Công suất và độ sáng (lumen) nào là quan trọng đối với đèn LED chiếu sáng?

1) Tôi nên chọn công suất và quang thông nào để có được chùm sáng hẹp 2° với độ sáng hữu dụng ở khoảng cách 20 m?

Tại sao điều này quan trọng: người mới bắt đầu nhìn vào công suất (watt) trên bảng thông số kỹ thuật và cho rằng “công suất càng lớn thì chùm sáng càng sáng”. Đối với các thiết bị chiếu sáng có chùm sáng hẹp, góc chiếu (độ tập trung quang học) quan trọng hơn nhiều so với công suất thô. Hãy sử dụng phép đo quang học thay vì công suất thô để tính toán kích thước chùm sáng hẹp.

Cách tính toán (công thức thực tế):

• Chuyển đổi góc chùm tia θ thành góc khối Ω (radian): Ω = 2π (1 − cos(θ/2)).
• Đối với thiết bị chiếu sáng có công suất định mức Φ (lumen), cường độ sáng xấp xỉ I (candela) ≈ Φ / Ω.
• Cường độ chiếu sáng ở khoảng cách d (lux) E ≈ I / d².

Ví dụ: một chùm tia 2° (θ = 2° ≈ 0,0349 rad). Ω ≈ 0,00096 sr. Nếu một thiết bị chiếu sáng phát ra 20.000 lm vào chùm tia đó, I ≈ 20.000 / 0,00096 ≈ 2,1×10^7 cd. Ở khoảng cách 20 m: E ≈ 2,1×10^7 / 400 ≈ 52.000 lux — cực kỳ cao do sự tập trung ánh sáng rất lớn.

Hậu quả: để đạt được 1.000 lux trên người biểu diễn ở khoảng cách 20 m với chùm sáng 2°, bạn chỉ cần khoảng 380 lm vào chùm sáng đó (vì Φ = E·d²·Ω). Nhưng trong các thiết bị chiếu sáng thực tế, một số lumen bị mất trong hệ thống quang học và gobo, vì vậy hãy luôn thêm một biên độ an toàn từ 20–50% và yêu cầu biểu đồ lux đo được.

Danh sách những vật dụng cần mua để ném gần:

• Hãy yêu cầu các tệp dữ liệu trắc quang IES/IESNA hoặc biểu đồ độ sáng theo khoảng cách cho góc chiếu sáng bạn cần.
• Hãy kiểm tra xem công suất đầu ra của đèn có phải là "quang thông của đèn" (LM-79) hay chỉ là quang thông của chip.
• Kiểm tra thông số kỹ thuật làm mát/tản nhiệt — hiện tượng quá nhiệt sẽ làm giảm quang thông và thay đổi nhiệt độ màu.

2) Làm thế nào để so sánh công suất (watt) với thông số lumen khi nhà sản xuất chỉ liệt kê công suất (watt) cho đèn LED dạng moving head?

Vấn đề: nhiều bảng thông số kỹ thuật chỉ liệt kê công suất điện (W) mà không cung cấp quang thông của hệ thống, hoặc chúng ghi quang thông của chip LED mà không tính đến thấu kính và bộ điều khiển.

Những điểm khác biệt thực tế:

• Công suất (Watts) = điện năng tiêu thụ. Nó cho bạn biết thiết bị tiêu thụ bao nhiêu điện năng từ các hàng điều chỉnh độ sáng, bộ nguồn và liệu bạn có cần nâng cấp hệ thống phân phối điện hay không.
• Lumen = quang thông (lượng ánh sáng thực tế phát ra từ thiết bị chiếu sáng). Đối với chất lượng và độ mạnh của ánh sáng, lumen (hoặc tốt hơn là biểu đồ candela/lux) quan trọng hơn.
• Hiệu suất (lm/W) = chỉ số hữu ích: quang thông của đèn chia cho công suất đầu vào. Các đèn chiếu sân khấu hiện đại thường đạt hiệu suất tổng thể khoảng 60–140 lm/W tùy thuộc vào tổn thất quang học và động cơ LED; đèn moving head chuyên dụng cho lưu diễn thường nằm trong khoảng 80–120 lm/W.

Cách so sánh: nếu nhà sản xuất chỉ liệt kê công suất (watt), hãy yêu cầu báo cáo LM-79 (thử nghiệm trắc quang của thiết bị chiếu sáng) hoặc ít nhất là bảng đo độ rọi (lux). Bạn có thể ước tính quang thông (lumen) bằng cách nhân công suất định mức với dải hiệu suất dự kiến ​​(ví dụ: 80 lm/W). Nhưng đừng bao giờ chỉ dựa vào công suất để đưa ra quyết định mua hàng — luôn luôn cần có dữ liệu trắc quang và hệ số công suất/dòng khởi động để lập kế hoạch phân phối.

3) Làm thế nào tôi có thể ước tính độ sáng (lux) trên camera (phía trước sân khấu) cho các thông số lumen/chùm tia khác nhau và tránh kết quả phát sóng không như mong muốn?

Máy quay truyền hình và máy quay tốc độ cao cần được chú ý đặc biệt: TLCI/TM-30 và CRI ảnh hưởng đến khả năng tái tạo màu sắc; tần số làm mờ PWM và hoạt động không nhấp nháy ảnh hưởng đến tốc độ màn trập. Để lập kế hoạch chiếu sáng, hãy sử dụng phương pháp đo sáng nêu trên và tính đến nhu cầu của máy quay.

Các bước:

• Xác định độ sáng mục tiêu cho máy quay: hướng dẫn chung — 800–2.000 lux cho các cảnh quay kiểu truyền hình (thay đổi tùy thuộc vào cảm biến máy ảnh, ống kính và ISO). Phim/truyền hình thường yêu cầu độ sáng đồng đều cao hơn so với các chương trình chỉ có khán giả trực tiếp.
• Tính toán quang thông cần thiết của đèn: Φ = E_target · d² · Ω. Đối với chùm sáng rộng hơn, Ω tăng và Φ tăng theo tỷ lệ thuận.
• Yêu cầu dữ liệu thử nghiệm từ nhà sản xuất: độ sáng đo được ở các khoảng cách với góc chiếu xác định, TLCI, CRI và thông số nhấp nháy (tần số PWM và chế độ không nhấp nháy). Đối với phát sóng, nên hướng đến TLCI ≥ 90 và CRI ≥ 90 nếu có thể.

Ví dụ: để đạt được 1.500 lux ở khoảng cách 30 m với chùm tia 5° (Ω ≈ 0,0038 sr), bạn cần Φ ≈ 1.500·900·0,0038 ≈ 5.130 lm vào chùm tia đó; cộng thêm 30–50% cho tổn thất quang học và biên độ an toàn.

Đừng quên:

• Độ phơi sáng của máy ảnh, ISO và thay đổi khẩu độ T-stop của ống kính cần đo độ sáng (lux). Thử nghiệm với các mẫu máy ảnh trong điều kiện đo sáng do nhà sản xuất cung cấp.
• Hãy yêu cầu kiểm tra hiện tượng nhấp nháy ở tốc độ cao nếu bạn định sử dụng tốc độ màn trập chậm hoặc tốc độ khung hình cao.

4) Tôi cần bao nhiêu lumen/watt cho mỗi đèn để chiếu sáng đều một nhà hát 500 chỗ ngồi bằng đèn LED mà không tạo ra điểm sáng chói?

Vấn đề: Đèn chiếu chùm được thiết kế để tạo hiệu ứng mạnh mẽ và trên không, chứ không phải để chiếu sáng toàn bộ sân khấu. Sử dụng chúng để chiếu sáng đều khu vực diễn xuất có thể tạo ra các điểm sáng chói và khoảng trống nếu bạn không lên kế hoạch cẩn thận về góc độ và vị trí của chùm sáng.

Hướng dẫn:

• Trước tiên, hãy xác định khu vực phủ sóng và khoảng cách lắp đặt (khoảng cách d từ giàn đèn đến sân khấu, chiều rộng/chiều cao của sân khấu).
• Chọn đúng loại đèn chiếu chùm/điểm/phủ: sử dụng đèn chiếu chùm hẹp (1–6°) cho các cột trụ và hiệu ứng trên không; sử dụng đèn chiếu điểm (6–25°) hoặc đèn zoom/hình elip để tạo hiệu ứng nổi bật và phủ đều ánh sáng; sử dụng đèn chiếu phủ (>25°) để chiếu sáng đều.
• Tính toán độ sáng mục tiêu cho căn phòng: độ sáng lý tưởng cho sân khấu kịch thường là 300–750 lux đối với hầu hết các vở kịch; nhạc kịch và quay phim thường cần độ sáng trên 1.000 lux cho người biểu diễn.

Cách tiếp cận thực tế: để có độ phủ sóng đồng đều, hãy kết hợp nhiều loại thiết bị chiếu sáng khác nhau. Ví dụ về quy trình làm việc cho một khán phòng 500 chỗ ngồi:

• Xác định độ sáng mục tiêu (ví dụ: 500 lux trên khu vực thực hiện).
• Đối với mỗi vị trí lắp đặt đèn dự kiến, hãy tính toán lượng quang thông cần thiết bằng công thức Φ = E·d²·Ω và chọn các loại đèn chiếu điểm/thu phóng có hệ thống quang học tạo ra các trường ánh sáng chồng lấp (sử dụng độ chồng lấp 30–50% để loại bỏ các điểm sáng chói).
• Chạy bản vẽ CAD/ánh sáng với các tệp IES để xác minh tính đồng nhất (các chỉ số U0 và U1); yêu cầu nhà cung cấp cung cấp các tệp trắc quang cho các cài đặt thu phóng chính xác mà bạn sẽ sử dụng.

Nguyên tắc chung: Đèn chiếu sáng chùm hẹp có thể cho cùng độ sáng (lux) như đèn chiếu sáng có độ sáng cao hơn nhưng sẽ trông gắt hơn. Để có ánh sáng nền đồng đều, hãy ưu tiên các loại đèn có ghi rõ độ sáng (lumen) cho góc chiếu thu phóng nhất định kèm theo các tệp dữ liệu trắc quang — những thông số này đảm bảo độ đồng nhất trong điều kiện thực tế.

5) Tôi nên yêu cầu những báo cáo thử nghiệm về khả năng duy trì quang thông (L70) và LM-79/LM-80 nào khi mua đèn pha LED công suất cao?

Những thiếu sót trong thông số kỹ thuật ở đây dẫn đến việc suy giảm hiệu suất sớm trong các chuyến tham quan. Hãy yêu cầu kiểm tra trắc quang và duy trì độ sáng độc lập, có tài liệu chứng minh.

Những thứ cần chuẩn bị:

• Báo cáo LM-79 — bài kiểm tra trắc quang toàn diện tiêu chuẩn. Báo cáo này cung cấp các số đo về quang thông, nhiệt độ màu (CCT), chỉ số hoàn màu (CRI) và công suất của thiết bị chiếu sáng.
• Báo cáo LM-80 — Dữ liệu duy trì quang thông ở cấp độ gói LED (thử nghiệm của nhà sản xuất chip/LED) được sử dụng làm đầu vào cho các phép chiếu TM-21.
• Phương pháp ngoại suy IES TM-21 — dự đoán tuổi thọ L70/L80 từ dữ liệu LM-80. Các thiết bị chiếu sáng uy tín thường công bố L70 ≥ 30.000–50.000 giờ đối với các sản phẩm sân khấu chuyên nghiệp; nhiều thiết bị chiếu sáng lưu diễn quảng cáo L70 > 50.000 giờ khi được làm mát đúng cách.
• Các tệp trắc quang (.ies) hiển thị độ sáng (lux) ở các khoảng cách và góc chiếu sáng để bạn có thể mô phỏng độ chiếu và sự chồng lấp của chùm tia.

Ngoài ra, nhu cầu cũng bao gồm:

• Báo cáo từ nhà máy/bên thứ ba về độ ổn định màu sắc (phân loại ANSI và tọa độ sắc độ) và hệ số công suất/dòng khởi động để lập kế hoạch phân phối.
• Các điều khoản bảo hành gắn liền với việc duy trì độ sáng (ví dụ: 5 năm với ngưỡng L70 xác định) và thỏa thuận mức độ dịch vụ/sửa chữa cho thiết bị du lịch.

6) Hiệu suất (lm/W), khả năng điều chỉnh độ sáng của bộ điều khiển, quản lý nhiệt và CRI/TLCI ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn đèn LED chiếu sáng cho các chuyến đi dài?

Yêu cầu của các chuyến lưu diễn đặt ra nhiều vấn đề cùng lúc: bạn muốn hiệu suất cao để giảm điện năng và nhiệt lượng, nhưng đồng thời cũng cần bộ điều khiển mạnh mẽ, màu sắc ổn định và khả năng làm mờ không nhấp nháy cho máy quay phim.

Những yếu tố cần cân nhắc và thông số kỹ thuật cần xác minh:

• Hiệu suất (lm/W): Hiệu suất tổng thể của đèn càng cao thì điện năng tiêu thụ càng giảm và lượng nhiệt tỏa ra càng nhiều. Các đèn chiếu sáng sân khấu lưu động chất lượng tốt thường đạt hiệu suất 80–120 lm/W khi lắp ráp hoàn chỉnh. Các tuyên bố về hiệu suất lm/W rất cao cần được xác thực bằng dữ liệu LM-79.
• Chất lượng trình điều khiển và khả năng làm mờ: Hãy tìm kiếm các chế độ làm mờ dòng điện không đổi, phạm vi rộng với tần số PWM cao hoặc chế độ làm mờ tuyến tính để tránh hiện tượng nhấp nháy của máy ảnh. RDM/DMX512/RDM và điều khiển mạng (Art-Net/sACN) là rất cần thiết cho các hệ thống phức tạp.
• Quản lý nhiệt: Làm mát chủ động so với làm mát thụ động ảnh hưởng đến khả năng duy trì độ sáng. Thiết kế tản nhiệt quá mức sẽ đẩy nhanh quá trình suy giảm độ sáng và thay đổi màu sắc. Yêu cầu đánh giá đặc tính nhiệt và dự báo L70 ở nhiệt độ môi trường định mức.
• Độ chính xác màu sắc: Đối với phát sóng và chiếu sáng hỗn hợp, hãy yêu cầu CRI ≥ 90 và TLCI ≥ 90 nếu có thể. Đồng thời, kiểm tra độ ổn định CCT khi điều chỉnh độ sáng và sự hiện diện của các bộ trộn màu đã hiệu chuẩn (ví dụ: CMY hoặc các bộ xử lý RGBW/CMW đã hiệu chuẩn) để đảm bảo khả năng tái tạo màu sắc nhất quán trong suốt chuyến lưu diễn.
• Khả năng cơ khí và bảo trì: các thiết bị chiếu sáng lưu động cần có khả năng tiếp cận các mô-đun LED mà không cần dụng cụ hoặc các bộ phận thay thế dạng mô-đun, thông số kỹ thuật IP và khả năng chống xâm nhập rõ ràng, và dòng khởi động được ghi lại để tránh làm ngắt mạch phân phối.

Tóm lại: hãy xác định rõ quang thông và tệp trắc quang của thiết bị, sau đó kiểm tra chéo hiệu suất, dữ liệu LM-79/80/TM-21, thông số mạch điều khiển/nhấp nháy và thử nghiệm nhiệt. Điều đó đảm bảo sản phẩm bạn mua duy trì được độ sáng và màu sắc trong suốt các chuyến lưu diễn dài ngày với công suất và hoạt động lắp đặt ổn định.

Tóm lại, những ưu điểm khi lựa chọn đèn LED có công suất và thông số quang thông phù hợp:Đèn chiếu LED mang lại cường độ sáng cao với mức tiêu thụ điện năng thấp hơn, khả năng điều khiển chùm sáng chính xác thông qua quang học và zoom, tuổi thọ cao khi được kiểm chứng bằng dữ liệu LM-79/LM-80/TM-21, giảm chi phí bảo trì và tải nhiệt, cùng khả năng kiểm soát màu sắc vượt trội cho các ứng dụng sân khấu và phát sóng hiện đại. Khi bạn dựa vào thông số lumen của đèn, các tệp trắc quang (IES) và báo cáo thử nghiệm thực tế thay vì chỉ dựa vào công suất, bạn sẽ tránh được tình trạng đèn chiếu thiếu công suất, hiện tượng nhấp nháy máy ảnh và hiện tượng giảm độ sáng sớm.

Để nhận báo giá chính xác, mô hình trắc quang, hoặc yêu cầu các tập tin LM-79/LM-80/IES cho các sản phẩm cụ thể, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được báo giá phù hợp: www.litelees.com — litelees@litelees.com