燈具的配光曲線及應(yīng)用
在各種照明場(chǎng)所中,燈具的重要性是不言而喻的。在電視照明、舞臺(tái)照明、電影攝影棚照明中,照明燈具的作用尤為重要。如何選擇優(yōu)質(zhì)的燈具,選擇適合使用的燈具種類更是燈光設(shè)計(jì)人員及燈光師們最關(guān)心的問(wèn)題。燈體的選材、透鏡及反光系統(tǒng)、各種傳動(dòng)裝置、電子元器件、光源的種類等,對(duì)燈具至關(guān)重要。對(duì)燈具的使用人員來(lái)講,在評(píng)價(jià)燈具性能和使用效果時(shí),除通過(guò)直接觀察燈具投射的光斑質(zhì)量外,最重要的就是要看燈具的配光曲線。根據(jù)燈具的配光曲線可以看出光斑的質(zhì)量,計(jì)算燈具的效率,計(jì)算出演區(qū)內(nèi)任意點(diǎn)的照度值,還可以計(jì)算出演區(qū)內(nèi)的照度分布情況等。即使使用計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算演區(qū)的照度分布,也要首先輸入燈具的配光曲線。可以毫不夸張地說(shuō),燈具的配光曲線是燈具的生命線。
從上個(gè)世紀(jì)50年代以來(lái),燈具的生產(chǎn)廠家往往在燈具的樣本中給出燈具在幾個(gè)不同距離的光斑直徑、中心照度等方面的數(shù)值,燈光師也常常習(xí)慣并認(rèn)同這種表達(dá)方法。雖然這種表達(dá)方法比較簡(jiǎn)單、直觀,但應(yīng)該說(shuō),這種表達(dá)方法比較粗糙、不夠準(zhǔn)確,是一種初級(jí)的表達(dá)方法。在三四十年前,燈具的品種很少,人們對(duì)燈具的認(rèn)識(shí)尚在初始階段,用上述的方法說(shuō)明燈具的性能是可以理解的?,F(xiàn)如今,燈具的種類繁多,使用燈具也更加精細(xì),用燈數(shù)量也大大增加。這時(shí),選擇好的高效燈具就顯得格外重要。在選擇燈具時(shí),配光曲線就是我們手中得力的助手和工具。本文就談?wù)劅艟吲涔馇€的概念、繪制、應(yīng)用等有關(guān)問(wèn)題。希望能對(duì)燈具的選擇和使用有所幫助。
1 燈具配光曲線的概念
光源或燈具在某一方向上的發(fā)光強(qiáng)度被定義為單位立體角內(nèi)的光通量。發(fā)光強(qiáng)度只取決于光源或燈具各個(gè)方向光通量密度的分布,也就是說(shuō)只與發(fā)光強(qiáng)度有關(guān),與距離無(wú)關(guān),與外界條件無(wú)關(guān)。對(duì)于聚光燈、回光燈、光束燈、成像燈、電腦燈等以光軸線為旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)稱型燈具,它們的配光曲線分布是以光軸線為軸的旋轉(zhuǎn)體。形象地說(shuō),它們或是像梨,或是像棗核兒。配光曲線的概念是這樣的:以燈具中的光源為球心,通過(guò)球心和光軸線的剖面作為繪制配光曲線的平面。以光源為極坐標(biāo)的原點(diǎn),以光軸線為0°軸,圓的半徑長(zhǎng)短表示發(fā)光強(qiáng)度的大小。在這個(gè)極坐標(biāo)平面上,把燈具從0°開(kāi)始的各個(gè)張角的發(fā)光強(qiáng)度繪制在圖上,即成為一個(gè)燈具的完整的配光曲線。