ما هي معدلات الطاقة واللومن المهمة لمصابيح LED الشعاعية؟

1) ما هي معدلات الطاقة واللومن التي يجب أن أختارها للحصول على شعاع ضيق بزاوية 2 درجة مع إضاءة قابلة للاستخدام على مسافة 20 مترًا؟

لماذا يُعدّ هذا الأمر مهمًا؟ يرى المبتدئون قيمة الواط في جداول البيانات ويفترضون أن "زيادة الواط تعني زيادة سطوع الشعاع". في الواقع، بالنسبة لوحدات الإضاءة ذات الشعاع الضيق، تُعدّ زاوية الشعاع (التركيز البصري) أكثر أهمية بكثير من قيمة الواط المطلقة. لذا، استخدم قياسات الضوء بدلًا من قيمة الواط المطلقة لتحديد حجم الشعاع ذي المدى الضيق.

كيفية حسابها (صيغة عملية):

• تحويل زاوية الشعاع θ إلى الزاوية الصلبة Ω (راديان): Ω = 2π (1 - cos(θ/2)).
• بالنسبة لجهاز إضاءة مصنف Φ (لومن)، فإن شدة الإضاءة التقريبية I (شمعة) ≈ Φ / Ω.
• الإضاءة عند مسافة d (لوكس) E ≈ I / d².

مثال: شعاع بزاوية 2° (θ = 2° ≈ 0.0349 راديان). Ω ≈ 0.00096 ستراديان. إذا كان جهاز الإضاءة يُصدر 20,000 لومن في هذا الشعاع، فإن I ≈ 20,000 / 0.00096 ≈ 2.1×10^7 شمعة. على بُعد 20 مترًا: E ≈ 2.1×10^7 / 400 ≈ 52,000 لوكس - وهي قيمة عالية جدًا بسبب التركيز الشديد.

النتيجة: للوصول إلى 1000 لوكس على فنان على بُعد 20 مترًا بزاوية شعاع 2 درجة، تحتاج فقط إلى حوالي 380 لومن في هذا الشعاع (لأن Φ = E·d²·Ω). ولكن في تجهيزات الإضاءة الحقيقية، يُفقد جزء من اللومن في العدسات والقوالب الضوئية، لذا أضف دائمًا هامش أمان يتراوح بين 20 و50% واطلب جداول قياسات اللوكس.

قائمة التحقق من المشتريات للرميات الدقيقة:

• اطلب ملفات القياس الضوئي IES/IESNA أو مخططات اللوكس على مسافة معينة لزاوية الشعاع التي تحتاجها.
• تحقق من أن خرج التركيب هو "لومن التركيب" (LM-79) وليس مجرد لومن الشريحة.
• تأكد من مواصفات التبريد/الحرارة - فارتفاع درجة الحرارة يقلل من التدفق ويغير درجة حرارة اللون.

2) كيف يمكنني مقارنة مواصفات الواط مقابل مواصفات اللومن عندما لا يذكر المصنعون سوى الواط لرؤوس الإضاءة المتحركة ذات شعاع LED؟

المشكلة: العديد من أوراق المواصفات تسرد الطاقة الكهربائية (واط) دون إعطاء ناتج اللومن للنظام، أو أنها تذكر لومن رقاقة LED التي لا تأخذ في الاعتبار البصريات والمحركات.

الفروقات العملية:

• القدرة الكهربائية = المدخلات الكهربائية. تخبرك هذه القيمة بكمية الطاقة التي يسحبها الجهاز من صفوف مفاتيح التعتيم ووحدة تزويد الطاقة، وما إذا كنت بحاجة إلى ترقيات لتوزيع الطاقة.
• اللومن = التدفق الضوئي (ما تحصل عليه فعلياً من المصباح). بالنسبة لجودة الإضاءة وقوتها، فإن اللومن (أو الأفضل، مخططات الكانديلا/اللوكس) هي الأهم.
• الكفاءة (لومن/واط) = مقياس مفيد: لومن الجهاز مقسومًا على واط الإدخال. توفر أجهزة الإضاءة الحديثة للمسرح عادةً ما بين 60 و140 لومن/واط إجمالاً اعتمادًا على الفقد البصري ومحرك LED؛ غالبًا ما تقع رؤوس الإضاءة المتحركة المستخدمة في الجولات في نطاق 80-120 لومن/واط.

كيفية المقارنة: إذا ذكر المصنّع القدرة بالواط فقط، فاطلب تقارير LM-79 (اختبار قياس الضوء للوحدة) أو على الأقل جدول قياس شدة الإضاءة (لوكس). يمكنك تقدير شدة الإضاءة التقريبية بضرب القدرة المقدرة بالواط في نطاق الكفاءة المتوقع (مثلاً، 80 لومن/واط). لكن لا تعتمد أبدًا على القدرة بالواط وحدها في قرارات الشراء، بل احصل دائمًا على بيانات قياس الضوء ومعامل القدرة/تيار البدء لتخطيط التوزيع.

3) كيف يمكنني تقدير مستوى الإضاءة (اللوكس) على الكاميرا (في مقدمة المنزل) لمواصفات لومن/شعاع مختلفة وتجنب نتائج البث المخيبة للآمال؟

تتطلب كاميرات البث والكاميرات عالية السرعة عناية خاصة: يؤثر كل من مؤشر TLCI/TM-30 ومؤشر CRI على دقة عرض الألوان؛ كما أن تردد التعتيم بتقنية PWM والتشغيل الخالي من الوميض مهمان لسرعات الغالق. عند التخطيط لمستوى الإضاءة، استخدم الطريقة الضوئية المذكورة أعلاه وراعِ احتياجات الكاميرا.

خطوات:

• حدد مستوى الإضاءة المستهدف للكاميرا: إرشادات عامة - 800-2000 لوكس للقطات ذات الطابع التلفزيوني (يختلف ذلك باختلاف مستشعر الكاميرا والعدسات وحساسية ISO). غالبًا ما تتطلب الأفلام والبرامج التلفزيونية مستوى إضاءة موحدًا أعلى من البرامج التي تُعرض أمام جمهور مباشر فقط.
• احسب التدفق الضوئي المطلوب للتركيبات: Φ = E_target · d² · Ω. بالنسبة للحزم الأوسع، يزداد Ω ويزداد Φ بشكل متناسب.
• اطلب بيانات اختبار الشركة المصنعة: شدة الإضاءة المقاسة على مسافات محددة بزاوية شعاع معينة، ومؤشر اتساق الإضاءة (TLCI)، ومؤشر تجسيد اللون (CRI)، ومواصفات الوميض (تردد PWM وأنماط خالية من الوميض). للبث، استهدف أن يكون مؤشر اتساق الإضاءة (TLCI) ≥ 90 ومؤشر تجسيد اللون (CRI) ≥ 90 قدر الإمكان.

مثال: للحصول على 1500 لوكس على مسافة 30 مترًا مع شعاع بزاوية 5 درجات (Ω ≈ 0.0038 sr) تحتاج إلى Φ ≈ 1500·900·0.0038 ≈ 5130 لومن في ذلك الشعاع؛ أضف 30-50% للخسائر البصرية وهامش الأمان.

لا تنسى:

• يتطلب تغيير إعدادات التعريض الضوئي للكاميرا، وحساسية ISO، وفتحة العدسة (T-stop) قياس الإضاءة. اختبر باستخدام عينات الكاميرا وفقًا لإعدادات القياس الضوئي التي توفرها الشركة المصنعة.
• اطلب إجراء اختبارات الوميض عالية السرعة إذا كنت ستستخدم سرعة غالق بطيئة أو معدل إطارات عالٍ.

4) كم عدد اللومن/الواط لكل وحدة إضاءة أحتاج لتغطية مسرح يتسع لـ 500 مقعد بشكل متساوٍ باستخدام مصابيح LED الشعاعية بدون بقع ساخنة؟

المشكلة: صُممت مصابيح الشعاع لإبراز المؤثرات البصرية القوية والتأثيرات الجوية، وليس حتى لإضاءة المسرح بشكل عام. استخدامها لإضاءة منطقة التمثيل بشكل متساوٍ قد يُسبب بقعًا ضوئية متوهجة وفجوات ما لم يتم التخطيط لزوايا ومواقع الشعاع بعناية.

إرشادات:

• حدد منطقة التغطية ومسافات التركيب أولاً (المسافة d من جهاز التثبيت إلى المسرح، عرض/ارتفاع المسرح).
• اختر أنواع الشعاع/البقعة/الغسيل بشكل صحيح: استخدم تجهيزات الشعاع الضيق (1-6 درجة) للأعمدة والتأثيرات الجوية؛ استخدم البقعة (6-25 درجة) أو التكبير/البيضاوي للمفتاح والتغطية المتساوية؛ تجهيزات الغسيل (>25 درجة) للإضاءة المتساوية.
• احسب مستوى الإضاءة المستهدف للغرفة: مفتاح المسرح النموذجي: 300-750 لوكس لمعظم المسرحيات؛ غالبًا ما تحتاج المسرحيات الموسيقية وتصوير الكاميرا إلى أكثر من 1000 لوكس على المؤدين.

نهج عملي: لتحقيق تغطية متساوية، اجمع بين أنواع التجهيزات المختلفة. مثال على سير العمل في قاعة تتسع لـ 500 مقعد:

• حدد مستوى الإضاءة المستهدف (على سبيل المثال، 500 لوكس في منطقة الأداء).
• لكل موضع تركيب مخطط له، احسب اللومن المطلوب باستخدام Φ = E·d²·Ω واختر تركيبات الإضاءة الموضعية/التكبير التي تخلق بصرياتها مجالات ضوئية متداخلة (استخدم تداخلًا بنسبة 30-50٪ للتخلص من النقاط الساخنة).
• قم بتشغيل مخطط CAD/الإضاءة باستخدام ملفات IES للتحقق من التوحيد (مقاييس U0 و U1)؛ اطلب من البائعين ملفات قياس الضوء لإعدادات التكبير الدقيقة التي ستستخدمها.

قاعدة عامة: يمكن لوحدات الإضاءة ذات الشعاع الضيق أن توفر نفس مستوى الإضاءة الذي توفره وحدات الإضاءة ذات الشعاع العالي، ولكنها ستبدو أكثر حدة. وللحصول على إضاءة أساسية متساوية على المسرح، يُفضل اختيار وحدات الإضاءة التي تُحدد شدة إضاءتها (باللومن) لزاوية شعاع مُكبّرة مُعينة، بالإضافة إلى بيانات القياس الضوئي - فهذا يضمن تجانسًا في الإضاءة الواقعية.

5) ما هي تقارير اختبار صيانة اللومن (L70) و LM-79/LM-80 التي يجب أن أطلبها عند شراء مصابيح LED عالية الطاقة؟

تؤدي أوجه القصور في المواصفات هنا إلى انخفاض الأداء المبكر أثناء الجولات. اطلب إجراء اختبارات موثقة ومستقلة لقياسات الضوء وصيانة شدة الإضاءة.

المتطلبات:

• تقرير LM-79 - اختبار قياس ضوئي معياري لكامل وحدة الإضاءة. يوفر هذا التقرير قياسات لومن وحدة الإضاءة، ودرجة حرارة اللون المترابطة، ومؤشر تجسيد اللون، والطاقة.
• تقرير LM-80 - بيانات صيانة اللومن على مستوى حزمة LED (اختبار الشركة المصنعة للشريحة/LED) المستخدمة كمدخل لتوقعات TM-21.
• استقراء IES TM-21 — يُقدّر عمر L70/L80 بناءً على بيانات LM-80. من المتوقع أن تُعلن الشركات المصنعة الموثوقة عن عمر L70 ≥ 30,000–50,000 ساعة لمنتجات المسرح الاحترافية؛ بينما تُعلن العديد من تجهيزات الإضاءة المتنقلة عن عمر L70 > 50,000 ساعة عند تبريدها بشكل صحيح.
• ملفات قياس الضوء (.ies) التي توضح شدة الإضاءة عند المسافات وزوايا الشعاع حتى تتمكن من نمذجة عمليات الإسقاط والتداخل.

يطالب أيضاً بما يلي:

• تقرير المصنع/الطرف الثالث عن ثبات اللون (تصنيف ANSI وإحداثيات اللونية) وعامل القدرة/تيار البدء لتخطيط التوزيع.
• شروط الضمان المرتبطة بصيانة اللومن (على سبيل المثال، 5 سنوات مع عتبة L70 محددة) واتفاقية مستوى الخدمة/الإصلاح لمعدات الرحلات.

6) كيف يتم الموازنة بين الكفاءة (لومن/واط)، وتعتيم المشغل، والإدارة الحرارية، ومؤشر تجسيد اللون/مؤشر اتساق الإضاءة عند اختيار مصابيح LED ذات الشعاع الطويل للرحلات الطويلة؟

تتطلب متطلبات الجولات السياحية معايير متعددة في وقت واحد: فأنت تريد كفاءة عالية لتقليل الطاقة والحرارة، ولكنك تحتاج أيضًا إلى محركات قوية ولون ثابت وتعتيم خالٍ من الوميض للكاميرات.

المقايضات والمواصفات الرئيسية التي يجب التحقق منها:

• الكفاءة (لومن/واط): تؤدي الكفاءة الإجمالية العالية للأجهزة إلى تقليل استهلاك الطاقة والحرارة. عادةً ما تحقق أجهزة الإضاءة الموجهة عالية الجودة المستخدمة في الجولات الفنية كفاءة تتراوح بين 80 و120 لومن/واط كمنتج مُجمّع. يجب التحقق من صحة الادعاءات المتعلقة بالكفاءة العالية جدًا (لومن/واط) باستخدام بيانات LM-79.
• جودة وحدة التحكم والتعتيم: ابحث عن وحدات تحكم ذات تيار ثابت ونطاق تعتيم واسع بتردد PWM عالٍ أو أوضاع تعتيم خطية لمنع وميض الكاميرا. يُعد التحكم عبر RDM/DMX512/RDM والتحكم عبر الشبكة (Art-Net/sACN) ضروريين للأنظمة المعقدة.
• إدارة الحرارة: يؤثر التبريد النشط مقابل التبريد السلبي على ثبات شدة الإضاءة. تؤدي التصاميم الحرارية المُجهدة إلى تسريع انخفاض شدة الإضاءة وتغير اللون. اطلب دراسة الخصائص الحرارية وتوقعات شدة الإضاءة عند درجة حرارة 70 درجة مئوية في درجات الحرارة المحيطة المُصنفة.
• دقة الألوان: بالنسبة للبث التلفزيوني والإضاءة المختلطة، يُشترط أن يكون مؤشر تجسيد اللون (CRI) ≥ 90 ومؤشر اتساق الإضاءة (TLCI) ≥ 90 كلما أمكن ذلك. كما يجب التحقق من ثبات درجة حرارة اللون (CCT) عند خفض الإضاءة، ووجود نظام معايرة لمزج الألوان (مثل CMY أو محركات RGBW/CMW المعايرة) لضمان ثبات إعادة إنتاج الألوان أثناء الجولات.
• الجوانب الميكانيكية وسهولة الصيانة: يجب أن تتمتع تجهيزات الإضاءة المتنقلة بإمكانية الوصول إلى محركات LED بدون أدوات أو أجزاء قابلة للاستبدال، ومواصفات IP ودخول واضحة، وتيار بدء تشغيل موثق لتجنب انقطاعات التوزيع.

باختصار: حدد شدة الإضاءة (لومن) وملفات القياس الضوئي، ثم تحقق من الفعالية، وبيانات LM-79/80/TM-21، ومواصفات التشغيل/الوميض، والاختبارات الحرارية. هذا يضمن أن المنتج الذي تشتريه يحافظ على سطوعه ولونه خلال فترات تشغيل طويلة مع أداء طاقة وتركيب متوقع.

ملخص ختامي - مزايا اختيار مصابيح LED ذات مواصفات الطاقة واللومن المناسبة:توفر وحدات إضاءة LED شعاعية شدة إضاءة عالية مع استهلاك أقل للطاقة، وتحكم دقيق في الشعاع عبر البصريات والتكبير، وعمر خدمة طويل وفقًا لبيانات LM-79/LM-80/TM-21، وصيانة أقل وحمل حراري منخفض، وتحكم فائق في الألوان لتطبيقات المسرح والبث الحديثة. عند الاعتماد على تصنيفات لومن الوحدة، وملفات القياس الضوئي (IES)، وتقارير الاختبار الفعلية بدلاً من الواط فقط، تتجنب استخدام وحدات إضاءة ضعيفة، ووميض الكاميرا، وفقدان اللومن المبكر.

للحصول على عروض أسعار دقيقة، أو نمذجة قياس الضوء، أو لطلب ملفات LM-79/LM-80/IES لمنتجات محددة، تواصلوا معنا للحصول على عرض أسعار مُخصص: www.litelees.com — litelees@litelees.com