照明科普:如何打造完美泛光效果?

2021-02-20 科明工業照明

泛光照明不應將物體「淹沒在燈光的海洋中」。通過使用相鄰幾個區域分別得到較多或較少的照明或陰影,泛光照明應能顯示物體不同平面和組成部分的起伏輪廓。

應考慮到以下要點:

1.入射角

正是陰影將立面起伏突現出來,因此,照明應始終能提供表面成像,以正對角度射向立面的燈光將不會形成陰影,並使表面顯示為平面狀。


陰影尺寸取決於表面起伏和燈光的入射角。平均照明方向角應為45°(見圖1A)。若起伏極小,此角應大於45°(見圖1B)。

2.照明方向

為了使表面照明看起來平衡,所有陰影應投射在同一方向,為一個投影區域中的表面提供照明的所有燈具應有相同的投射方向。例如,如果兩盞燈對稱地瞄準某一表面的垂直方向,陰影將會減少並可能會出現混亂。因此有可能無法看清表面起伏。然而,大型突出物可產生大的密集陰影,為了避免破壞立面的整體性,建議在與主光照明成90°的角度提供較弱的照明來弱化陰影(見圖2)。


3.視角和照明方向

為了看清陰影和表面起伏,照明方向應不同於觀察方向,這兩個方向所成的角度應至少為45°。然而,對於可從幾個地方看見的紀念碑而言,不可能嚴格遵守此規則,應選擇主要觀察點,照明設計中優先考慮此觀察方向。

4.泛光燈

位置

在城市背景中,通常不可能將泛光燈安裝在理想位置。應在現場對以照明設計為基礎初步研究做出調整,以便考慮到位置的物理限制並達到最滿意的方案,如應考慮到在日光燈下的外觀、眩光、維修及其調整入口等。

光束範圍

  

泛光燈產生的光束寬度可能更大或更小,這取決於光學系統和光源在燈具中的位置調整。按照慣例,泛光燈的光束範圍由等於光束軸向(見圖3A)上峰值發光強度50%的發光強度方向來確定。圓形對稱式泛光燈的光束範圍在各個面上保持不變,矩形泛光燈的光束範圍通常為卵形,它由對應兩個對稱平面的兩個值確定。


在某些應用中,使用的燈具光束在峰值光強情況下不對稱。在此情況下,光束範圍等於50%的光強所確定的兩個半角(見圖3)。

5.光強分布曲線

由於許多泛光燈的光束範圍窄,圖3中的極坐標中曲線不可能讀取或不準確。一般來說,如果使用XY來表示,其中豎軸OY表示照度,橫軸OX表示光束的角度(見圖4)。在大多數泛光燈中,轉移光學系統的光源將會改變分布曲線的形狀(光束範圍、光強和對稱)。

6.應用實例

柱形塔

  

為了能夠看見塔的圓形,塔寬度上的亮度應不斷變化。然而,光纖應當在豎線上保持不變。跟根據圖5A和圖5B來布置泛光燈。改選擇取決於燈具距離物體的距離與塔直徑之間的比率。


當比率高時,即當窄塔被遠處的泛光燈照亮時,根據圖5A布置2盞泛光燈比較合適。當被安裝在建築物附近的泛光燈照射時,應根據圖5B為矮塔布置三組泛光燈,相互間的角度約為120°。


當只能從一個方向看到大直徑柱形塔時,可能會產生兩種效果。可在兩個較暗區域之間(圖5B/圖5D/圖5E)創建一個照亮的中心區,或進行相反布置(圖5A/圖5C/圖5F)該選擇取決於建築物背景的特徵。

多面塔

  

對於可從各個方向觀看的矩形或六邊形建築物,通常兩個照明方向就足夠了(圖6A、圖6B)。

對於可從各個方向觀看的8個或更多面的構築物,泛光燈位置數量取決於可用地點,應對每種實際情況進行研究,以免任何面處於陰影內(圖6C)。

屋頂形狀

  

屋頂通常用比裡面顏色深的材料製成,因此其亮度較低,即使在白天也如此。為了保持平衡,屋頂照明的照度不能高於建築的其他部分。如果屋頂的顏色很顯眼時,可以通過採用具有適當主色的光源來增強這種效果。

當照射到立面的泛光燈相隔距離近時,通常不可能從同一位置照射屋頂。在城鎮中,通常可將泛光燈安裝在相鄰的建築上。在其他情況中,泛光燈可以安裝在相應距離的桅杆上或屋頂上(見圖7A/圖7B)


如果將泛光燈安裝在屋頂上,要注意這些泛光燈要安裝在隱蔽處,以在白天保持建築外觀的美觀性。天窗、窗戶、排水系統、煙囪等建築上都可以提供位置來在安裝和隱蔽泛光燈。將泛光燈安裝在屋頂平臺邊緣能夠很容易照亮平臺以上的立面(圖7C)


當建築照明由安裝在約為立面高度兩倍遠處的泛光燈提供時,光束中溢光通常能夠照亮屋頂(圖7D)

陽臺和走廊

  

陽臺和走廊的投影會在牆壁或立面上產生陰影。光源離建築物越遠,陽臺突出部分越大,走廊深度越深,同時陰影也越大,如果產生的效果不雅觀,就需要通過改變泛光燈布置或通過在陽臺或走廊中另外增加泛光燈以減少對比度,從而減少陰影的影響(圖8)


  

暖光和冷光照明的使用部件存在明顯的差異,並且有時可以增強輪廓幻覺,該技術的應用十分複雜。

柱廊

  

柱廊可以通過背景的正、反輪廓效果來增強其視覺效果。在照明背景下(圖9A),柱子的輪廓會突顯出來,應為柱子提供低光強照明,以限制反差或突出柱子的質地,直接照明中(圖9B),採用探照燈為每個柱子提供照明,並使其從暗色或較暗背景下呈現出來。


樹木、花圃和低矮灌木叢

  

通常由安裝於地面的泛光燈對樹木進行照明。照明設備的布置取決於各個物體具體的形態和外形。存在可能損壞泛光燈的情況時,不建議將其安裝在樹木上。若通過卡圈將其固定在樹枝上,則需要隨樹枝的生長有規律地對卡圈進行調整。若要求對樹木的較高處進行照明,例如,對樹木第一層樹枝以上進行照明,則需要將泛光燈固裝與高於該平面的細杆上。(見圖10A-H)



對於綠草或低矮灌木叢,可將PAR燈火類似泛光燈安裝於地面之上或臨近地面位置,與其保持一定安全距離並進行適當的機械及電器保護(如圖10I)。其中,可使用泛光燈(蘑菇燈)從50CM至1M的高度對花圃進行向下照明(圖10J和K)。

花朵具有多種色彩,這就要求使用顯色良好的光源,顯色指數高於75,色溫接近2500K都是適用的。

文章來源:超頻三LED cooler

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