibles à la lumière, comme la pierre, la céramique, le métal, le verre, on évite toujours d'exposer les objets aux rayons directs du soleil.

La lumière incandescente

La lumière incandescente se retrouve sous forme d'ampoules à faisceau étroit, le « spot », ou à faisceau large, le « flood » et le Flurospray®. Les ampoules à faisceau large permettent d'éclairer une plus grande surface avec la même puissance. La lumière incandescente est facile à utiliser et contient peu d'ultraviolets. Par contre, elle dégage beaucoup de chaleur. On pourra y remédier de différentes façons : par une bonne ventilation pour éviter la concentration de chaleur ou en utilisant des ampoules de type « Cool Beam », qui ont l'avantage de dégager moins de chaleur.

On ne doit jamais placer les ampoules directement à l'intérieur d'une vitrine. Le dispositif d'éclairage doit être séparé de la vitrine par un diffuseur de lumière. La chaleur est alors évacuée par la partie supérieure ouverte de la vitrine. Si le niveau d'éclairement est trop fort, plusieurs solutions sont possibles : soit on utilise une ampoule plus faible, soit on augmente la distance entre la source lumineuse et l'objet. Plus la distance est grande, plus l'intensité sur l'objet est faible.

Lors de l'exposition, on peut recouvrir certaines œuvres d'un rideau que le visiteur soulèvera, ou encore installer une minuterie actionnée par le visiteur. L'installation d'un détecteur de mouvement qui active l'éclairage de la salle est un autre moyen de contrôle de la lumière. Dans certains cas, l'utilisation d'un rhéostat permet aux visiteurs dont la vue est moins bonne de bénéficier d'un éclairage plus élevé.

L'éclairage halogène

L'éclairage halogène dégage beaucoup de chaleur. Un grand nombre d'ampoules halogènes placées dans une salle d'exposition entraîne rapidement une hausse de température. De plus, la plupart ont un autre inconvénient majeur, celui d'émettre beaucoup d'ultraviolets.

La lumière fluorescente

La lumière fluorescente dégage peu de chaleur, mais elle peut émettre trop d'ultraviolets. Pour régler ce problème, on peut utiliser des fluorescents n'émettant pas d'ultraviolets ou utiliser des filtres UV. Il en existe deux sortes : le manchon en plastique souple et le tube en plastique rigide. Les tubes sont plus avantageux à l'achat que les manchons, mais leur efficacité et leur durée se valent. Bien entretenus, les tubes et les manchons seront efficaces pendant de nombreuses années.

Si le niveau d'éclairement des fluorescents est trop fort, on y remédie soit en réduisant le nombre de fluorescents soit en plaçant un grillage gris ou un écran genre moustiquaire sur le diffuseur de lumière. La lumière fluorescente dégage très peu de chaleur, mais l'installation électrique qui la supporte, le ballast, chauffe. On évite de le placer à l'intérieur d'un espace clos, telle une vitrine.

Les DEL

Les DEL (pour diode électroluminescente, LED en anglais). Ce nouveau type d'ampoule révolutionne le monde de l'éclairage, en diminuant considérablement la consommation d'électricité et en augmentant la longévité des ampoules.  Il existe maintenant des Del qui possèdent un niveau de qualité approprié pour une utilisation muséologique, notamment en raison d'un indice de rendu des couleurs élevé.  Ces ampoules sont très intéressantes en raison de leur émission négligeable en infra-rouge et de leur faible niveau d'émission en UV.  Comme ces ampoules sont nouvellement arrivées sur le marché, une vérification de leur contenu en ultra-violet est recommandée.

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Normes d'éclairage

Il existe des normes pour l'éclairage des différents types d'objets. On recommande environ 50 lux pour les objets sensibles à la lumière, tels les œuvres graphiques et photographiques, les textiles, les plumes et les spécimens d'histoire naturelle. Pour les peintures, les bois polychromes et autres objets peints, on conseille environ 150-200 lux. Pour les matériaux insensibles à la lumière et aux ultraviolets comme la pierre, la céramique, le verre et le métal, il ne serait théoriquement pas nécessaire de fixer la limite de 300 lux. Avec cette limite, on évite cependant un problème d'éblouissement, qui gêne parfois les visiteurs.

Idéalement, une analyse des pigments et des matériaux constitutifs serait nécessaire pour évaluer correctement la sensibilité de chaque objet. Procéder de cette façon rendrait la sélection complexe. Pour contourner cette difficulté, des catégories ont été créées, pour départager les objets les plus fragiles de ceux qui le sont moins et simplifier la classification. Toutefois, des règles simples ne signifient pas que les objets ne subissent pas d'altération si elles sont respectées. Même à 50 lux, un objet de sensibilité élevée exposé pendant 100 ans subira une décoloration substantielle.

Si la vitesse de dégradation des couleurs diminue avec le temps, pour atteindre éventuellement un niveau très bas, il n'est pas acceptable qu'un objet ancien ou fortement décoloré soit exposé à des intensités lumineuses non contrôlées. Il importe de tenir compte non seulement de l'intensité lumineuse, mais également de la durée de l'exposition. C'est la combinaison de ces deux facteurs qui va déterminer la dose totale d'exposition (DTE). À titre d'exemple, 50 lux pour 10 heures donnent une DTE de 500 lux/heures, tout comme 500 lux pour une heure. Il est donc possible d'accepter une intensité lumineuse plus élevée ponctuelle tout en diminuant la durée d'exposition.  Le niveau d'éclairement d'une œuvre va toujours dépendre des objectifs de préservation sur le long terme.

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Directives sur l'éclairement pour les musées, les bibliothèques et les archives

Tableau présentant les directives sur l'éclairement pour les musées, les bibliothèques et les archives.

Source : Tableau provenant de la publication «Polluants dans les musées et les archives, évaluation des risques, stratégies de contrôle et gestion de la préservation» par Jean Tétreault.  Tous droits réservés. Reproduit avec la permission de l'Institut canadien de la conservation du ministère du Patrimoine canadien, 2011.

Ce tableau explique bien la relation entre la durée d'exposition, l'intensité lumineuse et la sensibilité de chaque œuvre. Cette façon de contrôler la quantité de lumière requiert un contrôle rigoureux de la durée d'exposition et suppose des dossiers bien tenus dans les musées. On doit connaître les temps d'exposition et les niveaux d'éclairement auxquels ont été soumises les œuvres. L'établissement de politiques permet aux musées de préciser leurs priorités et d'établir des normes. Ainsi, la politique de prêt du Musée des beaux-arts du Canada limite à six mois tous les cinq ans l'exposition de leurs œuvres les plus fragiles.

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Moyens de contrôle

Il existe plusieurs moyens de contrôle de l'éclairage : la rotation (remplacement) des œuvres, le contrôle de la durée d'exposition à l'aide de masques ou de rideaux, des éclairages d'appoint munis de minuterie ou équipés d'un détecteur de mouvement. On peut également modifier les types d'ampoules utilisées, employer des gradateurs et installer des filtres pour bloquer le rayonnement UV ou I.R. On peut modifier l'angle d'incidence des projecteurs. Il est aussi possible d'augmenter la distance entre l'objet et la source. Des appareils appropriés tels que le luxmètre (pour la lumière) et le radiomètre UV (pour le rayonnement ultraviolet) doivent être employés pour déterminer l'intensité des rayonnements. Enfin, il faudra prendre en compte la chaleur dégagée par l'ensemble des systèmes d'éclairage, dont l'ouverture et la fermeture vont influencer le climat des salles d'exposition.

Ces normes ne sont que des guides utiles. Cependant, il ne faut pas oublier que certaines œuvres sont faites de colorants ou de pigments si fragiles, comme les laques rouges et les crayons-feutres, qu'ils pâliront même exposés sous un très faible éclairage. Il faut donc savoir reconnaître ces œuvres et limiter le plus possible leur durée d'exposition. Le choix des temps d'exposition et de l'intensité de l'éclairement pour un objet demande une bonne connaissance des matériaux. On connaît rarement la sensibilité à la lumière de tous les matériaux qui composent un objet de musée ou une œuvre d'art. En cas de doute, on demeure prudent. Si, dans une œuvre, un seul colorant ou pigment est fragile à la lumière, c'est lui qui établit la norme.

Les œuvres les plus fragiles d'une collection ont besoin d'une attention particulière. Pour réduire leur temps total d'exposition à la lumière, on peut éteindre les lumières lorsqu'il n'y a pas de visiteurs dans les salles. Certains visiteurs ne connaissent pas les raisons qui justifient un niveau d'éclairement limité. On placera à l'entrée des salles une note les informant de la fragilité à la lumière de certaines œuvres.

Dans les réserves, il est important de maintenir l'obscurité. On recommande parfois d'exposer les œuvres à tour de rôle plutôt qu'en permanence. Cependant, cette rotation des œuvres en exposition ne les régénère d'aucune façon : une couleur pâlie le restera irrémédiablement. C'est pourquoi on dit que les dommages causés par la lumière sont irréversibles.

Les dommages causés par la lumière sont aussi cumulatifs. Plus le temps d'exposition est long, plus l'éclairement est fort et plus vite l'objet sensible à la lumière se détériore. En diminuant ces deux facteurs, on ralentit la vitesse de détérioration. Des études ont mis en relation le nombre d'années qu'il faut pour que les couleurs s'altèrent sur un objet en comparaison avec le nombre de lux utilisés.

On peut se procurer à l'Institut canadien de conservation une règle à calcul qui aide à mesurer les dommages causés aux objets de collection.

Les conservateurs doivent posséder des connaissances de base dans le domaine de l'éclairage, afin de pouvoir jouer pleinement leur rôle dans leurs rapports avec les designers, les architectes et les concepteurs d'exposition. Ils ont la responsabilité de limiter le plus possible le temps d'exposition des œuvres fragiles, afin que d'autres générations puissent continuer de les étudier et de les admirer.

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Les flèches lumineuses

Les flèches  lumineuses au laser sont parfois utilisées en muséologie pour souligner certains détails des objets ou des œuvres en exposition, toutes  constituées de matériaux très différents. Comme les flèches lumineuses au laser sont de petit format, légères et relativement abordables, il pourrait être tentant de les utiliser sur une grande échelle pour faciliter le travail des guides. Afin de vérifier l'adéquation des flèches lumineuses en muséologie, un test a été entrepris pour s'assurer que leur utilisation était sans risque.  À la fin de l'étude,  aucune altération n'a été remarquée, ce qui suggère qu'elles  n'influencent pas de façon significative les matériaux évalués. Par contre, la prudence est évidemment de mise pour tout ce qui touche les yeux des visiteurs, ainsi que les dommages pouvant subvenir aux objets lors de la manipulation de la flèche lumineuse elle-même. 

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En résumé

En résumé, l'évaluation des dommages causés à un objet devra tenir compte de la composition du rayonnement lumineux, de la nature du matériau, de l'intensité lumineuse et de la durée de l'exposition. Il est important de réduire l'intensité lumineuse, de contrôler la durée d'exposition, d'éliminer les ultraviolets, de maintenir l'obscurité dans les réserves et d'éteindre lorsqu'il n'y a pas de visiteurs.  Un équilibre doit être recherché entre l'accessibilité et la préservation à long terme. L'établissement d'une politique de l'éclairage propre à chaque institution constitue une excellente mesure de conservation préventive.

Bibliographie et vidéographie

Date de mise à jour : 16 juin 2016

Gouvernement du Québec, 2021
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