منحنی های توزیع نور: درک این نمودار نیمی از نبرد در طراحی نور است

منحنی های توزیع نور: درک این نمودار نیمی از نبرد در طراحی نور است

آیا تا به حال با این گیج شده اید: یک چراغ روشنایی با وات بالا می خرید، اما روشنایی واقعی کمتر از حد انتظار است؟ نور یا بیش از حد متمرکز است، یک کانون خشن و خیره کننده ایجاد می کند، یا بسیار پراکنده است، و کل فضا را صاف و بدون الهام به نظر می رسد. کلید این اغلب در یک مفهوم حرفه ای و در عین حال حیاتی نهفته استمنحنی توزیع نور. برایطراحی حرفه ای نورپردازی داخلی، درک این نمودار مانند یک معمار است که نقشه ها را می خواند. این اولین قدم برای جلوگیری از حوادث ناگوار و دستیابی به جلوه های روشنایی دقیق است.

منحنی توزیع نور چیست؟ این خیلی بیشتر از یک نمودار است

به زبان ساده، الفمنحنی توزیع نور(همچنین به عنوان منحنی داده های فتومتریک یا منحنی قطبی شناخته می شود) "کارت شناسایی" و "نقشه ناوبری" عملکرد نور یک لامپ است. از طریق اندازه‌گیری علمی، نحوه توزیع شدت نور در همه جهات در فضای سه‌بعدی پس از خروج از دستگاه ثبت می‌شود.

یک فایل داده توزیع نور کامل (مانند یک فایل استاندارد IES) حاوی اطلاعات بسیار بیشتری از آن چیزی است که فکر می کنید:

داده های نوری هسته: شدت نور (در کندل، سی دی) در زوایای عمودی مختلف-روح منحنی.

عملکرد کلی: کل شار نوری (بر حسب لومن، lm)، راندمان لامپ (خروجی منبع نور در مقابل خروجی فیکسچر).

پارامترهای الکتریکی: توان ورودی (بر حسب وات، وات)، ضریب توان (PF).

اطلاعات فیزیکی: ابعاد فیکسچر، مدل، سازنده.

اگر شار نوری (لومن) به شما بگوید "چقدر نور" یک دستگاه ساطع می کند،منحنی توزیع نوردقیقاً به شما می گوید "این همه نور به کجا می رود." این مبنای اساسی برایانتخاب زاویه پرتو در روشنایی فضای تجاری.

طبقه بندی منحنی های توزیع نور: تقارن و زاویه پرتو

ما می‌توانیم منحنی‌های توزیع نور را بر اساس دو بعد هسته که مستقیماً با کاربرد یک فیکسچر مرتبط هستند، تفسیر و دسته‌بندی کنیم.

بعد 1: تقارن

این مشخصه نحوه انتشار نور در اطراف محور مرکزی فیکسچر را تعیین می کند.

ابعاد 2: زاویه پرتو

این به زاویه ای اشاره دارد که در آن شدت نور به 50٪ از حداکثر شدت مرکز کاهش می یابد. این یکی از بصری ترین پارامترها استتفسیر بصری منحنی های فتومتریک.

نکته مهم: تعاریف عریض، متوسط ​​و مضیق مطلق و استاندارد نیست. تولید کنندگان ممکن است تغییرات جزئی داشته باشند. نکته اصلی قضاوت بر اساس مقدار زاویه خاص و شکل واقعی منحنی است.

شیرجه عمیق فنی: منحنی چگونه ایجاد می شود؟ چگونه آن را بخوانیم؟

1. از آزمایشگاه تا نمودار

تولید منحنی توزیع نور به یک آزمایشگاه نوری حرفه ای و یک گونیوفتومتر متکی است. فیکسچر در مرکز یک بازوی روباتیک در حال چرخش نصب شده است و یک آشکارساز شدت نور را از زوایای مختلف (معمولاً در فواصل زمانی 1 درجه یا کمتر) روی یک کره مجازی اندازه گیری می کند. این مجموعه داده عظیم پردازش شده و در نهایت در نمودار دو بعدی قطبی یا مختصات دکارتی که می بینیم رسم می شود.

2. در-تفسیر عمقی منحنی

نمودار قطبی: شهودی ترین مبدأ مرکز دستگاه را نشان می دهد، دایره های متحدالمرکز شدت نور را نشان می دهد و زاویه نشان دهنده جهت است. هر چه منحنی از مرکز دورتر باشد، شدت نور در آن جهت قوی تر است. عرض و تقارن پرتو در یک نگاه قابل شناسایی است.

نمودار دکارتی: دقیق تر محور افقی زاویه (0 درجه -180 درجه) و محور عمودی شدت نور است. خواندن دقیق مقادیر شدت را در هر زاویه ای تسهیل می کند، به ویژه برای تجزیه و تحلیل توزیع های نامتقارن مفید است.

به دنبال چه چیزی باشید:

شدت اوج: بالاترین نقطه روی منحنی روشنایی مرکزی را تعیین می کند.

زاویه پرتو: نقاط مربوط به 50% شدت پیک را پیدا کنید و زاویه بین آنها را یادداشت کنید.

یکنواختی الگوی نور: شیب نزول منحنی. یک افت تندتر به معنای برش سخت‌تر-است. شیب ملایم تر به معنای انتقال نرم تر است.

قله های ثانویه / نور ریخته شده: بررسی کنید که آیا منحنی دارای یک برآمدگی کوچک دوم است که ممکن است نشان دهنده نور سرگردان ناخواسته باشد.

چرا اینقدر مهم است؟ - از "حدس زدن" تا "دانستن"

تسلط برمنحنی توزیع نوربه این معنی است که طراحی نورپردازی خود را از "تخمین بر اساس تجربه" به "پیش بینی بر اساس داده" ارتقا دهید.

دستیابی به هدف طراحی: تمرکز دراماتیک می خواهید؟ یک پرتو باریک انتخاب کنید. یک محیط اداری یکنواخت و راحت می خواهید؟ یک troffer با توزیع batwing انتخاب کنید. همه چیز توسط داده ها پشتیبانی می شود.

اجتناب از اتلاف انرژی: نور را دقیقاً به ناحیه ای که نیاز به روشنایی دارد هدایت کنید و از "درخشش آسمان" یا روشن کردن دیوارهای بی فایده جلوگیری کنید. این به طور مستقیم کارایی را بهبود می بخشد و باعث صرفه جویی در انرژی و هزینه می شود.

کنترل تابش خیره کننده: این منحنی به شما امکان می‌دهد پیش‌بینی کنید که از کدام زاویه دید یک سطح ثابت بیش از حد روشن (درخشندگی بالا) ممکن است قابل مشاهده باشد، و شما را قادر می‌سازد با انتخاب وسایل با محافظ مناسب یا با تنظیم موقعیت نصب از این امر جلوگیری کنید.

شبیه سازی علمی: نرم افزار طراحی نورپردازی حرفه ای (به عنوان مثال، Dialux) دقیقاً بر روی فایل IES فیکسچر (شامل داده های منحنی توزیع کامل) برای انجام محاسبات روشنایی و شبیه سازی افکت ها متکی است و اطمینان حاصل می کند که شما از نتیجه قبل از نصب پروژه مطلع هستید.

سوالات متداول

1. س: به عنوان یک مصرف کننده معمولی، هنگام خرید چراغ، فروشندگان معمولا فقط لومن و وات را لیست می کنند. آیا واقعاً اطلاعات توزیع نور برای من ضروری است؟
ج: قطعا.لومن (شار نوری کل) مانند مقدار کل آب در یک مخزن است، در حالی کهمنحنی توزیع نورنحوه عملکرد شیر{0}}چه یک جت قوی باشد یا یک اسپری ملایم تعیین می کند. برای مثال، دو نور پایین با خروجی لومن یکسان اما زوایای پرتو متفاوت-یکی در 15 درجه و دیگری در 40 درجه -هنگامی که در سقف اتاق نشیمن نصب می‌شوند، جلوه‌های بسیار متفاوتی ایجاد می‌کنند: اولی یک نور خشن و کوچک روی مبل ایجاد می‌کند، در حالی که دومی نور ملایم و عمومی را فراهم می‌کند. قبل از خرید، سعی کنید منحنی فتومتریک محصول را بدست آورید یا مشاهده کنید، مخصوصاً برای نورهای برجسته مانند نورافکن و نورهای پایین.

2. س: من یک منحنی فتومتریک در دست دارم. چگونه می توانم به سرعت تشخیص دهم که کجا برای استفاده مناسب است؟
پاسخ: یک "روش سه مرحله‌ای"-را دنبال کنید: ابتدا تقارن را بررسی کنید: انواع محوری/متقارن برای روشنایی عمومی محیط مناسب هستند. برای انواع نامتقارن، جهت سوگیری{0}}برای شستشوی دیوار، چرا کردن، یا برجسته کردن سطوح عمودی خاص خوب است.دوم، زاویه پرتو را بررسی کنید: تیر باریک (<20°) for accent; medium beam (20-40°) for task/area lighting; wide beam (>40 درجه) برای نور محیط.سوم، شکل منحنی را بررسی کنید: یک منحنی صاف و کامل نشان دهنده یک انتقال خوب در الگوی نور است. منحنی تند به معنای برش سخت-خاموش است. شکل batwing تابش نور را در جهت عمودی به حداقل می رساند و آن را برای دفاتر و کلاس های درس ایده آل می کند.

3. س: رابطه بین منحنی فتومتریک و نمودارهای ایزولوکس (روشنایی برابر) که در نرم افزار طراحی نور می بینیم چیست؟
A:منحنی فتومتریک است"علت"، و نمودار isolux است"اثر". منحنی فتومتریک توصیف می کندلوازم خود راقابلیت انتشار نور در جهات مختلف وقتی مدل فیکسچر را وارد می‌کنید (فایل IES آن را بارگیری می‌کنید)، موقعیت نصب، ارتفاع و جهت را در نرم‌افزار وارد می‌کنید، از فیکسچر استفاده می‌کند.منحنی توزیع نورداده ها، همراه با مدل اتاق، برای محاسبه نحوه تابش نور بر روی اتاقسطح هدف(به عنوان مثال، میز، زمین) و این را به عنوان خطوط کانتور با روشنایی یکسان (خطوط isolux) تجسم می کند. بنابراین، تنها با یک منحنی فتومتریک دقیق، نمودار ایزولوکس شبیه سازی شده برای مرجع قابل اعتماد است.

یادداشت ها و منابع:

روش‌های اندازه‌گیری استاندارد و قالب‌های داده برای منحنی‌های توزیع نور اساساً بر اساس استاندارد مشترک کمیسیون بین‌المللی روشنایی (CIE) و انجمن مهندسی روشنایی آمریکای شمالی (IESNA): *IESNA LM-63: فرمت استاندارد فایل IES برای انتقال الکترونیکی داده‌های فتومتریک*.

خلاصه‌ای از ویژگی‌های مختلف منحنی فتومتریک و کاربردهای آن‌ها از بحث‌های مربوط به رابطه بین توزیع لامپ و کیفیت روشنایی داخلی درکتابچه راهنمای طراحی نورپردازی.

تعریف زاویه پرتو (50٪ از مرز شدت اوج) یک استاندارد صنعتی- گسترده است که در کاغذهای سفید فنی و کاتالوگ‌های محصولات تولیدکنندگان بزرگ بین‌المللی لامپ (مانند فیلیپس، ERCO، iGuzzini) یافت می‌شود.