Kiedy ludzie mówią o oświetleniu "wystarczająco jasne", często mieszają ze sobą kilka różnych jednostek oświetlenia: lumeny, lux, kandela i nity. Są spokrewnieni, ale nie opisują tego samego.
Dla oświetlonego pudełka LED różnica ta ma znaczenie. Moduł o wysokiej mocy świetlnej może nadal wytwarzać dim- looking graficzny, jeśli kąt wiązki jest nieprawidłowy, przeniesienie materiału jest niskie, pole jest zbyt głębokie lub zbyt płytkie, lub diody LED są rozmieszczone słabo. Ten przewodnik wyjaśnia praktyczną logikę obliczeń za jasnością kaseton świetlny, dzięki czemu można omawiać specyfikacje przy mniejszej ilości przypuszczeń.
Szybkie podsumowanie
- Lumeny (lm) opis całkowitej widzialnej mocy światła ze źródła światła.
- Candela (cd) opisuje natężenie światła w danym kierunku.
- Lux (lx) opisuje oświetlenie: lumeny przychodzące na każdy metr kwadratowy powierzchni.
- Wartości (cd / m)2) opis luminancji: jak jasno powierzchnia pojawia się w przeglądarce lub kamerze.
- Do dyfuzji twarzy kaseton świetlny, przybliżone oszacowanie jest następujące: luminancja wylotowa x transmisja / pi.
Ostatni wzór jest tylko szacunkiem. Prawdziwa tkanina SEG, panel akrylowy lub grafika drukowana nie jest idealnym dyfuzorem matematycznym. Najlepszym wynikiem nadal jest testowanie prawdziwego materiału za pomocą luksometru lub luminancji.
1. Lumeny: całkowite wyjście światła
Strumień świetlny, mierzony w lumenach, oznacza całkowitą ilość światła widzialnego emitowanego przez źródło. Jeśli moduł LED jest oceniany na 1000 lumenów, to liczba ta mówi, ile światła widzialnego pozostawia diody LED i optyki w warunkach testowych.
Ale sama Lumens nie mówi, ile światła dociera do drukowanej tkaniny. Niektóre światła mogą zostać utracone przez obiektyw, wchłonięte przez ramę, odbite wewnątrz pudełka lub zablokowane przez grafikę. Dlatego dwa moduły LED kaseton świetlny z podobnymi lumenami mogą działać inaczej w tej samej ramie.
W przypadku projektów kaseton świetlny, lumeny są przydatne do szacowania całkowitej wydajności systemu, ale powinny być połączone z kątem wiązki, odstępem modułów, głębokością skrzyni i pomiarem powierzchni.
2. Candela: Światło w jednym kierunku
Natężenie światła mierzone jest w kandeli. Opisuje ona, ile strumienia świetlnego jest skoncentrowanych w określonym kierunku. Podstawowy związek to:
I = F / ∞
Gdzie I natężenie światła w kandeli, F jest strumieniem świetlnym w lumenach, oraz -------------------------------------------------- jest stałym kątem w steradianach.
Jest to szczególnie ważne dla kierunku moduł LED. Wąski obiektyw optyczny może skoncentrować więcej światła w użytecznym kierunku, co może pomóc bocznie oświetlone moduły rzucać światło dalej przez grafikę tkaniny. Szerszy obiektyw może pomóc wtopić światło w krótsze lub głębsze pudełko, ale nie może poruszać się aż tak daleko przez duży panel krawędziowy.
Więcej na ten temat, zobacz nasz Przewodnik kątowy obiektywu LED kaseton świetlny.
3. Lux: Światło przybywa na grafikę
Oświetlenie, mierzone w luksie, opisuje ile światła dociera na powierzchnię. Prosta formuła powierzchni to:
E = F / A
Gdzie E jest oświetleniem w luksie, F jest strumieniem świetlnym w lumenach, oraz A jest oświetlonym obszarem w metrach kwadratowych.
Jeżeli 2000 lumenów jest rozmieszczonych równomiernie na 2 metry kwadratowe, średnia światłość wynosi około 1000 luksów. W prawdziwym polu światła, dystrybucja rzadko jest idealna. Krawędzie, narożniki i środek mogą być różnie mierzone, dlatego test 9-punktowy lub 25-punktowy jest bardziej przydatny niż pojedynczy środek czytania.
Nasze 25-punktowy test jednolitości kaseton świetlny pokazuje, dlaczego kąt obiektywu, odległość tkaniny i położenie pomiaru mogą zmienić wynik.
4. Narożniki: Widoczna jasność powierzchni
Luminancja jest mierzona w kandeli na metr kwadratowy, zwany również nitami. Jest to wartość najbliższa temu, co ludzie zwykle oznaczają przez "jasność" patrząc na twarz jasnego pudełka.
Dla idealnej rozproszonej powierzchni odbijającej luminancję można zbliżyć do:
L = ρE / ∞
Gdzie L jest luminancją w cd / m2, -------------------------------------------------- jest odblaskową, oraz E to oświecenie.
Dla grafiki podświetlanej lub podświetlanej krawędzią, transmisja ma więcej niż odbicie. Praktyczne szacunki są następujące:
L -------------------------------------------------- T x E / δ
Gdzie T jest efektywną transmisją dyfuzora lub drukowanej tkaniny. Jeśli tkanina przepuszcza mniej światła, potrzeba więcej wewnętrznego oświetlenia, aby uzyskać taką samą widoczną jasność.
Praktyczny wzór jasności kaseton świetlny
Do celów planowania można odwrócić formułę:
Wymagane oświetlenie wewnętrzne
Następnie oszacować wymagane lumeny LED:
Wymagana lumencja LED tarcza lumenów x řx powierzchnia / (transmisja x wykorzystanie optyczne)
Optyczne wykorzystanie jest praktycznym dodatkiem dla światła utraconego wewnątrz pudełka. To zależy od współczynnika odbicia ramy, wydajności obiektywu, pozycji LED, materiału graficznego i tego, jak dużo światła rzeczywiście dociera do użytecznej powierzchni.
Przykład: Oszacowanie 2 m x 1 m LED
Załóżmy, że pudełko na materiały ma:
- Powierzchnia graficzna: 2 m x 1 m = 2 m2
- Jasność powierzchni docelowej: 700 cd / m2
- Efektywna transmisja materiału: 35%
- Oszacowanie wykorzystania optycznego: 60%
Szacunkowe lumeny LED to:
700 x 3, 14 x 2 / (0, 35 x 0, 60)
Nie oznacza to, że każde 2 m x 1 m światła potrzebuje dokładnie 20,900 lumenów. Oznacza to, że projekt powinien być testowany wokół tej skali, a następnie dostosowany do gęstości tkaniny, głębokości ramy, środowiska przeglądania, odstępu modułu i kąta belki.
Dlaczego odległość i kąt mają znaczenie
Uproszczony model optyczny wykorzystuje idealne punktowe źródło światła nad płaszczyzną. W takim przypadku oświetlenie w punkcie zależy od odległości i kąta. Wspólną formą jest:
E = I cosθ / r2
Gdzie I natężenie światła, θ kąt między światłem przychodzącym a powierzchnią normalną, oraz do to odległość od źródła do punktu.
Jeżeli źródło znajduje się bezpośrednio nad płaszczyzną na wysokości L, a punkt jest widoczny pod kątem α od osi pionowej, następnie r = L / cosα. Uproszczony wynik staje się:
E = I cos3α / L2
To wyjaśnia, dlaczego lekkie skrzynki często tracą jasność w kierunku narożników lub odległych krawędzi. Światło wędruje dalej i dociera pod mniej korzystnym kątem. Lepsze soczewki optyczne, bardziej odpowiednie odstępy i dwuboczne oświetlenie może pomóc zmniejszyć spadek.
Jeśli Twój wyświetlacz ma ciemne narożniki, ten powiązany artykuł może pomóc: Jak naprawić ciemne narożniki w jasnym pudełku.
Lumens vs Lux vs Nits: Częste błędy
- Błąd 1: Zakup tylko przez waty. Waty opisują zużycie energii, a nie widzialną jasność. Efektywność, optyka i układ LED decydują, ile użytecznego światła dociera do grafiki.
- Błąd 2: Traktowanie lumenów jako jasności powierzchni. Lumeny to wyjście ze źródła, a nie jasność gotowej twarzy kaseton świetlny.
- Błąd 3: Mierzenie tylko centrum. Jasny środek może nadal ukryć ciemne krawędzie lub widoczne paski. Zmierz kilka punktów.
- Błąd 4: ignorowanie grafiki. Biała tkanina, drukowana tkanina, gęsty tusz i dwustronna grafika przekazują światło inaczej.
- Błąd 5: Używanie tego samego modułu odstępu dla każdego pudełka. Płytka ramka z krawędziami i głębsze podświetlone pudełko wymagają różnych układów.
Jak dokładnie zmierzyć pole świetlne
Aby uzyskać bardziej niezawodny test jasności, należy zmierzyć ukończony montaż zamiast tylko testować nagą moduł LED.
- Użyj prawdziwej głębokości ramy i prawdziwego materiału graficznego.
- Rozgrzać system LED przed pomiarem.
- Zmierz siatkę, taką jak 9 punktów lub 25 punktów, nie tylko centrum.
- Zapis odległości od diod LED do tkaniny.
- Zapisuj, czy układ jest oświetlony krawędziowo, podświetlony lub dwuboczny.
- Pomiar natężenia oświetlenia za pomocą miernika luksowego i widzialnej jasności powierzchni za pomocą miernika luminancji, jeśli to możliwe.
- Sprawdź zarówno średnią jasność, jak i stosunek jednorodności.
Wybór moduł LED do obliczenia
Po poznaniu jasności celu i obszaru graficznego wybór modułu staje się bardziej praktyczny. Prawidłowy produkt zależy od kierunku oświetlenia:
- Dla ogólnych projektów kaseton świetlny, rozpocząć od lampa do stoiska Moduły LED-światło migające.
- Dla ramek płytkich lub bocznych, przegląd LED-światło migające.
- Do bezpośredniego podświetlenia za grafiką, użyj podświetlone moduł LED.
- Dla pełnego oświetlenia wystawienniczego wokół kabiny, przeglądaj LED targi światła.
Jeśli nie jesteś pewien, jakiej struktury używać, edge- light vs podświetlony przewodnik wyboru jest najlepszy następny odczyt.
Ostateczny odcinek
Dla pól LED jasność nie jest pojedynczą liczbą. Lumeny opisują źródło światła, lux opisuje światło pojawiające się na powierzchni, a nity opisują widzialną jasność oświetlonej powierzchni. Użyteczne obliczenia muszą obejmować obszar, przeniesienie materiału, straty optyczne, odległość, kąt wiązki i odstępy modułowe.
Dlatego lampa do stoiska zaleca traktowanie jasności jako wyniku systemowego, a nie tylko etykiety produktu. Zacznij od jasności powierzchni docelowej, oszacuj wymagane światło, wybierz odpowiedni typ modułu i potwierdź wynik za pomocą rzeczywistych pomiarów przed skalowaniem projektu.