Comment comparer l'angle de faisceau et le flux lumineux des projecteurs asservis ?

Comment comparer l'angle de faisceau et le flux lumineux des projecteurs asservis ?

Lors du choix de projecteurs asservis, le flux lumineux total (en lumens) et l'angle de faisceau (diffusion du faisceau lumineux) sont deux paramètres essentiels, mais ils répondent à des questions différentes. Les lumens indiquent la quantité totale de lumière émise par le projecteur. L'angle de faisceau (généralement la largeur à mi-hauteur, mesurée à 50 % d'intensité maximale) détermine la distribution de cette lumière dans l'espace. Pour prévoir l'éclairage sur scène, il est nécessaire de combiner ces deux caractéristiques avec la distance de projection et les éléments optiques (zoom, lentilles, gobos, frost, etc.).

1) Quelle est la méthode correcte pour comparer le flux lumineux et l'angle du faisceau ?

Comparez-les en calculant l'éclairement (lux) à votre distance de travail plutôt qu'en comparant uniquement les lumens. Lux = lumens / surface éclairée. Pour un faisceau circulaire, la surface A = π * (r²), où r = distance * tan(angle du faisceau/2). Cela donne une estimation réaliste de la luminosité sur scène ou écran.

Définitions clés à vérifier dans les fiches techniques :

• Angle de faisceau : généralement FWHM (intensité à 50 %), parfois indiqué comme angle de champ (niveau à 10 %). Veuillez préciser la valeur utilisée par le fabricant.
• Flux lumineux total : flux lumineux du luminaire ; peut être exprimé en lumens bruts du boîtier LED ou en flux lumineux mesuré du luminaire (c'est cette dernière valeur qui vous intéresse).
• Fichiers IES ou photométriques : fournissent des courbes de lux en fonction de la distance — idéal pour une planification précise.

2) Comment calculer le lux à partir des lumens et de l'angle du faisceau ? (Exemple détaillé)

Utilisez ce flux de travail et ces formules pour une comparaison pratique :

Formules :

• rayon du faisceau r = distance * tan(angle_du_faisceau / 2)
• Aire de la tache A = π * r^2
• lux moyen approximatif = lumens / A

Exemple pour un lancer de 10 m :

• Luminaire A : 10 000 lm, faisceau de 10°. tan(5°) ≈ 0,08749 → r ≈ 0,8749 m → A ≈ 2,405 m² → Lux ≈ 10 000 / 2,405 ≈ 4 160 lx.
• Luminaire B : 12 000 lm, faisceau de 20°. tan(10°) ≈ 0,17633 → r ≈ 1,763 m → A ≈ 9,76 m² → Lux ≈ 12 000 / 9,76 ≈ 1 230 lx.

Conclusion : même si le luminaire B a plus de lumens, le faisceau plus large réduit le lux au niveau de la cible ; choisissez donc en fonction de l'application (effets de faisceau étroit contre éclairage uniforme).

3) Quelles autres mesures photométriques dois-je utiliser en plus des lumens et de l'angle de faisceau ?

• Candela (cd) / intensité lumineuse : utile pour mesurer la luminosité d’un faisceau (cd = lumens / stéradian). Elle augmente considérablement pour les faisceaux étroits.
• Fichiers photométriques et graphiques de lux IES : fournissent les valeurs de lux à différentes distances et la distribution hors axe — essentiels pour des calculs précis de montage et de mise au point.
• Maintenance du flux lumineux (L70) et spécifications du pilote LED : vous indique comment le flux lumineux diminue au fil du temps - les durées de vie L70 courantes pour les sources LED professionnelles se situent généralement entre 30 000 et 50 000 heures (à vérifier sur chaque produit).
• FWHM vs angle de champ : assurez-vous que l’« angle de faisceau » indiqué est FWHM (50 %) ou une spécification de champ plus large (10 %).
• Modes de couleur et mélange : RGBW/RGBALC, etc., les filtres de couleur et les prismes réduisent le flux lumineux effectif ; consultez les tests photométriques avec les couleurs activées si vous avez besoin d’estimations de luminosité en couleur.

4) Comment les effets (gobos, prismes, frost, mélange de couleurs, zoom) modifient-ils le flux lumineux utilisable ?

Les effets optiques et le mélange des couleurs réduisent de différentes manières la lumière utilisable sur scène :

• Gobos/prismes : créent une mise en forme/division du faisceau — l’énergie est redistribuée ; le pic de lux au centre peut diminuer par rapport à un faisceau non obstrué.
• Diffuseurs/givrage : augmentent intentionnellement l’angle du faisceau et adoucissent les bords au détriment de l’éclairement central.
• Zoom : l'optique réglable permet de faire varier l'angle du faisceau en fonction de son intensité ; de nombreux luminaires indiquent les lumens aux positions de zoom les plus étroites et les plus larges — vérifiez les deux.
• Mélange de couleurs (RVB/RVBW) : l’obtention de couleurs saturées diminue le flux lumineux mesuré par rapport à la lumière blanche (le mélange additif des couleurs redistribue l’énergie spectrale). Certains fabricants fournissent des données photométriques couleur ; demandez-les si la couleur est un critère important pour vous.

Demandez toujours aux fournisseurs des courbes photométriques ou des fichiers IES avec les effets courants activés si votre conception repose sur ces effets.

5) Quels sont les exemples de plages de lumens/faisceaux par type de luminaire et comment puis-je les adapter au lieu/à l'application ?

Recommandations professionnelles typiques (les plages de valeurs sont approximatives — veuillez consulter les fiches techniques des produits) :

• Projecteurs à faisceau étroit (<5–7°) : forte intensité lumineuse, utilisés pour les flèches à longue portée et les effets aériens. Conviennent aux arènes et aux longues portées.
• Projecteurs spot/profil (7°–25°) : utilisés pour la mise en forme, les gobos et l'isolation des artistes ; flux lumineux modérés à élevés.
• Projecteurs Wash (20°–60°+) : couverture plus large et uniforme pour l'éclairage de la zone de scène — le nombre total de lumens peut être élevé, mais le lux par m² est plus faible pour une distance de projection donnée.

L'adaptation se fait en calculant le lux requis au niveau de la surface de l'artiste ou de l'arrière-plan : les scènes d'entreprise peuvent nécessiter 800 à 2 000 lx sur les talents pour le travail télévisuel (en fonction des besoins de la caméra), les théâtres s'appuient sur un mélange de lumière principale/dure/douce et généralement sur des valeurs de lux brutes plus faibles mais un contraste contrôlé, tandis que les faisceaux de concert privilégient des faisceaux étroits à candela élevée pour un impact aérien.

6) Quels documents et tests dois-je demander aux fournisseurs lors de l'acquisition de têtes mobiles ?

• Rapports photométriques LM-79 / IES pour le dispositif (puissance mesurée à des distances et angles spécifiés).
• Fichiers IES (.ies standard ou courbes photométriques) pour le rigging et la prévisualisation dans les outils de CAO d'éclairage.
• projection du maintien du lumen (L70) et courbes de dépréciation du lumen mesurées au fil du temps.
• Spécifications relatives à la consommation électrique, au facteur de puissance et au courant d'appel pour la planification du montage et de l'alimentation.
• Spécifications de scintillement/fréquence et modes de sécurité pour la caméra (par exemple, fréquence PWM élevée ou modes TV spéciaux) si un tournage est prévu.
• Indice de protection IP, spécifications de refroidissement, poids, résolution panoramique/inclinaison, compatibilité DMX/RDM, conditions de garantie et réseau de service après-vente.

Exigez une photométrie testée en laboratoire (tests de type LM-79) ou des fichiers IES fournis par le fournisseur, mesurés sur l'ensemble du luminaire plutôt que sur les seuls numéros de boîtier LED.

7) Les pièges courants liés à la spécification et comment les éviter

• Comparaison des flux lumineux des modules LED avec les flux lumineux mesurés des luminaires : choisissez le flux lumineux mesuré du luminaire (après optique) pour des comparaisons réelles.
• Définitions d'angle de faisceau peu claires : demandez si l'angle de faisceau est la FWHM (50 %) ou l'angle de champ (10 %).
• Sans tenir compte des états de couleur et d'effet : le flux lumineux diminue considérablement avec les couleurs saturées et lorsque des effets de givrage/prismes sont utilisés ; effectuez des mesures photométriques dans les modes que vous utiliserez.
• Absence de contrôle du maintien du flux lumineux : deux luminaires ayant le même flux lumineux initial peuvent présenter un rendement différent après 10 000 heures en raison du tri des LED et de la conception du système de refroidissement.
• En négligeant la candela et l'intensité du faisceau pour les longues portées : les lumens seuls ne permettent pas de prédire à quel point un faisceau aérien étroit aura un aspect spectaculaire à plus de 30 mètres.

8) Liste de contrôle pratique pour l'achat d'un projecteur asservi à LED

1. Définir l'éclairement cible ou l'effet visuel aux distances de projection réelles.
2. Veuillez demander les fichiers IES et les tests photométriques LM-79 ou équivalents pour le luminaire et pour les états de couleur/effet courants que vous utiliserez.
3. Calculez le flux lumineux attendu à l'aide de la formule de l'angle du faisceau, ou utilisez les tableaux de flux lumineux du fournisseur pour confirmation.
4. Vérifier le type de LED, la durée de vie L70, le refroidissement et le maintien du flux lumineux prévu au fil du temps.
5. Vérifiez les détails mécaniques (poids, points d'accrochage), électriques (puissance, courant d'appel), de contrôle (DMX/RDM, mappage de pixels) et de sécurité de la caméra (modes sans scintillement).
6. Vérifiez la garantie, le délai de réparation et la disponibilité des pièces détachées.

Exemple simplifié de décision d'achat

Scénario : vous avez besoin d’un projecteur de poursuite à 20 m pour créer un spot de 1 m de rayon avec une forte luminosité centrale. Déterminez l’angle du faisceau et le flux lumineux nécessaires.

Rayon du spot souhaité r = 1,0 m à une distance d = 20 m → tan(θ/2) = r/d = 1/20 = 0,05 → θ/2 ≈ atan(0,05) ≈ 2,862° → angle du faisceau θ ≈ 5,72° (environ 6°). Si vous avez besoin d'une intensité lumineuse moyenne de 2 000 lux sur ce spot : surface A = π * (1,0)² ≈ 3,142 m² → flux lumineux requis ≈ lux * A ≈ 2 000 * 3,142 ≈ 6 283 lm (flux de la lampe à ce niveau de zoom). Si vous souhaitez une intensité plus élevée au centre, augmentez le flux lumineux ou réduisez l'angle du faisceau.

Remarques finales et meilleures pratiques

• Planifiez toujours l'éclairage en fonction des lux aux distances cibles et en utilisant des fichiers IES dans des outils de visualisation (WYSIWYG, Capture, etc.).
• Demandez les mesures photométriques correspondant au modèle et au firmware/lot de LED spécifiques que vous recevrez — de légères différences entre les lots de LED et le firmware du pilote peuvent modifier le rendu et la balance des couleurs.
• Pour les achats à long terme, tenez compte de la dépréciation du flux lumineux (L70), de la facilité d'entretien et du support local ; les luminaires moins chers avec un mauvais entretien peuvent coûter plus cher sur l'ensemble de leur cycle de vie.

Avantages LiteLEES (résumé du fournisseur)

LiteLEES se positionne comme un fournisseur de projecteurs asservis LED pour la scène, axé sur les besoins pratiques des professionnels. Les principaux atouts généralement recherchés et offerts par des fabricants réputés comme LiteLEES sont les suivants :

• Documentation photométrique complète (fichiers IES et graphiques de lux mesurés) et tests de type LM-79 sur les luminaires finis pour permettre une planification précise ;
• Des gammes de produits comprenant des têtes mobiles à faisceau, à spot et à balayage avec zoom motorisé et des moteurs optiques de haute qualité pour une mise en forme fiable du faisceau ;
• Garantie raisonnable, disponibilité des pièces détachées et assistance technique pour minimiser les temps d'arrêt lors des tournées et des installations ;
• Conformité aux certifications courantes (CE/RoHS) et contrôle de la production en usine permettant des performances de lumen et de couleur constantes d'un lot à l'autre.

(Veuillez toujours vérifier les caractéristiques spécifiques du modèle et demander LiteLEES des fichiers photométriques à jour, les conditions de garantie et les détails du réseau de service avant l'achat.)

Références et sources de données(normes photométriques, recommandations industrielles et notes techniques des fabricants) :

• Illuminating Engineering Society (IES) — Guide d'essais LM-79 et photométriques. Source : Pages de normes IES. Consulté le 10 janvier 2025.
• Commission internationale de l’éclairage (CIE) — Définitions des termes photométriques (angle de faisceau, flux lumineux). Publications de la CIE. Consulté le 10 janvier 2025.
• Formules générales de photométrie et d'angle de faisceau — ouvrages de référence en ingénierie de l'éclairage et manuels de conception d'éclairage (utilisés pour les calculs de lux/surface/faisceau). Consulté le 15 décembre 2024.
• Notes techniques des fabricants et fichiers photométriques des produits (exemples provenant des principaux fabricants de projecteurs asservis) : utilisés pour identifier les plages typiques de flux lumineux et de faisceau, ainsi que les pratiques de rapport courantes. Consulté le 15 décembre 2024.

Remarque : Pour toute décision d’achat, demandez au fournisseur les fichiers photométriques IES et les rapports de mesure de type LM-79 correspondant exactement au modèle et au firmware/référence LED que vous recevrez. Les exemples ci-dessus utilisent des formules trigonométriques et photométriques standard ainsi que des plages de valeurs industrielles prudentes ; vérifiez toujours les données du fabricant pour une planification précise.