Pourquoi pouvons-nous voir les panneaux de signalisation la nuit ?
Je me demande si vous avez remarqué un phénomène intéressant : la nuit, on peut distinguer très nettement certains éléments de signalisation routière, tels que les gilets des agents de la circulation, les panneaux routiers, les marquages au sol, les balises de sécurité, les plaques d’immatriculation des véhicules qui nous précèdent, etc. Ces objets n’ont manifestement pas la capacité d’émettre leur propre lumière, et pourtant, nous percevons des points lumineux au loin.
Comment parvient-on à obtenir une réflexion d’une telle intensité ?
Les matériaux réfléchissants — également appelés matériaux rétroréfléchissants — peuvent être classés en plusieurs catégories : matériaux pour panneaux de signalisation, matériaux pour marquages au sol, balises routières en relief, balises de gabarit, matériaux pour vêtements de sécurité, etc.
Le film réfléchissant est un matériau rétroréfléchissant conditionné sous forme de pellicule fine, prête à être appliquée directement. C’est par ailleurs le type de matériau rétroréfléchissant le plus largement utilisé. Il a la capacité de renvoyer la lumière émise par les phares des véhicules, permettant ainsi aux conducteurs de repérer les obstacles situés devant eux à grande distance et de prendre les mesures appropriées. Dès 1939, la norme nationale américaine relative aux panneaux de signalisation routière a officiellement rendu obligatoire l’utilisation de films réfléchissants pour la fabrication de ces panneaux.
La composition et la structure des différents types de films réfléchissants varient selon les modèles. Les films de type « à lentilles noyées » et « à lentilles encapsulées » reposent tous deux sur le principe de réflexion par microbilles de verre ; en revanche, le principe de réflexion des films prismatiques repose sur les phénomènes de réfraction et de réflexion au sein d’une structure prismatique.
1. Films réfléchissants à microbilles de verre :
Il s’agit d’une technologie de réflexion historique, dans laquelle les unités réfléchissantes du matériau sont principalement constituées de microbilles de verre ; une couche métallique réfléchissante doit être déposée sur la face arrière de ces billes.
❶ Film réfléchissant à lentilles noyées (qualité « Ingénierie »)
Le film réfléchissant à lentilles noyées constitue la toute première génération de films à microbilles de verre. L’adhésif au dos du film se décline en deux variantes : sensible à la pression ou thermosensible ; le support rigide sous-jacent est généralement une plaque en aluminium. La température ambiante requise pour l’application du film doit généralement être supérieure à 18 °C. Sa durée de vie utile se situe généralement entre 3 et 7 ans, et sa luminosité frontale (mesurée à 0,2º/-4º) avoisine généralement les 100 cd/lx/m². Au terme de ces 7 années, sa luminosité doit encore représenter au moins 50 % de sa valeur initiale.
❷ Film réfléchissant à lentilles encapsulées (qualité « Haute intensité »)
Le coefficient de réflexion du film à lentilles encapsulées est au moins deux fois supérieur à celui du film à lentilles noyées. Sa structure interne à supports sous vide résout également le problème de la condensation sur les panneaux de signalisation, causée par les variations de température, améliorant ainsi davantage la capacité de réflexion du matériau.
Le support du film réfléchissant à haute résistance est constitué d’aluminium, et la température de fonctionnement requise se situe généralement au-dessus de 18 degrés Celsius. Sa durée de vie est généralement de 10 ans, et sa luminosité frontale (0,2º/-4º) est habituellement supérieure à 250 cd/lx/m². Dans des conditions d’utilisation normales, la luminosité doit conserver, après 10 ans, au moins 80 % de sa valeur initiale.
2. Film réfléchissant prismatique
L’unité réfléchissante au sein du film réfléchissant prismatique se compose principalement de prismes triangulaires. La lumière incidente subit de multiples réflexions totales à l’intérieur du prisme, ne nécessitant ainsi aucun revêtement métallique. Ce procédé offre une efficacité de réflexion supérieure à celle de la technologie à billes de verre et représente la tendance évolutive des technologies réfléchissantes modernes. Il se divise en trois catégories :
La luminosité frontale du film réfléchissant prismatique tronqué à longue portée est très élevée ; toutefois, son intensité réfléchie diminue considérablement lorsque les angles d’incidence et d’observation sont importants. Ce type de film est particulièrement adapté aux marquages de contours, aux balises d’avertissement, etc., mais ne convient pas aux panneaux de signalisation routière nécessitant une reconnaissance à courte distance.
L’intensité réfléchie du film réfléchissant microprismatique tronqué à grand angle ne subit pas d’atténuation significative, même lorsque les angles d’incidence et d’observation sont importants. Par conséquent, ce type de film est principalement utilisé dans les zones comportant de multiples voies et de nombreux virages, ainsi que pour les panneaux de signalisation nécessitant un temps de lecture plus long.
Le film réfléchissant entièrement prismatique concilie à la fois les performances de reconnaissance à longue distance et celles de lecture à courte distance. En analysant la trajectoire et le mode de propagation de la lumière émise par les véhicules, il détermine l’angle optimal requis pour la reconnaissance du panneau ; il identifie ensuite les zones non réfléchissantes présentes sur les microprismes tronqués traditionnels, pour finalement les éliminer. Son efficacité de réflexion maximale atteint 58 %, un taux nettement supérieur à celui des autres types de films réfléchissants.
Ces dernières années, l’innovation dans le domaine des films réfléchissants prismatiques s’est orientée vers l’exploration de diverses technologies de traitement des matériaux, afin d’obtenir des capacités rétroréfléchissantes variées et de répondre aux exigences de différents niveaux d’application. Cette démarche s’inscrit dans la volonté de concilier, comme mentionné précédemment, les performances de reconnaissance à longue distance et celles de lecture à courte distance. Différents effets rétroréfléchissants sont ainsi obtenus grâce à des variations dans le traitement des matériaux, tant au niveau de la couche de résine que de la surface des cristaux cubiques.
Le nouveau film réfléchissant prismatique se caractérise par sa grande robustesse et son épaisseur ; sa surface est généralement constituée de polycarbonate. Non seulement ce matériau résiste à l’usure et aux rayures, mais il est également compatible avec les encres de sérigraphie et peut être utilisé pour l’impression par transfert thermique, permettant ainsi la création de panneaux de signalisation routière aux couleurs vives. Parallèlement, grâce à l’augmentation de son facteur de luminosité de surface, le panneau gagne en visibilité et en éclat durant la journée, tout en bénéficiant d’une meilleure résistance aux intempéries.
