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说一千,道一万,灯具配光曲线到底是啥?
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说一千,道一万,灯具配光曲线到底是啥?
 
灯具是人们日常生活中不可或缺的重要物品。从人类懂得控制火焰开始,便懂得了如何在黑夜中得到光明。篝火、蜡烛、钨丝灯、白炽灯、荧光灯、卤钨灯、高压钠灯到 LED 灯,人们对灯具的研究一直都没有停下,而且对灯具的要求在提升,不管是外观还是光学参数都越来越高。
良好的外观设计可以创造出灯具悦目的外观,而好的配光便赋予了灯具核心的灵魂。

 
1. 什么是配光 ?
 
首先,举个栗子,怎么照亮一棵树?

这样?看似很完美~


 
但如果安装距离受限(比如树边有个池塘),就无法很愉快地在合适的距离照亮整棵树了。

如果等安装在水的对面,则会浪费一部分光,没有照到树上,却照到对面住户的家里,让住户很不舒服的同时也造成了光污染的反效果。

换一个角度,如果使用了光学配件,改变光束的宽度,让光线变窄,能让灯光正好照在树上呢?

同样,有了光学配件,我们可以任意调节光源到被照物体的距离,我们甚至可以让光从另外一边照到树上,出现锦上添花的效果。

哦~灯具原来可以这么用呢!

图:这就是配光
配光即灯具的光的分布,例如光的方向,光的宽度等。

典型光源的配光:

一个灯泡——360°,照亮空间的整个范围,没有配光。
灯泡的光在空间均匀分布,没有主次,没有去到它应该去的地方。

LED发光体——120°,半个空间均匀分布,空间单面几乎全范围,也可称为没有配光。

 
2. 灯具为啥要配光?
 
配光有什么作用?想知道原因,您可以先看看您的家。如今室内照明的现状是荧光灯管吸顶灯包打天下,一装,能亮,就行。灯具亮不亮?很亮!空间均不均匀?很均匀!光源节不节能?很节能!
但是为什么桌面上还是暗的?

如何解决?加入灯光设计!
 
按空间用途和行为合理分配光,让光去到需要它的地方。
 
例如用餐,时光需要打在桌上,而看电视时,光需要出现在背景位置以提供良好舒适的观感。
 
加入灯光设计,对光线进行有针对性的分配而非均匀分布在整个空间,这就是配光的作用。

 

3. 无配光VS有配光
 

                                                                                Round one:

图:无配光(左)有配光(右)
无配光:光四处发散,很多浪费到不需要的地方(如左图)
有配光:光可控,随意驾驭,控光精准,指哪打哪(如右图)


                                                                                Round two:

图:无配光(左)有配光(右)
无配光:眩光厉害,刺眼,不舒服的光(如左图)
有配光:光舒服,减少眩光,光环境舒适健康(如右图)
 

                                                                                Round three:

图:无配光:简单的照明应用。

图:有配光:为生活提供丰富多样的光环境。
有无配光的差距,不用我多说了吧。
 

4. 如何描述光的分布?
配光就是对灯具光的分布进行调控,那么如何用一种共通的语言去描述光的分布呢?

1、最简单的直观地描述的方法——示意图法

如下图所示,蓝色代表灯,橙色代表光。很直观,但是只是定型的描述,没有量化,无法表示亮度。此类方法只能描述光的分布的一个大概的方向和范围,仅能作为示意图以供参考。


2、最简单的数据化精确描述的方法——光束角

光束角:反映在被照面上,就是光斑的大小和亮度。
相同功率的灯杯,光束角越大中心光强越小,出来的光斑越柔和。
相反,光束角越小中心光强越大,出来的光斑越强烈。


图:不同光束角,灯具光的分布效果不同


不同光束角的应用示意:下左图仅照亮茶具,而下右图连桌子也一起照亮了。


不同光束角对被照面形成的背后阴影效果也不同。窄的光束角立体感更好。


实际运用中需要根据投射距离、方向、环境亮度等参数进行综合考虑,根据需要选择不同的光束角。


图:运用不同的光束角形成不同的空间氛围。第一幅照明均匀,氛围与棱角没那么强烈。不同光束角的光束照在同一个作品可以得到不一样的感觉。


图:雕塑也未必都需要用窄光束彰显立体感。可以用窄光束突出细节(如右图),也可以用宽光束均匀地突出轮廓(如左图),这取决于艺术家的创意想法。根据展示艺术品要求的氛围,选择合适的光束角。


然而一个数字就能描述光的分布了么?有时相同的光束角,效果却大不同。

举个例子:
下图两个光斑都是30°,左边明显更柔和一些,两者的差别用光束角似乎无法描述。


再举个例子:

下图两个100°的光源,左边照出来两边墙亮一些,中间地暗一些,而右边墙和地面都亮,那怎么描述他们的差别?

这就引出一个问题了:如何描述特殊形状的配光呢?




以上仅仅列举了光源形状特殊的情况,此外,光束角也不能描述光的强度。所以,光的分布仅用一个简单的数字无法描述。


3、准确描述灯具的光分布——配光曲线

配光曲线十分直观,窄光束像一把尖刀,很瘦的一条,而宽光束的曲线则肥肥的:


图:3°、6°、16°、30°、50°五种不同光束角灯具的配光曲线。


又如上文提到的效果不同的两个30°光源,如果用配光曲线描述左边30°的曲线尖尖向外突出,而右边的曲线尖尖收回来一点成M型。



同样,对于上文提到的光束角100°的两个灯具,左边的光往边上去的最强,而右边的则均匀分布,成圆形。



配光曲线不仅能清晰描述光的分布和强度,也能很好的描述特殊的配光:


图:两个光源蓝色的线形状差不多,但左图多出一条扁长型红色的线,右图仅有一条蓝色圆形的线,有明显的区别。
注: 配光曲线中颜色的区别下文细说,暂且按下不表。

 
5. 总结


配光的定义:灯具的光的分布。
配光的作用:对光线进行有针对性的分配,提供丰富多样的光环境。

光的分布的描述方法:
1、示意图
2、光束角
3、配光曲线

其中,配光曲线是最能够说明灯具光分布情况的方法。
 


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