Színpadi fényvetők fénytechnikai jellemzői 1
A fényvetőket három fontos fénytechnikai adattal jellemezhetjük: a fényerősség a fényvető által kibocsátott teljes fényáram a fényvető fénysugarának vetítési szöge és az így bevilágított terület nagysága 2
Hasznosított fényáram A hasznosított fényáram Φ N a fényvető fényárama, mely adott térszögben sugároz és megfelel a szórási fényszögnek. Ezt mindig megadják a fényvetőben használt fényforrás névleges fényáramához. Hasznos hatásfok N A fényvető hasznos hatásfokát megkapjuk a fényvető hasznos fényáramának Φ N és a fényvetőben alkalmazott fényforrás fényáramának Φ L arányából: N N L 3
Fényvetők fénytechnikai értékei fókuszált (kemény) szórt (lágy) Fényerőeloszlás Egy fényvető által sugárzott fény erőssége függ a sugárzási szögtől γ (a sugárköteg tengelyéhez mérve). Ezért egy adott fényvető teljes értékű meghatározásakor rendszerint megadják a fényerőeloszlási görbéjét, amely egy derékszögű koordinátarendszer segítségével történik. A fényvetők fényerőmegoszlását sokszor a fényforrás helyzetének változtatásával lehet megváltoztatni. Fényerőeloszlás-görbe ábrázolása (fókuszált és szórt) 4
Az egyik görbe a leszűkített (spot) állásban mért értékek, a másik a legszélesebb (flood) állásban mért értékek görbéje. Mindkét görbén két-két értéket jelölnek meg, ezek a görbék axiális fényerőssége maximumának 50%-hoz és 1O%-hoz tartozó értékek. A metszéspontokat a vízszintes tengelyre levetítve két-két jellemző szögértéket kapunk. Az 50%-os szögértéket fényvetési szögnek nevezzük. A legtöbb fényvető esetében a legfontosabb jellemző sugárzási szögérték a fényvetési szög, és a katalógusok is a fényvetési szög értékével jellemzik a fényvetők zömét.. A 10%-os értéket tizedértékszögnek nevezzük, s azért fontos számunkra, mert az ez alatti fényerő már világítástechnikailag általában nem használható, értéktelen. Általában ezt a szögértéket is megadják, de a fényvetők jellemzésére a fényvetési szög a fontosabb jellemző. Ugyanakkor az egyik fontos fényvetőfajtánál, a profilfényvetőknél általában az axiális fényerő csúcsértékének 3 %-os értékénél határozzák meg a fényvető fényvetési szögét, ezt levágási szögnek (cutoff angle) is nevezik. Mivel a profilfényvetőket éles szélű kör vetítésére tervezik, ezért a fényerősséggörbéik lefutása meglehetősen meredek, így a levágási szög valóban a fényvető fényvetési szögét jelenti. 5
Az emberi szem a kétszeres fényerősség-különbséget egy fénykörön belül gyakorlatilag nem vagy alig veszi észre. Ily módon a fényvetési szögön belüli fénykör közel egyenletes, homogén fényérzetet kelt a szemlélőben két fényvető fényét átlapolva, a fényerősségek összegzésévei még egyenletesebb fényérzetet kapunk Fénymag sugaras és egyenletes fényerőeloszlás hatásai 6
Maximális fényerősség A maximális fényerősség, amely az izzólámpa névleges fényáramához igazodik, annak a fényerősségmegoszlásnak a maximuma, amelyet a fókusztengely határoz meg Fényvetőket a fél-szórási szög illetve tengelyirányú fényerősség (cd) megadásával jellemezik. Fél fényszórási szög és fókuszálás A fényvetők fókuszálásának jellemzésére a fél fényszórási szöget γ½ alkalmazzák. Ez egy olyan szögtartomány, ahol a fényerősség megegyezik a maximális fényerősség 50 %-ával A fókuszálási utasítások pl. szűken fókuszálandó nem minősítik a fényvetőt. Ezek csak gyakorlati alkalmazást szolgálnak, szemléletesen leegyszerűsítik azt. A maximális fényerősség és a fél-fényszórási szög γ½ szemléltetése 7
Nem forgásszimmetrikus fényerőeloszlás esetére a fényerőeloszlást úgy vízszintes, mint függőleges síkban is megadják. A gyakorlatban a polár-koordinátás ábrázolás vált be fényerősség (cd) Kisugárzási szöga-síkra merő- B-síkban Lámpatengely legesen Halogén felülvilágító készülék fényerő-eloszlási görbéje, vízszintes és függőleges síkban ábrázolva 8
Fényvetőkben a fényerőeloszlásánál mindig a fényvetőbe beépített fényforrás névleges fényáramát adják meg a fényvetőgyártó cégek. A gyakorlati felhasználás során a fényforrás fényárama gyakran kisebb, mint a névleges fényáram. A fényerősség szintén alacsonyabb, mint amely a fényerő-eloszlási görbéről olvasható le. Tervezés során a fényerő-eloszlási görbék kiindulópontként szolgálnak. A fotómetrikus távolságtörvénnyel így kiszámítható egy adott helyen lévő felület megvilágítása megfelelő távolságban. E r I 2 9
Megvilágítás (lux) fénykörátmérő ( m) A megvilágítási erősség diagramja Az egyes fényvető-ismertetőkben megadott dűlési szögeket, illetve az üzemelési helyzeteket a német szabvány (DIN 5037/3., 4. rész) határozza meg. Ennek értelmében a vízszintes a fényvető O helyzetének felel meg. A gyakorlati alkalmazás során az un. fényerősség diagramm vált be, mely a fókusztengelyben mért E megvilágítást (lux), valamint a hozzátartozó fénykörátmérőt (m) adja meg a távolság r (m). függvényében: a) A jobb függőleges tengelyen vannak a fénykörátmérők jelölve m-ben. b) A bal függőleges tengelyen a megvilágítási értékek vannak lux-ban. c) A vízszintes tengelyen olvasható le a fényvető és megvilágított felület γ között mért távolság méterben (m) A diagram egyenesén mindenegyes távolsághoz tartozó fénykörátmérőt, a hiperbolaszerű hajlított görbén pedig a megvilágítás értékeket lehet leolvasni. Távolság (m) 10
A HVU 208. típusú halogén-követő megvilágítási diagramja és fénykörátmérője Példa: Tengelyirányú megvilágítás (Lux) Távolság (m) Fénykörátmérő (m) Keressük a HVU 208. típusú halogén követőhöz tartozó fénykör-átmérőt és megvilágítást 25 m távolságból. Mint az ábrából könnyen kivehető, a vízszintes egyenesen 25 m távolságban felfele megyünk, míg az egyenes az S2 találkozáspontot eléri. S2-től vízszintesen tovább haladunk jobbra, egészen a tengelyig, ahol leolvasható a 3,5 m fénykörátmérő. A megfelelő megvilágítási értékeket úgy kapjuk meg, ha a vízszintes tengelyen 25 m-re elmegyünk, ott fel függőlegesen a hiperbolaszerű fényerőgörbén megkeressük a találkozáspontot (S1 pont). Ebből az S1 pontból kiindulva követjük a vízszintes tengelyirányt balra a függőleges tengelyig, ahol a megvilágítási adat szerepel. Jelen példában ez az érték 1.900 lux (lx). 8 500 lx 47 m, Imax = 1,2 Mio cd 11
Ha a megvilágítási diagram két hiperbolaszerű fényerőgörbét és két egyenest tartalmaz, úgy ezek az adott fényvető mindenkori fénykör-átmérőjére, illetve megvilágítás értékekre utalnak a legszorosabb fókuszálás és legtávolabbi fényszórás esetén. Egy meghatározott távolságban, előre megadott szórásszögnél keresett fénykör-átmérőt a fent leírtak szerint lehet megkeresni A fix optikás profil fejgépek szokásos maximális szórásszögeit. tartalmazó diagram Megvilágítási-diagram 1200 W-os és 2500 W-os HMI fejgéphez távolság r/m Fényvetők fénykör-átmérői távolság függvényében távolság r/m 12
ADB C 103 100/1200w PC fényvető adatlapja Meg kell adni a megvilágított terület távolságát méterben 13
ETC CE Source Four Zoom adatlapja Távolság (méter) Megvilágított terület átmérő (méter) Megvilágítás (lux) Fényerősség (candela) Fényáram (lumen) Fényhasznosítás Fényteljesítmény (lumen/watt) 14
ADB WARP profil fényvető adatlapja 15
Fresnel fényvető fénytechnikai adatainak különböző megadási módjai 16
17