L’humain utilise le Lux 

L’œil humain 

Depuis plus d’un siècle, les recherches sur la vision humaine ne se concentrent plus strictement au système optique de l’œil, mais davantage à l’étude physiologique de l’ensemble du système visuel. Le mécanisme de l’œil est très complexe et l’analyse physique de celui-ci ne permet pas d’expliquer convenablement la perception visuelle. Cette problématique a donné naissance à plusieurs branches études. L’un d’eux est plus pertinent pour la présente recherche, soit la science des couleurs, qui s’attarde à distinction des couleurs par exemple la différence entre le rouge et le violet. Celle-ci repose sur le principe de fonctionnement du système visuel et de son traitement des images (Shevell et Optical Society of America, 2003).

L’image perçue traverse d’abord l’appareil optique avant d’atteindre les photorécepteurs de la rétine. Celle-ci tapisse l’intérieur du globe oculaire sauf au niveau du nerf optique (Silbernagl, Despopoulos et Laurent, 2001). La rétine est constituée majoritairement de deux types de photorécepteurs : les « bâtonnets » et les « cônes ». Les bâtonnets et les cônes contiennent des photopigments chimiques réagissant à la lumière. Lorsque stimulés, ceux-ci émettent des signaux électriques qui sont par la suite envoyés au nerf optique puis conduit au cerveau (Curcio et al., 1990).

Les bâtonnets 

Les bâtonnets sont très sensibles à la lumière et sont constitués de cellules photoréceptrices à près de 95 %. Ils sont capables de réagir à un stimulus lumineux très faible (luminance Inférieure à 0,003 cd/m² ) ils ont un maximum de sensibilité autour de 510 nm. En contrepartie, ces derniers ne fournissent qu’une réponse photométrique, à savoir, une image imprécise des objets. De plus, ils ne font pas partie du mécanisme de détection des couleurs. Ils permettent uniquement une vision en noir et blanc. Comme les bâtonnets sont très sensibles à la lumière, ils sont très réceptifs dans un environnement sombre.

Les cônes

Les cônes, contrairement aux bâtonnets, sont moins sensibles à la lumière (luminance Inférieure à 3 cd/m² ) Ceux-ci sont responsables de la vision photopique (diurne) et ils permettent une réponse photométrique et chromatique (Curcio et al., 1990).

Les plantes utilisent la PAR 

Avant tout, il est primordial de bien comprendre le système dynamique de photosynthèse chez les plantes. Les plantes sont constituées d’un système formidable d’acclimatation photosynthétique ainsi que des processus de protection qui leur permettent de faire face à une large gamme de conditions différentes. Par exemple, dans le cas d’une sur exposition de lumière, des procédés autres que la photosynthèse prendront en charge cet excès de lumière (Kato et al., 2003).

Le rayonnement photosynthétique actif

L’irradiance du rayonnement photosynthétique actif (PAR en anglais) qui est mesurée en unités d’énergie (W/m²) reflète la réponse de la plante à la lumière. Elle considère l’équilibre énergétique des végétaux pour la génération de la photosynthèse. Par contre, elle est un ensemble de réactions chimiques dépendant plus de la quantité de photons reçue que de l’énergie contenue dans ceux-ci. Les biologistes chiffrent le PAR en utilisant le nombre de photons contenus dans la plage visible soit de 400-700nm pour une surface et pour un temps donné (Rabinowitch et Govindjee, 1969 ; Barnes et al., 1993). La densité de flux de photon photosynthétique (PPFD) est normalement mesurée en µmol * m⁻² * s⁻¹ . PPFD. Cette mesure est parfois exprimée en Einstein ( µE * m⁻² * s⁻¹ ) , bien que cette utilisation demeure non conforme à la norme et de moins en moins utilisée (Fitter et Hay, 2012). Cette mesure permet d’évaluer la quantité de rayonnement reçue par le feuillage vert des plantes lors de la photosynthèse. Les photons contenus hors du spectre visible ne sont pas pris en compte dans le calcul : les photons de courtes longueurs d’onde sont généralement filtrés par la couche d’ozone et une quantité négligeable atteignant la surface de la Terre. Quant aux photons de longueurs d’onde élevées, ils apportent généralement peu d’énergie et sont négligeables.

Le rendement du flux de photons 

Le par peut s’exprimer avec deux unités de mesures différentes soit :
• flux de photons photosynthétique (PPF);
• rendement de flux de photons (YPF).

Le PPF calcule tous les photons de 400 à 700 nm de manière égale, tandis qu’YPF prend en considération une plus grande plage de longueurs d’onde, soit entre 360 nm et 760 nm. Cette méthode permet d’appliquer une pondération en fonction de la longueur d’onde pour l’absorption d’énergie requise pour la photosynthèse (Barnes et al., 1993). Le PAR exprimé en PPF ne distingue pas les longueurs d’onde différentes entre 400 nm et 700 nm et suppose que les longueurs d’onde à l’extérieur de cette plage n’ont aucun effet.