На иллюстрации показана упрощенная схема распределительного фотометра – одного из методов снятия характеристик, которые впоследствии формируют фотометрический файл. Данный метод не единственный, но один из самых распространённых, и здесь он хорошо иллюстрирует самое главное: свет распространяется от прибора в разных направлениях не одинаково .
Задачей фотометрического файла является наглядное представление количества света, которое будет создаваться светильником в трёхмерном пространстве. Такой файл может формироваться математически, например, на этапе проектирования прибора, где продумывается состав его оптической системы: какие будут радиусы кривизны у линз, отражателей, как будет преломляться луч при прохождении через фильтры, как эти элементы будут между собой скомпонованы. Но не нужно быть сильно углубленным в оптику, чтобы понимать, что результаты на практике всегда будут так или иначе отличаться от математической модели. Погрешности в изготовлении оптических элементов, неидеальная юстировка компонентов (это процесс, когда они выставляются вдоль оптической оси), особенности самого излучателя, будь то нити накала или самого современного светодиода – всё это будет влиять на конечный результат. Поэтому единственным способом снятия точной и достоверной характеристики для фотометрии является измерение, которое должно проводиться в лабораторных условиях при строгом контроле специалистов. И желательно, чтобы такое исследование было проведено сразу же после изготовления эталонного образца модели светильника, на основе которого будут создаваться все изделия большого тиража.
К сожалению, описанная выше ситуация слишком идеальна, и на практике часто бывает проблематично провести дорогостоящие измерения для каждой модели. Поставщики светового оборудования нередко отказываются от проведения измерений и предоставления фотометрии, потому что, во-первых, это не несёт для них экономической выгоды (зачем проводить измерения, если прибор и так купят?), а во-вторых, даже может нести для них риски в виде вскрытия недостатков их приборов и недобросовестного изготовления.
Но что в этом случае делать? Не проводить измерения вообще? Или делать светотехнические расчёты «на глаз», заимствуя фотометрию у приборов других производителей? Наш ответ: конечно же нет, ведь самым рациональным решением будет вернуться обратно к математической модели . И хотя она будет не на 100% соответствовать реальности, это всё-таки лучше, чем пытаться брать готовую фотометрию от светильника с углом раскрытия луча в 36⁰ в надежде, что она поможет вам изобразить распределение от светильника на 38⁰.
В самом начале мы сказали, что свет распространяется в разных направлениях по-разному, поэтому необходимо проводить измерения. Это различие в распределении можно доказать даже в рамках одного и того же угла раскрытия. Перед вами три светильника на те же самые 36⁰, о которых говорилось выше, только вот один из них имеет линзовую оптику , второй – отражательную , а третий является прожектором с объективом . Как вы думаете, одинаковое ли количество света и то, как он будет распределяться, они создают?
Если вы заметили различия и дали на этот вопрос отрицательный ответ, у вас больше не останется сомнений, стоит ли доверять рассуждениям «экспертов» из коротких видео, рассказывающих, что на помещение определенной площади можно посчитать «необходимое количество люменов» по несложным трёхбуквенным формулам, которые они придумали сами или позаимствовали у своих коллег, рассуждающих тем же образом.
Доказать это можно даже на примере реальной формулы для расчёта освещенности, создаваемой точечным источником, выведенной Иоганном Кеплером в 1604 году:
Это классическая формула, показывающая, что освещенность падает с квадратом расстояния. Первое, что бросается в глаза: в формуле фигурирует не световой поток, а именно сила света – величина, которая описывает, как распределяется свет от источника в пространстве (как раз то, что мы исследуем посредством создания фотометрии) . Второе: с помощью данной формулы можно получить освещенность только в точке, находящейся строго под источником, на одной оси с ним, а если мы отступаем хотя бы на пару сантиметров в сторону, применяться будет уже другая формула. И третье, самое главное – формула справедлива только для точечных источников, и не работает с протяженными, а также не учитывает отражения от стен и другие факторы. Поэтому, если вы поставите в помещение линейный светильник с матовым рассеивателем, освещённость даже по этой, совершенно научной и достоверной, формуле посчитать не удастся.
Кроме того, в помещении, как правило находится не один-единственный источник света, а несколько. Светотехники прошлого века, с момента когда данная тема стала развиваться и появились первые стандарты в области освещения, использовали десятки сложных формул, каждая из которых выводилась опытным путём для определённых условий, и всё равно их расчёты так или иначе расходились с реальностью. С проявлением компьютерных программ решение этих задач существенно упростилось, и на сегодняшний день современное программное обеспечение учитывает не только распределение от единичного источника, но и переотражения от различных типов поверхностей, естественную освещенность от проёмов здания, и способно рассчитывать системы из множества приборов с разнообразным взаимным расположением. И фотометрия также из обычных графиков и набора цифр стала полноценной моделью, отражающей реальность и упрощающей проектирование света.
А о том, для чего в принципе нужен светотехнический расчёт и почему нам нужно знать количество света в помещении, читайте в следующей статье ►
Загрузка комментариев...