كيفية قراءة منحنى توزيع ضوء الإنارة؟

يعد منحنى توزيع ضوء وحدة الإنارة مرجعًا أساسيًا لتصميم الإضاءة واختيار لاعبا اساسيا.فهو لا يحدد كيفية توزيع الضوء في الفضاء فحسب، بل يحتوي أيضًا على مجموعة من المعلمات الأساسية. تشرح هذه المقالة مفهوم منحنى توزيع الضوء بشكل واضح من ثلاثة جوانب: التعريف والتصنيف وطرق التمثيل.

 

1. ما هو منحنى توزيع ضوء الإنارة؟

يصف منحنى الإنارة، المعروف أيضًا باسم منحنى توزيع شدة الإضاءة، كيفية توزيع الضوء المنبعث من وحدة الإضاءة في اتجاهات مختلفة في الفضاء.

 

فهو يوفر معلومات مفصلة مثل إجمالي التدفق الضوئي وعدد مصادر الضوء واستهلاك الطاقة، بالإضافة إلى أبعاد التركيبات والكفاءة والشركة المصنعة وتفاصيل الطراز. والأهم من ذلك أنه يوضح شدة الضوء المنبعث من زوايا مختلفة.

 

يتم الحصول على هذه المنحنيات عادةً من خلال اختبار احترافي في غرفة مظلمة باستخدام معدات متخصصة، مثل مقياس الزوايا. تسمح طريقة الاختبار هذه بإجراء تحليل دقيق لخصائص توزيع الضوء في وحدة الإنارة، مما يوفر أساسًا موثوقًا لتصميم الإضاءة واختيار المنتج.

 

 

2. تصنيف منحنيات توزيع الضوء

بناءً على الزوايا المكانية وشدة الإضاءة

يتضمن وصف منحنى وحدة الإنارة معلمتين رئيسيتين. الأول هو الزاوية المكانية المتمركزة على وحدة الإنارة، والمحددة ضمن نظام إحداثيات X/Y/Z ثلاثي الأبعاد. والثاني هو شدة الإضاءة في كل زاوية.

 

ومن خلال الجمع بين هذين العاملين، يتم رسم المنحنيات لإظهار مدى اختلاف الشدة مع الاتجاه. تشمل التمثيلات الشائعة المخططات القطبية والمؤامرات الديكارتية (المستطيلة)، وكلاهما يعكس بصريًا خصائص مصدر الضوء. وهي تشكل معًا مخططات توزيع شدة الإضاءة القياسية المستخدمة في تصميم الإضاءة.

 

التصنيف حسب التماثل

يمكن أيضًا تصنيف منحنيات التوزيع بناءً على تماثلها إلى ثلاثة أنواع رئيسية: التوزيعات المتماثلة المحورية، والمتماثلة، وغير المتماثلة.

 

• التوزيع المتماثل محوريًا (المعروف أيضًا باسم التناظر الدوراني) يعني أن توزيع الضوء يظل كما هو في جميع الاتجاهات حول المحور المركزي. يوجد هذا النوع بشكل شائع في التركيبات مثل المصابيح النازلة ومصابيح السقف العالية.
• يشير التوزيع المتماثل إلى وحدات الإنارة التي يكون توزيع الضوء فيها متماثلًا في كل من مستوى درجة C0 –C180 ومستوى درجة C90 –C270. هذا النوع نموذجي لتركيبات الإضاءة الخطية، مثل مصابيح LED T8 ومصابيح اللوحة LED، والتي تعرض خرج ضوء متوازن في اتجاهات متعاكسة.

 

التوزيع غير المتماثل

يشير توزيع الضوء غير المتماثل إلى الحالات التي تكون فيها شدة الإضاءة غير متناظرة سواء في مستوى درجة C0 –C180 أو مستوى درجة C90 –C270 (أو كليهما). يوجد هذا النوع من التوزيع بشكل شائع في تركيبات الإضاءة الاتجاهية، مثل بعض الأضواء الكاشفة المصممة للإضاءة المتحيزة أو المستهدفة.

 

 

على أساس زاوية الشعاع

يمكن أيضًا تصنيف منحنيات توزيع الضوء وفقًا لزاوية الشعاع إلى ثلاث فئات عامة:

• التوزيع الضيق: زاوية الشعاع أقل من 20 درجة
• التوزيع المتوسط: زاوية الشعاع بين 20 درجة و 40 درجة
• توزيع واسع: زاوية الشعاع أكبر من 40 درجة

ومن الجدير بالذكر أن التعريفات الدقيقة لهذه الفئات قد تختلف قليلاً بين الشركات المصنعة.

 

3. طرق وصف منحنيات توزيع الضوء

المخططات القطبية والديكارتية

يتم عرض المنحنيات عادةً باستخدام المخططات القطبية أو المخططات الديكارتية (المستطيلة). توضح هذه المخططات مقطعًا عرضيًا واحدًا أو أكثر-من خرج الضوء على طول المحور البصري لوحدة الإنارة.

 

إذا كان توزيع الضوء متماثلًا دورانيًا حول المحور البصري، فإن منحنى مقطع عرضي واحد -يكفي لوصفه بشكل كامل.

 

ومع ذلك، إذا أظهر التوزيع تناظرًا ثنائيًا، يلزم وجود طائرتين مميزتين متعامدتين للتمثيل الدقيق. بالنسبة لتوزيعات الضوء غير المتماثلة، يجب استخدام منحنيات مقطعية متعددة-لتصوير ناتج الضوء بشكل واضح وشامل.

 

 

خصائص توزيع الضوء

في المخطط القطبي، يمثل الأصل مركز السطح المنبعث من وحدة الإنارة، بينما تتوافق كل دائرة متحدة المركز مع مستوى مختلف من شدة الإضاءة. تشير الدوائر الخارجية إلى كثافة أعلى من الدوائر الداخلية. لتفسير الرسم البياني بشكل صحيح، من المهم النظر في كل من وحدة شدة الإضاءة وتوزيع الضوء الفعلي.

 

بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يتم الإشارة إلى الوحدة cd/1000 lm في الرسم التخطيطي. وهذا يعني أن التوزيع تم تطبيعه لكل 1000 لومن، لذلك يجب تحويل شدة الإضاءة الفعلية وفقًا لذلك عند مقارنة وحدات الإنارة المختلفة.

 

وفقًا للتعليقات التوضيحية الموضحة عادةً أسفل الرسم التخطيطي، يمثل منحنى T-توزيع الضوء ضمن نطاق الزاوية الأفقية من 0 درجة إلى 180 درجة، بينما يوضح المنحنى A-التوزيع من 90 درجة إلى 270 درجة . هنا، C يدل على زاوية المستوى الأفقي.

 

خاتمة

تشكل طرق تعريف وتصنيف ووصف منحنيات توزيع الضوء معًا المعرفة الأساسية لفهم كيفية توزيع الضوء من وحدة الإنارة. إن إتقان هذه المفاهيم يوفر أساسًا علميًا لتصميم الإضاءة واختيار لاعبا اساسيا,المساعدة في تحقيق حلول إضاءة أكثر كفاءة-ومُحسّنة.