光束角:博物馆照明设计中的一个重要因素

浏览:585 发表时间:2018-03-27 09:02:19
 博物馆,不仅是人们观赏古物、认识历史的场所,也是人们感受灯光魅力的地方,相信去参观博物馆时伙伴们通常都能感受到以下情景:四周光线昏暗,只有一束束的灯光打在展品上以突出展品,这就是博物馆或艺术展最常用的照明方式——重点照明。而采用重点照明最主要考虑的因素之一,就是光束角。采用多大的光束角才能更好的展示展品、体现细节,是照明设计师在博物馆灯光设计中要重点思考的问题。
“光束角”这个词在照明设计中经常被提起,国际上对光束角的定义,不同地区的机构,定义也是不同的。光束角的定义光源或灯具所发出来的光是不会布满整个空间的,它们都有一定的出光角度,即光源或灯具的光线所能到达的范围是有限的。而光束角,就是指光源或是灯具发出光束的角度,也就是光束一定强度范围边界所形成的夹角。
根据JGJ/T 119-2008的定义,光束角是在给定平面上,以极坐标表示的发光强度曲线的两矢径间所夹的角度。该矢径的发光强度值通常等于10%或50%的发光强度***值。如图所示,在峰值光强50%时,其夹角为2x34°。光束角一般是针对灯具来说的,但同样可用于反射类型光源,只是在这个标准中没有明确哪种情况采用10%,哪种情况采用50%。在实际应用中,CIE(国际照明委员会)建议光束角为50%***光强的矢径夹角;而IES(北美照明工程协会)则建议光束角为10%***光强的矢径夹角。对于非全对称灯具来说,如在C=0°(和)在γ=0°的截面内,光强为峰值光强10%的光束的夹角可能不同,即灯具在横向和纵向上的光束角是可能不同的。
另外,当发光强度等于1/2峰值光强的方向所包容的角度定义为光束角,即按CIE规定标准时,一般而言,窄光束的光束角小于20°,中等光束的光束角为20°至40°,宽光束的光束角将大于40°。光束角和光斑有何关系?灯具光束角反应在被照面上就是光斑和照度。同样的光源若应用在不同角度的反射器中,光束角越大,中心光强越小,光斑越大,照度越小;相反,光束角越小,中心光强越大,光斑越小,照度越大。
不同光束角在墙面的照射效果
而采用同样的光束角,投射距离不一样,形成的光斑和照度也会有所不同。光源距离被照面越近,中心光强越大,光斑越小,照度越大;相反,距离被照面越远,中心光强越小,光斑越大,照度越小。光源距离墙面近
光源距离墙面远
光束角的实际应用不同光束角表现的效果不同,那在实际应用中它们各自能达到什么样的应用效果呢?举个栗子,用10°、24°、38°这3种光束角对一尊石膏雕像进行照射,如下图,会产生什么样的效果呢?10°的光束角能以其强烈的明暗对比给人极强的视觉冲击力,能够在***时间抓住人们的目光,但是在强烈的明暗对比下,并不能让我们看清石膏雕像的细节,而且由于光束角太小,导致雕像并没有完全展现在我们眼前。
24°的光束角可以对石膏的质感和人物雕像的神态进行很好的展现,而且也有较好的视觉冲击力。
38°的光束角让雕像变得更加柔和、细腻,而且更容易观察到雕像的细节,但是由于光束角过大,把背景墙和雕像混在一起了,这样在10°和24°光束角照射的雕像放在一起时就很难引起人们的注意。
这个是在相同功率、相同投射位置的不同光束角的比较。如果周围环境照度较高,可能就需要10°的光束角,因为周边的环境光可以弥补它在雕像上未照射到的区域,而10°的光束角在雕像上形成的强烈明暗对比又有很好的视觉冲击力。如果安装距离较近,就应该选38°,由于距离变短,光照范围也随之变小,照度也会提高。同理,如果投射距离变远,就应该选择10°的光束角。
在实际运用中,不同的光束角有不同的应用。如窄光束容易产生高的重点照明系数,以其强烈的明暗对比给人极强的视觉冲击力,能够在***时间抓住人们的目光,但是太高的对比会让观察者看不清被照物的细部,而且光斑太小,也会导致被照物并没有完全被照亮。所以在实际运用中还要考虑到灯具投射的距离、方向、环境亮度等因素。
重点照明是用于凸显重点和细节的常用照明方式,特别是对于博物馆或艺术展等场所来说,要根据实际情况,综合考虑,选择合适的光束角和投射距离、方向,才能营造理想的照射效果和空间氛围,完美展现古物或艺术作品,加深观众对美的体验和感受。 

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