LED-linsevinkel og stofafstand: 25-punktstest af lyskassens ensartethed

LED-linsens vinkel og lyskassens lysensartethed – sammenligning med 25-punktstest

Hvor meget påvirker linsevinklen en kantbelyst stoflyskasse?For at undersøge det i praksis sammenlignede vi tre asymmetriske lysfordelinger i den samme enkeltsidede lyskasse og målte belysningsstyrken på 25 punkter på grafikken.

Resultatet viser, at den lyseste løsning ikke nødvendigvis ser bedst ud. Den smallere testlinse gav den højeste gennemsnitlige belysningsstyrke, men også gule felter og den dårligste ensartethed. I denne test gav lysfordelingen på 15 × 60° den bedste balance mellem brugbar lysstyrke, begrænsning af lyse pletter og visuel ensartethed.

LED lens angle versus lightbox uniformity 25-point test comparison

Bemærkning om betegnelser: De oprindelige interne produkt- og testkoder er erstattet med Linse A, Linse B og Linse C. Linsevinkler, mål, effekt, afstande og måleresultater er uændrede.

Testopstilling

Vi brugte en 12 cm dyb, enkeltsidet lyskasse med aluminiumsramme på ca. 2,4 m × 3,0 m. Seksten lineære LED-moduler på 10 W var monteret langs over- og underkanten. Fronten var et hvidt grafikstof på 320 g.

  • Lyskasse:12 cm dyb enkeltsidet ramme, ca. 2,4 m × 3,0 m
  • Belysningsmetode:kantbelysning fra oven og neden
  • Antal LED-moduler:16 moduler
  • Modulernes effekt:10 W pr. modul
  • Målegitter:25 punkter fordelt på fem rækker og fem kolonner
  • Variabler:linsefordeling og afstand fra lyskilde til stof
  • Testede afstande:5 cm, 6 cm og 8,5 cm, hvor der forelå data

De tre anonymiserede optiske konfigurationer var:

  • Linse A:9 × 50°, nominel lysstrøm pr. modul 700 lm
  • Linse B:15 × 60°, nominel lysstrøm pr. modul 700 lm
  • Linse C:10 × 45°, nominel lysstrøm pr. modul 900 lm

Alle tre har asymmetrisk lysfordeling. De to vinkelværdier beskriver spredningen i to vinkelrette planer og må ikke forstås som én cirkulær spredningsvinkel.

Sådan sammenlignede vi ensartetheden

Den gennemsnitlige belysningsstyrke er nyttig, men beskriver ikke hele grafikken. Derfor vurderede vi fire forhold samlet:

  1. Gennemsnitlig belysningsstyrke på alle 25 målepunkter
  2. Laveste målte værdi divideret med gennemsnittet af de 25 punkter
  3. Synlige lyse pletter, gule felter eller mørke områder
  4. Teknikerens samlede visuelle vurdering

Forholdet mellem minimum og gennemsnit gør testopstillingerne lettere at sammenligne. En højere værdi betyder, at det mørkeste målepunkt ligger tættere på gennemsnittet. Tallet erstatter ikke en fuld lysmåling, men tydeliggør forskellene mellem forsøgene.

Resultater ved 5 cm afstand til grafikken

Optisk opstilling Gennemsnit Målt interval Minimum/gennemsnit Visuelt resultat
Linse A — 9 × 50° 725,7 lx 507–960 lx 0,70 Synlige lyse pletter; samlet karakter A
Linse B — 15 × 60° 766,0 lx 560–1.100 lx 0,73 Ingen lyse pletter; visuelt ensartet; samlet karakter A+
Linse C — 10 × 45° 969,2 lx 480–1.700 lx 0,50 Gule felter og svagt synlige LED'er; uensartet; karakter C

Ved samme afstand på 5 cm gav Linse C ca. 27 % højere gennemsnitlig belysningsstyrke end Linse B. Det mørkeste punkt lå dog kun på ca. halvdelen af gennemsnittet, og de 25 målepunkter spændte fra 480 til 1.700 lx. Det højere gennemsnit skyldtes kraftigt oplyste zoner frem for en jævnt belyst front.

Linse B gav ikke det højeste numeriske gennemsnit, men ingen synlige lyse pletter i testen og den bedste visuelle karakter. For den færdige grafik er det som regel vigtigere.

Hvad skete der, da afstanden blev større?

Linse Afstand Gennemsnit Minimum/gennemsnit Observation
Linse A — 9 × 50° 5 cm 725,7 lx 0,70 Lyse pletter; samlet set visuelt ensartet
Linse A — 9 × 50° 6 cm 713,1 lx 0,76 Lyse pletter stadig synlige
Linse A — 9 × 50° 8,5 cm 758,9 lx 0,55 Lyse pletter; mindre ensartet; karakter B
Linse B — 15 × 60° 5 cm 766,0 lx 0,73 Ingen lyse pletter; ensartet; karakter A+
Linse B — 15 × 60° 6 cm 784,2 lx 0,71 Ingen lyse pletter; ensartet
Linse B — 15 × 60° 8,5 cm 808,6 lx 0,57 Ingen lyse pletter, men mindre ensartet; karakter B
Linse C — 10 × 45° 5 cm 969,2 lx 0,50 Gule felter; uensartet; karakter C
Linse C — 10 × 45° 6 cm 964,2 lx 0,53 Gule felter; uensartet; karakter C

Større afstand mellem lyskilde og stof forbedrede ikke automatisk resultatet. Ved 8,5 cm var forskellen mellem de lyseste og mørkeste områder større for både Linse A og Linse B; begge blev vurderet som kun »nogenlunde ensartede«. Optik til kantbelysning skal derfor passe til hele lyskassens geometri, ikke vælges ud fra afstand alene.

Hvad kan en lyskasseproducent bruge testen til?

1. Vælg ikke LED-moduler ud fra lumen alene

Linse C brugte et modul med højere nominel lysstrøm og gav det højeste gennemsnit. Det visuelle resultat var alligevel dårligst. I stoflyskasser betyder lysfordelingen over grafikken ofte mere end den højeste værdi eller gennemsnittet.

2. Bredere asymmetrisk lysfordeling kan mindske synlige lyse pletter

I netop denne 12 cm dybe lyskasse dækkede Linse B med 15 × 60° grafikken bedre end de to smallere testede fordelinger. Den bevarede brugbar lysstyrke uden de gule felter, som Linse C gav.

3. Større afstand er ikke altid bedre

En almindelig tommelfingerregel er, at større afstand mellem LED'er og grafik giver bedre lysblanding. Det kan gælde visse bagbelyste opstillinger, men her var lyskassen kantbelyst. Afstanden ændrede også de asymmetriske lysstrålers overlap, og forsøgene ved 8,5 cm var mindre ensartede.

4. Vurder den færdige grafik, ikke kun måleren

En luxmåler kan afsløre svagt belyste områder, som øjet overser. En visuel kontrol kan til gengæld vise gule felter, synlige LED-punkter og retningsbestemte lysbånd, som gennemsnittet ikke beskriver. En pålidelig vurdering af prototypen kræver begge dele.

Vigtige begrænsninger

Dette var en sammenlignende teknisk test, ikke en universel afstandstabel. Resultatet gælder den testede rammedybde, modulmængde, placering langs over- og underkant, stoffet, modulernes lysstrøm og de optiske fordelinger. Ændringer i følgende forhold kan ændre, hvilken linse der er bedst:

  • lyskassens dybde og indvendige refleksion
  • grafikstoffets lystransmission og farve
  • modulernes indbyrdes afstand og afstand til stoffet
  • dobbeltsidet eller enkeltsidet konstruktion
  • kantbelysning eller bagbelysning
  • modulernes lysstrøm og termiske forhold

Til produktion bør den faktiske lyskasse testes som prototype, især hvis grafikken er usædvanligt stor, kassen lav, motivet mørkt eller farvegengivelsen kritisk.

Praktisk udgangspunkt

For en lyskasse, der ligner den testede, er den asymmetriske fordeling på 15 × 60° med ca. 5–6 cm til grafikken det bedste udgangspunkt blandt de testede muligheder. Løsningen skal stadig kontrolleres i den endelige ramme med det faktiske stof og den valgte modulafstand.

Planlægger du en ny SEG-stoflyskasse, kan du begynde med voresguide til belysningsløsninger, sammenligne tilgængeligeLED-moduler til SEG-lyskassereller se hele udvalget afLED-moduler. Ved en specialbygget lyskasse kan du sende rammedybde, belyste mål, belysningsmetode og stofspecifikation, så det optiske layout kan vurderes før produktion.

Kort svar

I denne 25-punktstest gav linsen på 15 × 60° det bedste samlede resultat i lyskassen.Den smallere løsning på 10 × 45° var i gennemsnit lysere, men gav gule felter og dårlig ensartethed. Testen viser, hvorfor linsefordeling, lyskassens geometri og den færdige grafik skal vurderes samlet.