ما مدى تأثير زاوية العدسة في صندوق ضوئي قماشي بإضاءة الحواف؟ للإجابة بما يتجاوز رسم زاوية الحزمة، قارنّا ثلاثة توزيعات عدسات غير متماثلة داخل الصندوق أحادي الوجه نفسه، وقسنا الاستضاءة عند 25 نقطة عبر لوحة العرض.
كانت النتيجة مفيدة لأن التكوين الأسطع لم يكن الأفضل مظهرًا. أنتجت عدسة اختبار أضيق أعلى متوسط استضاءة، لكنها أنتجت أيضًا بقعًا صفراء وأضعف تجانس. وفي هذا الاختبار، قدم توزيع 15 × 60° أفضل توازن بين السطوع المفيد وضبط البقع الساطعة والتجانس المرئي.
ملاحظة عن التسمية: استُبدلت رموز المنتجات والاختبارات الداخلية الأصلية بالعدسة A والعدسة B والعدسة C. لم تتغير زوايا العدسات أو الأبعاد أو القدرة أو المسافات أو النتائج المقاسة.
تجهيز الاختبار
استخدم الاختبار صندوقًا ضوئيًا أحادي الوجه بهيكل ألمنيوم وعمق 12 cm وأبعاد تقارب 2.4 m × 3.0 m. رُكبت ست عشرة وحدة LED خطية بقدرة 10 W لإضاءة الحواف العلوية والسفلية. وكانت خامة الوجه قماش عرض أبيض بوزن 320 g.
- الصندوق الضوئي: هيكل أحادي الوجه بعمق 12 cm، وأبعاد تقارب 2.4 m × 3.0 m
- طريقة الإضاءة: إضاءة الحافتين العلوية والسفلية
- عدد وحدات LED: 16 وحدة
- قدرة الوحدة: 10 W لكل وحدة
- شبكة القياس: 25 نقطة موزعة في خمسة صفوف وخمسة أعمدة
- المتغيرات: توزيع العدسة والمسافة من مصدر الضوء إلى القماش
- المسافات المختبرة: 5 cm و6 cm و8.5 cm حيث توفرت البيانات
التكوينات البصرية الثلاثة مجهولة الهوية هي:
- العدسة A: 9 × 50°، بتدفق اسمي للوحدة 700 lm
- العدسة B: 15 × 60°، بتدفق اسمي للوحدة 700 lm
- العدسة C: 10 × 45°، بتدفق اسمي للوحدة 900 lm
هذه توزيعات غير متماثلة. تصف قيمتا الزاوية الانتشار في مستويين متعامدين، لذلك لا ينبغي تفسيرهما كزاوية حزمة دائرية واحدة.
كيف قورن التجانس؟
يفيد متوسط الاستضاءة، لكنه لا يصف لوحة العرض كاملة. لذلك راجعنا أربعة أمور معًا:
- متوسط الاستضاءة عبر نقاط القياس الـ25 كلها
- أدنى نقطة مقاسة مقسومة على متوسط الـ25 نقطة
- البقع الساطعة أو الصفراء أو المناطق المظلمة الملحوظة
- التقييم البصري الإجمالي للفني
أُدرجت نسبة الحد الأدنى إلى المتوسط كطريقة بسيطة لمقارنة التوزيعات المختبرة. وتعني القيمة الأعلى اقتراب أغمق نقطة مقاسة من المتوسط الإجمالي. وهي ليست بديلًا عن مواصفة قياس ضوئي كاملة، لكنها تسهّل رؤية الفروق بين هذه التجارب.
النتائج على مسافة 5 cm من لوحة العرض
| التكوين البصري | المتوسط | النطاق المقاس | الحد الأدنى / المتوسط | النتيجة المرئية |
|---|---|---|---|---|
| العدسة A — 9 × 50° | 725.7 lx | 507–960 lx | 0.70 | لوحظت بقع ساطعة؛ التقييم العام A |
| العدسة B — 15 × 60° | 766.0 lx | 560–1,100 lx | 0.73 | دون بقع ساطعة؛ متجانسة بصريًا؛ التقييم العام A+ |
| العدسة C — 10 × 45° | 969.2 lx | 480–1,700 lx | 0.50 | بقع صفراء وظهور طفيف لـLED؛ غير متجانسة؛ التقييم C |
قدمت العدسة C متوسط استضاءة أعلى بنحو 27% من العدسة B عند المسافة نفسها 5 cm. لكن أدنى نقطة فيها كانت نحو نصف المتوسط فقط، وامتد نطاق الـ25 نقطة من 480 إلى 1,700 lx. نتج المتوسط الأعلى عن مناطق شديدة السطوع، لا وجه مضاء بالتساوي.
لم تحقق العدسة B أعلى متوسط عددي، لكنها أزالت البقع الساطعة المرئية في الاختبار وحققت أفضل تقييم بصري. وللوحة عرض نهائية، تكون هذه النتيجة عادة أكثر قيمة.
ماذا حدث عند زيادة المسافة؟
| العدسة | المسافة | المتوسط | الحد الأدنى / المتوسط | الملاحظة |
|---|---|---|---|---|
| العدسة A — 9 × 50° | 5 cm | 725.7 lx | 0.70 | بقع ساطعة؛ متجانسة بصريًا إجمالًا |
| العدسة A — 9 × 50° | 6 cm | 713.1 lx | 0.76 | استمرت البقع الساطعة |
| العدسة A — 9 × 50° | 8.5 cm | 758.9 lx | 0.55 | بقع ساطعة؛ أقل تجانسًا؛ التقييم B |
| العدسة B — 15 × 60° | 5 cm | 766.0 lx | 0.73 | دون بقع ساطعة؛ متجانسة؛ التقييم A+ |
| العدسة B — 15 × 60° | 6 cm | 784.2 lx | 0.71 | دون بقع ساطعة؛ متجانسة |
| العدسة B — 15 × 60° | 8.5 cm | 808.6 lx | 0.57 | دون بقع ساطعة، لكنها أقل تجانسًا؛ التقييم B |
| العدسة C — 10 × 45° | 5 cm | 969.2 lx | 0.50 | بقع صفراء؛ غير متجانسة؛ التقييم C |
| العدسة C — 10 × 45° | 6 cm | 964.2 lx | 0.53 | بقع صفراء؛ غير متجانسة؛ التقييم C |
لم يُحسّن إبعاد مصدر الضوء عن القماش النتيجة تلقائيًا. عند 8.5 cm، أنتجت العدستان A وB فارقًا أوسع بين أسطع المناطق وأغمقها، وقُيمتا بأنهما «متجانستان إلى حد مقبول» فقط. وهذا تذكير بأن بصريات إضاءة الحواف يجب أن تطابق هندسة الصندوق كاملة، لا أن تُختار وفق المسافة وحدها.
ما الذي يوضحه هذا الاختبار لمصنّع الصندوق الضوئي؟
1. لا تختَر وحدة LED وفق اللومن وحده
استخدمت العدسة C وحدة أعلى تدفقًا وحققت أعلى متوسط استضاءة. لكنها ظلت تقدم أضعف نتيجة مرئية. ففي الصناديق القماشية، يكون توزيع الضوء عبر اللوحة أهم غالبًا من قيمة الذروة أو المتوسط.
2. قد يقلل توزيع غير متماثل أوسع البقع الساطعة المرئية
داخل هذا الصندوق المحدد بعمق 12 cm، غطى توزيع العدسة B البالغ 15 × 60° اللوحة بفعالية أكبر من التوزيعين الأضيق المختبرين. وحافظ على سطوع مفيد دون البقع الصفراء التي ظهرت مع العدسة C.
3. زيادة الفصل ليست أفضل دائمًا
تفيد قاعدة إرشادية شائعة بأن زيادة المسافة بين LED ولوحة العرض تحسّن مزج الضوء. وقد يصح ذلك لبعض توزيعات الإضاءة الخلفية، لكن هذا التكوين كان بإضاءة الحواف. وغيّر تعديل المسافة أيضًا مواضع تداخل الحزم غير المتماثلة، وكانت تجارب 8.5 cm أقل تجانسًا.
4. قيّم لوحة العرض النهائية، لا جهاز القياس وحده
قد يكشف مقياس اللوكس مناطق ضعيفة لا تلاحظها العين، بينما قد يكشف الفحص البصري بقعًا صفراء ونقاط LED وأشرطة اتجاهية لا يصفها المتوسط. وتستخدم مراجعة نموذج أولي موثوقة الطريقتين.
حدود مهمة
كان هذا اختبارًا هندسيًا مقارنًا، لا جدول تباعد عامًا. تنطبق النتيجة على عمق الهيكل وعدد الوحدات وترتيب الإضاءة العلوية والسفلية والقماش وتدفق الوحدة والتوزيعات البصرية المختبرة. وقد يغيّر أي مما يلي العدسة المفضلة:
- عمق الصندوق والانعكاسية الداخلية
- نفاذية قماش العرض ولونه
- تباعد الوحدات والمسافة إلى القماش
- التصميم ثنائي الوجه مقابل أحادي الوجه
- إضاءة الحواف مقابل الإضاءة الخلفية
- تدفق الوحدة باللومن والظروف الحرارية
للإنتاج، أنشئ نموذجًا للصندوق الفعلي كلما كانت اللوحة كبيرة أو ضحلة أو داكنة بصورة غير معتادة أو حساسة من حيث مظهر اللون.
نقطة بداية عملية
لصندوق قريب من الهندسة المختبرة، يُعد التوزيع غير المتماثل 15 × 60° على مسافة تقارب 5–6 cm من اللوحة أفضل نقطة بداية بين الخيارات المختبرة. ويظل بحاجة إلى تحقق داخل الهيكل النهائي باستخدام القماش الفعلي وتباعد الوحدات.
إذا كنت تخطط لصندوق ضوئي قماشي SEG جديد، فابدأ بـ دليل حلول الإضاءة، وقارن الخيارات المتاحة من وحدات LED للصناديق الضوئية SEG، أو تصفح مجموعة وحدات LED الكاملة. لصندوق مخصص، أرسل عمق الهيكل والأبعاد المضاءة وطريقة الإضاءة ومواصفة القماش ليمكن فحص التوزيع البصري قبل الإنتاج.
إجابة موجزة
في هذا الاختبار عند 25 نقطة، حققت عدسة 15 × 60° أفضل نتيجة إجمالية للصندوق الضوئي. كان الخيار الأضيق 10 × 45° أسطع في المتوسط، لكنه أنتج بقعًا صفراء وتجانسًا ضعيفًا. يوضح الاختبار ضرورة تقييم توزيع العدسة وهندسة الصندوق ولوحة العرض النهائية معًا.