Kuinka paljon linssin kulma vaikuttaa reunavalaistun kangasvalolaatikon tulokseen? Vertailimme kolmea epäsymmetristä valonjakoa samassa yksipuolisessa valolaatikossa ja mittasimme valaistusvoimakkuuden grafiikan 25 pisteestä.
Kirkkaimman keskiarvon antanut vaihtoehto ei näyttänyt parhaalta. Kapeampi testilinssi tuotti suurimman keskimääräisen valaistusvoimakkuuden, mutta myös kellertäviä alueita ja heikoimman tasaisuuden. Tässä kokeessa 15 × 60°:n valonjako tasapainotti kirkkauden, kirkkaiden pisteiden hallinnan ja näkyvän tasaisuuden parhaiten.
Nimeämishuomautus: alkuperäiset sisäiset tuote- ja testikoodit on korvattu nimillä linssi A, B ja C. Kulmat, mitat, tehot, etäisyydet ja mittaustulokset ovat ennallaan.
Mitä testattiin?
Kokeessa käytettiin 12 cm syvää yksipuolista alumiinirunkoista valolaatikkoa, jonka mitat olivat noin 2.4 m × 3.0 m. Ylä- ja alareunaan asennettiin 16 lineaarista 10 W:n LED-moduulia. Etupintana oli 320 g:n valkoinen grafiikkakangas.
- Valolaatikko: 12 cm syvä yksipuolinen runko, noin 2.4 m × 3.0 m
- Valaistustapa: reunavalaistus ylhäältä ja alhaalta
- LEDien määrä: 16 moduulia
- Moduulin teho: 10 W moduulia kohti
- Mittausruudukko: 25 pistettä, viisi riviä ja viisi saraketta
- Muuttujat: linssin valonjako ja valonlähteen etäisyys kankaasta
- Testatut etäisyydet: 5 cm, 6 cm ja 8.5 cm niissä kokoonpanoissa, joista tieto oli saatavilla
Kolme anonymisoitua optista vaihtoehtoa olivat:
- Linssi A: 9 × 50°, moduulin nimellisvalovirta 700 lm
- Linssi B: 15 × 60°, moduulin nimellisvalovirta 700 lm
- Linssi C: 10 × 45°, moduulin nimellisvalovirta 900 lm
Nämä valonjaot ovat epäsymmetrisiä. Kaksi kulma-arvoa kuvaa valon leviämistä kahdessa toisiaan vastaan kohtisuorassa tasossa, eivät yhtä pyöreää valokeilaa.
Miten tasaisuutta verrattiin?
Keskimääräinen valaistusvoimakkuus on hyödyllinen luku, mutta ei kuvaa koko grafiikkaa. Tarkastelimme yhdessä neljää asiaa:
- Kaikkien 25 mittauspisteen keskimääräinen valaistusvoimakkuus
- Pienin mitattu arvo jaettuna 25 pisteen keskiarvolla
- Havaitut kirkkaat pisteet, kellertävät alueet tai tummat kohdat
- Teknikon kokonaisarvio näkyvästä tuloksesta
Minimi–keskiarvo-suhde on yksinkertainen vertailuluku: mitä suurempi se on, sitä lähempänä tummin mittauspiste on keskiarvoa. Se ei korvaa täydellistä fotometristä määrittelyä, mutta auttaa vertaamaan näitä kokeita.
Tulokset 5 cm:n etäisyydellä grafiikasta
| Optinen kokoonpano | Keskiarvo | Mitattu vaihteluväli | Minimi / keskiarvo | Näkyvä tulos |
|---|---|---|---|---|
| Linssi A — 9 × 50° | 725.7 lx | 507–960 lx | 0.70 | Kirkkaita pisteitä; kokonaisarvosana A |
| Linssi B — 15 × 60° | 766.0 lx | 560–1,100 lx | 0.73 | Ei kirkkaita pisteitä; näkyvästi tasainen; kokonaisarvosana A+ |
| Linssi C — 10 × 45° | 969.2 lx | 480–1,700 lx | 0.50 | Kellertäviä alueita ja LEDit hieman näkyvissä; epätasainen; arvosana C |
Linssi C antoi noin 27% suuremman keskimääräisen valaistusvoimakkuuden kuin linssi B samalla 5 cm:n etäisyydellä. Sen tummin piste oli kuitenkin vain noin puolet keskiarvosta, ja 25 pisteen mittausväli oli 480–1,700 lx. Suurempi keskiarvo johtui voimakkaista kirkkaista alueista, ei tasaisesti valaistusta pinnasta.
Linssi B:n numeerinen keskiarvo ei ollut suurin, mutta siinä ei näkynyt kirkkaita pisteitä ja sen visuaalinen arvosana oli paras. Valmiissa grafiikassa tämä on usein hyödyllisempi tulos.
Mitä tapahtui, kun etäisyyttä lisättiin?
| Linssi | Etäisyys | Keskiarvo | Minimi / keskiarvo | Havainto |
|---|---|---|---|---|
| Linssi A — 9 × 50° | 5 cm | 725.7 lx | 0.70 | Kirkkaita pisteitä; kokonaisuutena näkyvästi tasainen |
| Linssi A — 9 × 50° | 6 cm | 713.1 lx | 0.76 | Kirkkaita pisteitä edelleen |
| Linssi A — 9 × 50° | 8.5 cm | 758.9 lx | 0.55 | Kirkkaita pisteitä; epätasaisempi; arvosana B |
| Linssi B — 15 × 60° | 5 cm | 766.0 lx | 0.73 | Ei kirkkaita pisteitä; tasainen; arvosana A+ |
| Linssi B — 15 × 60° | 6 cm | 784.2 lx | 0.71 | Ei kirkkaita pisteitä; tasainen |
| Linssi B — 15 × 60° | 8.5 cm | 808.6 lx | 0.57 | Ei kirkkaita pisteitä, mutta epätasaisempi; arvosana B |
| Linssi C — 10 × 45° | 5 cm | 969.2 lx | 0.50 | Kellertäviä alueita; epätasainen; arvosana C |
| Linssi C — 10 × 45° | 6 cm | 964.2 lx | 0.53 | Kellertäviä alueita; epätasainen; arvosana C |
Valonlähteen siirtäminen kauemmas kankaasta ei automaattisesti parantanut tulosta. 8.5 cm:n etäisyydellä sekä linssi A:n että B:n kirkkaimman ja tummimman alueen ero kasvoi, ja molemmat arvioitiin vain melko tasaisiksi. Reunavalaistuksen optiikka on siksi sovitettava koko rungon geometriaan, ei valittava pelkän etäisyyden perusteella.
Mitä valolaatikon valmistaja voi päätellä?
1. Älä valitse LED-moduulia pelkän lumen-arvon perusteella
Linssi C:n moduulin valovirta oli suurempi ja keskimääräinen valaistusvoimakkuus korkein, mutta näkyvä tulos heikoin. Kangasvalolaatikossa valon jakautuminen grafiikalle on usein tärkeämpää kuin huippu- tai keskiarvoluku.
2. Leveämpi epäsymmetrinen valonjako voi vähentää kirkkaita pisteitä
Tässä nimenomaisessa 12 cm syvässä valolaatikossa linssi B:n 15 × 60°:n valonjako kattoi grafiikan paremmin kuin kaksi kapeampaa testattua vaihtoehtoa. Kirkkaus pysyi käyttökelpoisena ilman linssi C:llä havaittuja kellertäviä alueita.
3. Suurempi etäisyys ei aina ole parempi
Usein oletetaan, että LEDien ja grafiikan välin kasvattaminen tasoittaa valoa. Tämä voi päteä joissakin takaa valaistuissa rakenteissa, mutta kokeessa käytettiin reunavalaistusta. Etäisyyden muutos muutti myös epäsymmetristen valokeilojen limitystä, ja 8.5 cm:n kokeet olivat epätasaisempia.
4. Arvioi valmis grafiikka, älä vain mittaria
Luksimittari löytää heikkoja alueita, joita silmä ei heti huomaa. Näköarvio taas voi paljastaa kellertävät kohdat, LED-pisteet ja suuntaiset raidat, joita keskiarvo ei kuvaa. Luotettava koemallin arvio käyttää molempia.
Tärkeät rajoitukset
Tämä oli vertaileva tekninen koe, ei yleinen moduulivälitaulukko. Tulos koskee testattua rungon syvyyttä, moduulimääriä, ylä- ja alareunan sijoittelua, kangasta, valovirtaa ja optiikkaa. Seuraavat muutokset voivat vaihtaa parhaan linssin:
- rungon syvyys ja sisäpintojen heijastus
- grafiikkakankaan valonläpäisy ja väri
- moduuliväli ja etäisyys kankaasta
- kaksipuolinen verrattuna yksipuoliseen rakenteeseen
- reunavalaistus verrattuna takaa valaistuun rakenteeseen
- moduulin valovirta ja lämpöolosuhteet
Tuotantoa varten testaa todellinen runko, etenkin jos grafiikka on poikkeuksellisen suuri, matala, tumma tai värien kannalta kriittinen.
Käytännön lähtökohta
Kun runko muistuttaa testattua rakennetta, 15 × 60°:n epäsymmetrinen valonjako noin 5–6 cm:n etäisyydellä grafiikasta on näistä testivaihtoehdoista vahvin lähtökohta. Se on silti varmistettava lopullisella rungolla, kankaalla ja moduulivälillä.
Kun suunnittelet uutta SEG-kangasvalolaatikkoa, aloita sivulta valaistusratkaisujen opas, vertaa saatavilla olevia SEG-valolaatikon LED-moduulejatai selaa koko LED-moduulivalikoimaa. Mittatilausrunkoa varten lähetä rungon syvyys, valaistavat mitat, valaistustapa ja kankaan tiedot, jotta optinen sijoittelu voidaan tarkistaa ennen tuotantoa.
Lyhyt vastaus
Tässä 25 pisteen testissä 15 × 60°:n linssi tuotti parhaan kokonaistuloksen. Kapeampi 10 × 45°:n vaihtoehto oli keskimäärin kirkkaampi mutta aiheutti kellertäviä alueita ja epätasaista valoa. Koe osoittaa, miksi linssin valonjako, rungon geometria ja lopullinen grafiikka on arvioitava yhdessä.