Cuando la gente habla de una caja de luz que es “suficiente”, a menudo mezclan varias unidades de iluminación diferentes: lumens, lux, candela y nits. Están relacionados, pero no describen lo mismo.
Para una caja de luz LED, esta diferencia importa. Un módulo con salida de alta lumen todavía puede producir un gráfico de aspecto dim si el ángulo del haz está equivocado, la transmisión de tela es baja, la caja es demasiado profunda o demasiado superficial, o los LEDs se espacion mal. Esta guía explica la lógica de cálculo práctica detrás del brillo caja de luz para que pueda discutir especificaciones con menos conjeturas.
Resumen
- Lumens (lm) describir la salida de luz visible total de una fuente de luz.
- Candela (cd) describe la intensidad luminosa en una dirección dada.
- Lux (lx) describe la iluminación: lúmenes que llegan en cada metro cuadrado de una superficie.
- Nits (cd/m2) describir la luminancia: cuán brillante aparece la superficie a un visor o cámara.
- Para una cara caja de luz difusora, una estimación aproximada es: luminancia Ω iluminancia x transmisión / pi.
La última fórmula es sólo una estimación. Un tejido SEG real, panel acrílico o gráfico impreso no es un perfecto difusor matemático. El mejor resultado todavía viene de probar el material real con un medidor de lux o medidor de luminancia.
1. Lumens: Total Light Output
Flujo Luminoso, medido en lumens, es la cantidad total de luz visible emitida por una fuente. Si un ZXGLOSARIO6ZX es puntuado a 1000 lúmenes, ese número le dice cuánto luz visible deja los LEDs y la óptica bajo condiciones de prueba.
Pero los lumens por sí solos no te dicen cuánto luz alcanza el tejido impreso. Se puede perder cierta luz a través de la lente, absorbida por el marco, reflejada dentro de la caja, o bloqueada por el gráfico. Es por eso que dos módulos LED caja de luz con lumens similares pueden realizar de forma diferente en el mismo marco.
Para los proyectos ZXGLOSARIO5ZX, los lúmenes son útiles para estimar la salida total del sistema, pero deben combinarse con ángulo de haz, espaciamiento de módulos, profundidad de caja y medición de superficie.
2. Candela: Luz en una dirección
La intensidad luminosa se mide en candela. Describe cuánto flujo luminoso se concentra en una dirección particular. La relación básica es:
I = F / Ω
Donde I es intensidad luminosa en candela, F es flujo luminoso en lumens, y Ω es el ángulo sólido en los estedianos.
Esto es especialmente importante para el módulo LED direccional. Un objetivo óptico estrecho puede concentrar más luz en la dirección útil, lo que puede ayudar a los módulos laterales a arrojar luz más allá de un gráfico de tela. Un objetivo más amplio puede ayudar a mezclar la luz en una caja más corta o más profunda, pero no puede viajar tan lejos a través de un gran panel de borde-lit.
Para más sobre esto, vea nuestra LED ZXGLOSARIO5ZX guía de ángulo de lente.
3. Lux: Conducir la luz en el gráfico
La iluminancia, medida en lux, describe cuánta luz llega sobre una superficie. La fórmula de área simple es:
E = F / A
Donde E es iluminancia en lux, F es flujo luminoso en lumens, y A es la zona iluminada en metros cuadrados.
Si 2000 lúmenes se distribuyen uniformemente a través de 2 metros cuadrados, la iluminancia promedio es de aproximadamente 1000 lux. En una caja de luz real, la distribución es raramente perfecta. Los bordes, las esquinas y el centro pueden medir de forma diferente, por lo que una prueba de 9 puntos o 25 puntos es más útil que una lectura de un solo centro.
Nuestra Prueba de uniformidad caja de luz de 25 puntos muestra por qué ángulo de lente, distancia de tela y posición de medición puede cambiar el resultado.
4. Nits: Visible Surface Brightness
La luminosidad se mide en candela por metro cuadrado, también llamado nits. Este es el valor más cercano a lo que la gente suele significar por “brightness” al mirar una cara de caja ligera.
Para una superficie reflectante difusa ideal, la luminancia se puede aproximar como:
L = ρE / π
Donde L es la luminancia en cd/m2, *** es reflejo, y E es iluminancia.
Para un gráfico de tejido retroiluminado o iluminado, la transmisión importa más que la reflexión. Una estimación práctica es:
L ♥ T x E / π
Donde T es la transmisión efectiva del difusor o tela impresa. Si el tejido transmite menos luz, necesita más iluminación interna para lograr el mismo brillo visible.
Una fórmula práctica de brillo ZXGLOSARIO5ZX
Para fines de planificación, puede revertir la fórmula:
Iluminación interna requerida Ω luminancia objetivo x π / transmisión
A continuación, estimar los lumens LED requeridos:
Lúmenes LED requeridos Ω luminancia objetivo x π x área / (transmisión x utilización óptica)
La utilización óptica es una asignación práctica para la luz perdida dentro de la caja. Depende de la reflectancia del marco, eficiencia de la lente, posición LED, material gráfico y cuánto de la luz alcanza realmente la superficie útil.
Ejemplo: Estimación de una caja ligera LED de 2 m x 1 m
Suponga una caja ligera de tela tiene:
- Superficie gráfica: 2 m x 1 m = 2 m2
- El brillo de la superficie de destino: 700 cd/m2
- Transmisión efectiva de tejido: 35%
- Estimación de utilización óptica: 60%
Los lumens LED estimados serían:
700 x 3,14 x 2 / (0,35 x 0,60)
Esto no significa que cada caja ligera de 2 m x 1 m necesite exactamente 20,900 lúmenes. Significa que el proyecto debe ser probado alrededor de esa escala, luego ajustado para densidad de tela, profundidad de marco, entorno de visualización, espaciamiento de módulos y ángulo de haz.
¿Por qué Distancia y Materna Angle
Un modelo óptico simplificado utiliza una fuente de luz de punto ideal sobre un plano. En ese caso, la iluminación en un punto depende de la distancia y el ángulo. Una forma común es:
E = I cosθ / r2
Donde I es intensidad luminosa, Silencio es el ángulo entre la luz entrante y la superficie normal, y r es la distancia de la fuente al punto.
Si la fuente está directamente por encima del avión en altura L, y el punto se ve en ángulo α desde el eje vertical, entonces r = L / cosαEl resultado simplificado se convierte en:
E = I cos3α / L2
Esto explica por qué las cajas de luz a menudo pierden brillo hacia esquinas o bordes lejanos. La luz viaja más lejos y llega a un ángulo menos favorable. Mejores lentes ópticas, un espaciamiento más adecuado y una iluminación de dos caras pueden ayudar a reducir esa caída.
Si su pantalla tiene esquinas oscuras, este artículo relacionado puede ayudar: Cómo fijar esquinas oscuras en una caja ligera.
Lumens vs Lux vs Nits: Common Mistakes
- Error 1: Comprar sólo por vatios. Las vatios describen el consumo de energía, no el brillo visible. Eficiencia LED, óptica y diseño decide cuánta luz útil alcanza el gráfico.
- Error 2: Tratar los lúmenes como brillo superficial. Los lumens son salida de la fuente, no brillo de la cara caja de luz terminada.
- Error 3: Medir sólo el centro. Un centro brillante todavía puede ocultar bordes oscuros o rayas visibles. Medir múltiples puntos.
- Error 4: ignorando el gráfico. Tejido blanco, tela impresa, tinta densa y gráficos de doble cara transmiten luz de forma diferente.
- Error 5: Usar el mismo módulo espaciamiento para cada caja. Un marco de borde-lit poco profundo y una caja de retroiluminación más profunda requieren diferentes diseños.
Cómo medir una caja de luz
Para una prueba de brillo más confiable, mida el montaje terminado en lugar de sólo probar un módulo LED desnudo.
- Utilice la profundidad real del marco y el material gráfico real.
- Calentar el sistema LED antes de la medición.
- Medir una cuadrícula, como 9 puntos o 25 puntos, no sólo el centro.
- Grabar la distancia de los LEDs a la tela.
- Grabar si el diseño es de iluminación de bordes, retroiluminados o de dos lados.
- Iluminación de medición con un medidor de lujo y brillo de superficie visible con un medidor de luminancia cuando sea posible.
- Compruebe el brillo promedio y la relación de uniformidad.
Elegir ZXGLOSARIO6ZX para la Cálculo
Una vez que se conoce el brillo objetivo y el área gráfica, la selección de módulos se vuelve más práctica. El producto correcto depende de la dirección de iluminación:
- Para proyectos generales caja de luz, comience con módulos de caja de luz LED luz para stand.
- For shallow or side-lit frames, review barras de luz LED iluminadas.
- Para retroiluminación directa detrás del gráfico, use backlit módulo LED.
- Para la iluminación completa de la exposición alrededor de la cabina, busque Luces de demostración comercial LED.
Si no está seguro de qué estructura utilizar, la guía de selección retroiluminada es la mejor próxima lectura.
Final Takeaway
Para cajas de luz LED, el brillo no es un solo número. Lumens describe la fuente de luz, lux describe la luz que llega sobre la superficie, y los nits describen el brillo visible de la cara iluminada. Un cálculo útil debe incluir área, transmisión de tela, pérdidas ópticas, distancia, ángulo de haz y espaciamiento de módulos.
Por eso luz para stand recomienda tratar el brillo como resultado del sistema, no sólo una etiqueta de producto. Comience con el brillo de la superficie objetivo, estima la luz necesaria, elija el tipo de módulo adecuado, y confirme el resultado con mediciones reales antes de escalar el diseño.