Lighting Design and Application Centre Philips Lighting Rue des Brotteaux 01708 MIRIBEL Cedex France Tel +33 (0)4 78 55 82 61 Fax +33 (0)4 78 55 82 45 Author: Indranil Goswami October 2006 Layout : Press’ Citron - Dijon LEDflood BCP730 Guida applicativa © Koninklijke Philips Electronics N.V. 2006 All rights reserved. Reproduction in whole or in part is prohibited without the prior written consent of the copyright owner.The information presented in this document does not form part of any quotation or contract, is believed to be accurate and reliable and may be changed without notice. No liability will be accepted by the publisher for any consequence of its use. Publication thereof does not convey nor imply any license under patent- or other industrial or intellectual property rights. Índice Panoramica della gamma 4 Prestazioni ottiche 6 Analisi degli effetti di illuminazione 10 Miscelazione del colore 14 Introduzione Obiettivo di questo studio è sviluppare una guida utilizzabile come strumento per assicurare un impiego ottimale del prodotto. Questo opuscolo fornisce le seguenti informazioni: • Specifiche del prodotto, che definiscono i parametri delle prestazioni in termini di emissione luminosa, costruzione, gamma, ottiche e installazione. • Confronto delle prestazioni del prodotto con altre sorgenti luminose tradizionali e analisi dettagliata del modo in cui gli eccellenti sistemi ottici assicurano migliori risultati con un numero inferiore di lumen. • Indagine del rapporto tra la nostra percezione di oggetti visibili in relazione all’ambiente e ai parametri che definiscono il modo in cui noi vediamo gli oggetti per un particolare set di applicazioni. • I requisiti di performance visiva sono abbinati alle specifiche del prodotto per determinare le situazioni e i limiti entro i quali è possibile ottenere risultati ottimali. È fornita una guida passo-passo applicabile a situazioni reali. • Breve introduzione alla miscelazione del colore con esempi del modo in cui la luce colorata reagisce con differenti materiali. 2 3 Tabella 1: Sorgenti luminose LUXEON® I LUXEON® III LUXEON® III blu LUXEON® III verde LUXEON® III bianco LUXEON® I rosso LUXEON® I ambra Monocromatico: blu, verde, bianco (6500 K standard) rosso, ambra Bicolore: ciano bianco caldo (3500 K standard) Circa 1 W (nominale) Circa 2,4 W (nominale) 23 lm (nominale) 64 lm (nominale) 65 lm (nominale) 44 lm (nominale) 36 lm (nominale) 9 x Luxeon® III 9 x LUXEON® I 5 x LUXEON® III blu + 4 x LUXEON® III verde 5 x LUXEON® III bianco + 4 x LUXEON® I ambra Sistema ottico: Zoom Spot & Beam Locker Tutti i LED sono dotati di ottiche collimanti ad alto rendimento che garantiscono una distribuzione precisa della luce e un illuminamento uniforme. Inoltre, LEDflood dispone dell’innovativo sistema brevettato Zoom Spot, che consente di regolare in continuo il fascio luminoso da 2 x 3° a 2 x 13° in un unico proiettore. Il dispositivo Beam Locker assicura il corretto bloccaggio della lente dopo la regolazione. SI ha quindi un controllo ottimale della dispersione luminosa senza necessità di ulteriori accessori. Panoramica della gamma Una nuova filosofia di illuminazione e di valorizzazione delle strutture architettoniche con luce bianca e colorata che consente di lasciare il massimo spazio alla creatività. Il nuovo LEDflood per illuminazione frontale e di accento integra tecnologie all’avanguardia, come i LED ad alta potenza e i sistemi di controllo dell’illuminazione. L’elevata qualità visiva e l’innovativa sorgente luminosa di lunga durata dotata di ottiche collimanti a elevato rendimento offrono una nuova e avanzata soluzione illuminotecnica per applicazioni con proiettore per esterni. 4 Installazione e manutenzione LEDflood si fissa a plafone o a parete. Si distingue per l’elevata flessibilità di posizionamento e puntamento. Massima libertà di installazione e vasta gamma di effetti di illuminazione grazie all’orientabilità verticale da –67,5° a +67,5° e orizzontale da -170° a +170°. L’unità elettrica esterna può essere installata fino a 30 metri di distanza dal modulo ottico LEDflood. È necessaria una scatola di giunzione (non fornita in dotazione) per il collegamento alla rete. Principali applicazioni • Parchi/giardini • Edifici classici e moderni • Ponti e altre strutture 80 Materiali e finitura Corpo in alluminio pressofuso e finitura di alta qualità che garantisce una struttura solida e robusta. Di conseguenza, LEDflood è in grado di resistere alle condizioni più estreme (IP66).Vetro temprato con serigrafia di colore argento e finestra ottica trasparente. Cornice frontale in acciaio inossidabile satinato, con marchio Philips. Ottiche primarie e secondarie in PMMA.Vernice standard: grigio metallizzato (simile a RAL 9006); altri colori disponibili su richiesta. 126 258 108 169 80 Caratteristiche • Con la sua unità elettrica separata, LEDflood presenta un design pulito e compatto. • Reattore elettronico 220 – 240 Vca, 50/60 Hz. • 2 pressacavi interni PG 13,5 (3 x 2,5 mm2 max). • Il modulo ottico LEDflood è dotato di cavo di tipo HO7RNF 3 x 0,5 mm2, lunghezza 3 m, per il collegamento all’unità elettrica separata. • Un pressacavo esterno PG7 da montare sull’unità elettrica esterna è fornito di serie per i sistemi di controllo. • Per la variazione dell'intensità luminosa monocromatica e bicolore sono disponibili due protocolli: DALI e 1 - 10 V. Il protocollo DMX è disponibile per la regolazione del colore (sistema Rosso,Verde, Blu). • Consumo inferiore a 36 W. • Temperatura di esercizio da –20 °C fino a 35 °C in esterni. • Lunga durata, pari a 50.000 ore; -30% deprezzamento flusso. • Modulo ottico LEDflood sigillato ermeticamente. • Gestione termica per assicurare la lunga durata. Colori disponibili LEDflood è disponibile nei seguenti colori: Bianco Bianco caldo Ambra Rosso Verde Blu Ciano RGB AWB 5 Prestazioni ottiche Confronto con le sorgenti luminose tradizionali: La Tabella 2 indica l’emissione luminosa totale di ciascuna versione di LEDflood.Ai fini del confronto, nella Tabella 3 è indicata l’emissione luminosa di alcune delle lampade tradizionali più simili. Colore BIANCO BIANCO CALDO ROSSO BLU VERDE AMBRA CIANO RGB AWB Lumen 585 469 396 207 576 324 371 393 372 Watt 21.6 16.0 9.0 21.6 21.6 9.0 21.6 17.4 17.4 Lm/W 27.1 29.3 44.0 9.6 26.7 36.0 17.2 22.6 21.4 Lumen 250 800 975 Watt 20 50 75 Lm/W 12.5 16.0 13.0 Confronto per luce bianca: Questo confronto è piuttosto utile poiché consente di determinare immediatamente le applicazioni per cui LEDflood è più adatto. Una lampada alogena 20-W, 50-W o 75-W risulterebbe ideale per numerose applicazioni di illuminazione d’accento per esterni, nelle quali LEDflood consente di ottenere risultati paragonabili. Tabella 3 Lampada ALOGENA 12V20W ALOGENA 12V50W ALOGENA 75W Applicazioni con luci colorate: La situazione nel caso di applicazioni con luci colorate è piuttosto diversa. Con sorgenti di luce convenzionali è necessario un filtro per ottenere la luce colorata. Poiché parte della luce è assorbita dal filtro, l’efficienza è inferiore. Tabella 4 Filtro Senza filtro Filtro luce fredda F-COF Filtro luce calda F- AF Filtro colorato giallo F-YE Filtro colorato verde F-GN Filtro colorato blu F-BL Filtro colorato rosso F-RD Filtro rosso dicroico DF-RD Filtro verde dicroico DF-GN Filtro magenta dicroico DFMG Filtro giallo dicroico DF-YE Filtro ciano dicroico DF-CY Filtro blu dicroico DF-BL Spettroradiometro T (%) x 265.00 0.381 197.11 0.339 74 170.30 64 0.439 198.50 75 0.439 26 0.297 67.67 25.17 9 0.185 21.79 0.695 9 24.10 9 0.696 68.47 26 0.179 12 0.451 33.12 223.60 84 0.498 143.60 54 0.215 38.85 15 0.131 L(Cd/m2) y 0.364 0.355 0.393 0.418 0.543 0.151 0.305 0.294 0.708 0.177 0.489 0.372 0.166 Il flusso diretto è controllato da una lente Flusso non controllato TIR (Total Internal Reflection, Riflessione interna totale) Flusso perso Riflettore HID La Tabella 4 mostra la quantità di luce assorbita quando si utilizzano filtri con sorgenti di luce tradizionali.T indica il fattore di trasmissione misurato per ciascun filtro. La misurazione è stata eseguita utilizzando MVF606NB / CDMT 150W/942 con filtri dicroici e testata con uno spettroradiometro al fine di misurare la luminanza e le coordinate cromatiche della sorgente di luce. L’angolo di incidenza è i=O. Collimatore LED Figura 2 Con i LED non sono necessari filtri poiché i LED emettono autonomamente luce colorata. Inoltre, nel calcolo delle misurazioni dell’emissione luminosa è considerata la sensibilità spettrale dell’occhio umano ai differenti colori. Pertanto, nelle applicazioni con luce colorata i LED sono più efficienti. L’efficienza luminosa di LEDflood lo rende ideale per numerose applicazioni di illuminazione d’accento. Si dimostra inoltre la soluzione migliore nelle applicazioni con luce colorata poiché non si registrano perdite da assorbimento. 6 Figura 1 Diametro Tabella 2 Distanza Zoom spot 2x3° 2x3 0 2x13° 2x130 Figura 3 1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m LEDflood utilizza un principio differente di controllo della luce rispetto ai proiettori tradizionali. Mentre in questi ultimi viene utilizzato un riflettore attorno alla sorgente luminosa, LEDflood utilizza un collimatore attorno a ciascun LED. La luce è controllata utilizzando il principio della riflessione interna totale. Inoltre, il flusso diretto proveniente dal LED è controllato con l’ausilio di una lente. Di conseguenza, con LEDflood, il controllo del flusso luminoso è nettamente superiore. Ad esempio, nella Figura 1 confrontiamo il controllo della luce di LEDflood rispetto a Decoflood. Nel caso di Decoflood, solo il 12% del flusso è all’interno del fascio, mentre con LEDflood il 22% del flusso è all’interno del fascio. Pertanto, LEDflood è più efficace nel direzionamento della luce nel punto necessario poiché utilizza la luce in modo più efficiente. È questa la ragione per cui LEDflood consente di ottenere risultati migliori nonostante il minore numero di lumen. Con l’ausilio di Zoom Spot è possibile regolare il fascio da 2 x 3 gradi a 2 x 13 gradi. In questo modo è possibile effettuare regolazioni precise delle dimensioni dello “spot” luminoso a una determinata distanza, nonché creare due “spot” di uguali dimensioni a partire da distanze di orientamento diverse. Ciò è particolarmente utile quando è richiesto un controllo molto preciso della luce in presenza di limitazioni determinate dal punto di installazione. Se utilizzato correttamente, LEDflood consente di ottenere buoni risultati in molte applicazioni di illuminazione d’accento. La Figura 3 e la Tabella 5 mostrano il diametro del fascio luminoso (fino al 50% del valore di picco) per tre opzioni di fascio a distanze comprese tra 1 metro e 8 metri. La Tabella 6 indica l’illuminamento medio in lux all’interno del cerchio per la versione bianca. I dati fotometrici sono disponibili inoltre nel database CalcuLux. Nella sezione seguente valutiamo come i livelli di luce ottenuti corrispondono ai requisiti di illuminazione per le differenti applicazioni d’accento in diverse condizioni di ambiente e di superficie. 7 Prestazioni ottiche Tabella 5 Fascio Angolo del fascio Fascio stretto Fascio medio Fascio largo 6 14 26 Semifascio 3 7 13 Distanza v/s /Diametro (m) Radianza 0.0524 0.1222 0.2269 1 2 3 4 5 6 7 8 0.1 0.2 0.5 0.2 0.5 0.9 0.3 0.7 1.4 0.4 1.0 1.8 0.5 1.2 2.3 0.6 1.5 2.8 0.7 1.7 3.2 0.8 2.0 3.7 Tabella 6 Fascio Angolo del fascio Fascio stretto Fascio medio Fascio largo 6 14 26 Semifascio 3 7 13 Radianza Distance v/s Average illuminance (lux) 0.0524 0.1222 0.2269 1 2 3 4 5 6 7 8 18564 2900 939 2944 504 211 1488 244 92 739 139 52 492 89 35 361 59 24 245 44 18 199 34 14 I requisiti di illuminazione nelle applicazioni per esterni dipendono dal tipo e dalle condizioni della superficie del materiale utilizzato sulla facciata, dalla quantità di luce presente nell’ambiente e anche dal tipo di sorgente luminosa utilizzata. La Tabella 7 indica i requisiti di illuminazione di molti materiali architettonici comunemente utilizzati in diverse condizioni di ambiente. L’utilizzo della tabella è spiegato di seguito mediante un esempio. Per esempio, se scegliessimo il cemento architettonico in un ambiente illuminato in maniera brillante e utilizzassimo una luce bianca fredda, per una superficie abbastanza pulita avremmo bisogno di 390 (= 200 x 1,3 x 1,5) lux, mentre per una superficie sporca avremmo bisogno di 520 (= 200 x 1.3 x 2) lux. Per una superficie sporca l’illuminamento richiesto verrebbe raggiunto a una distanza di 2 metri con un fascio medio e a una distanza di 5 metri utilizzando un fascio stretto (tabella 6). In entrambi i casi il diametro dello “spot” luminoso è di 0,5 metri! In questo modo possiamo innanzitutto selezionare quanto illuminamento è richiesto per rendere ben visibile l’oggetto e quindi utilizzare il fascio corretto e la corretta distanza di puntamento per assicurare che sia ottenuta l’illuminazione desiderata. La scelta del fascio in pratica dipende dalla dimensione dell’oggetto da illuminare. Per questo si rimanda alla Tabella 5, che mostra il diametro del punto luminoso a una determinata distanza. Figura 4 Tabella 7 Coefficiente di correzione Illuminamento in lux Materiale facciata Ambiente circostante Scarsamente Adeguatament Illuminato in illuminato illuminato modo brillante Pietra chiara, marmo bianco Pietra di colore intermedio, cemento, marmo di colore chiaro Pietra scura, granito grigio, marmo scuro Mattone giallo chiaro Mattone marrone chiaro Mattone marrone scuro, granito rosa Mattone rosso Mattone scuro Cemento architettonico Rivestimento in alluminio: finitura naturale Rivestimento in alluminio: vernice termoindurente - rosso, marrone, giallo - saturi (10%) Rivestimento in alluminio:vernice termoindurente - blu, verde (10%) Rivestimento in alluminio: vernice termoindurente - rosso, marrone, giallo - medi (30-40%) Rivestimento in alluminio: vernice termoindurente - blu, verde - medi (30-40%) Rivestimento in alluminio: vernice termoindurente - rosso, marrone, giallo - pastello (60-70%) Rivestimento in alluminio: vernice termoindurente - blu, verde - pastello (60-70%) 8 Temperatura colore Condizione superficie Fredda Calda Abbast anza pulita Sporca 20 40 100 35 40 55 100 120 60 200 30 60 150 50 60 80 150 180 100 300 60 120 300 100 120 160 300 360 200 600 1.0 1.1 1.0 1.2 1.2 1.3 1.3 1.3 1.3 1.2 0.9 1.0 1.1 0.9 0.9 1.0 1.0 1.2 1.2 1.1 3.0 2.5 2.0 2.5 2.0 2.0 2.0 1.5 1.5 1.5 5.0 5.0 3.0 5.0 4.0 4.0 3.0 2.0 2.0 2.0 120 180 360 13 . 11 . 15 . 20 . 120 180 360 1.0 1.3 1.5 2.0 40 60 120 1.2 1.0 2.0 4.0 40 60 120 1.0 1.2 2.0 4.0 20 30 60 1.1 1.0 3.0 5.0 20 30 60 1.0 1.1 3.0 5.0 Fattore d’accento = 2 Percepibile Fattore d’accento = 5 Lievemente teatrale Utilizzo dei fattori d’accento: Nelle applicazioni di illuminazione d’accento è utile utilizzare i fattori d’accento per ottenere l’effetto visivo desiderato. Il fattore d’accento è definito come il rapporto tra luminosità dell’oggetto e luminosità dello sfondo. La Figura 4 indica i fattori d’accento richiesti per ottenere determinati effetti visivi. Un maggiore fattore d’accento rende un oggetto più evidente in relazione all’ambiente. È pertanto possibile rendere un oggetto più evidente sia aumentandone la luminosità che riducendo la luminosità dello sfondo. Ad esempio, se lo sfondo è 10 lux e l’illuminamento sull’oggetto è 500 lux, il fattore d’accento è 50 e l’effetto visivo è ‘molto drammatico’. Fattore d’accento = 15 Teatrale Fattore d’accento = 30 Drammatico Fattore d’accento = 50 Molto drammatico Guida passo-passo Punto 1: Determinare la dimensione dell’oggetto da illuminare, la distanza di puntamento e il fascio scelto, prendendo in considerazione le limitazioni imposte dal luogo di installazione (Tabella 5). Punto 2: Selezionare il livello di illuminamento desiderato, tenendo in considerazione il materiale della facciata e le condizioni dell’ambiente (Tabella 7). Punto 3: Selezionare il fattore d’accento richiesto per raggiungere l’effetto visivo desiderato (Figura 4). Punto 4: Confermare le posizioni degli apparecchi per raggiungere i livelli di illuminamento desiderati (Tabella 6). 9 Analisi degli effetti di illuminazione Estudio de efectos luminosos: haz ancho Figura 5 La Figura 9 mostra alcune opzioni di installazione a pavimento, a parete o su palo. È importante sottolineare che le opzioni di luce radente devono essere limitate esclusivamente alle versioni monocromatiche. Monocromatico, bicolore e tricolore Figura 7 Monocromatico, bicolore e tricolore Monocromatico Distanza = 1 m Distanza = 2 m Distanza = 3 m Distanza = 4 m Distanza = 5 m Distanza = 6 m Distanza = 7 m Distanza = 8 m Monocromatico 7m 6m 5m 4m 30 degrees 3m 2m Figura 6 Le seguenti 3 pagine mostrano i livelli di illuminamento ottenuti con un LEDflood puntato a un angolo di 30 gradi sopra l’orizzontale, come indicato nella Figura 10. La distanza tra LEDflood e parete varia da 1 metro a 8 metri a intervalli di 1 metro. I risultati sono stati calcolati per fascio stretto, fascio medio e fascio largo per la versione bianca. 1m 8m 10 7m 6m 5m 4m 3m 2m 1m 11 Estudio de efectos luminosos: medium beam Figura 8 12 Estudio de efectos luminosos: narrow beam Figura 9 Distanza = 1 m Distanza = 2 m Distanza = 1 m Distanza = 2 m Distanza = 3 m Distanza = 4 m Distanza = 3 m Distanza = 4 m Distanza = 5 m Distanza = 6 m Distanza = 5 m Distanza = 6 m Distanza = 7 m Distanza = 8 m Distanza = 7 m Distanza = 8 m 13 Miscelazione del colore Figura 10 1 2 1 2 1 1 Bianco 1 canale indipendente Ambra + Bianco 2 canali indipendenti 1 Verde 1 canale indipendente 3 canali indipendenti 1 2 1 3 2 3 1 2 1 2 1 1 2 1 3 2 Ambra + Bianco + Blu 3 Blu + Verde 2 canali indipendenti Rosso + Blu + Verde 3 canali indipendenti Illuminazione scenica Figura 11 R Ciano B Figura 12 A Edificio antico Tramonto Giallo G Magenta W Zenit B Edificio moderno LEDflood è disponibile in versione monocromatica, bicolore e tricolore. Le versioni monocromatiche sono bianco, ambra, rosso, verde e blu, le versioni bicolore sono ciano e ambra mentre le versioni tricolore sono RGB e AWB. Le possibili soluzioni sono statiche ma possono essere anche dinamiche se utilizzate con un sistema di controllo dell’illuminazione. Sono possibili due modalità di miscelazione del colore con LEDflood: RGB e AWB. I nostri occhi vedono cosa viene riflesso da superfici differenti quando vengono colpite da luce colorata. Ciò dipende dalle caratteristiche di riflessione e dalla consistenza superficiale. La stessa parete o la stessa superficie possono apparire completamente diverse se osservate sotto illuminazione di colore differente. Allo stesso modo, due superfici che appaiono diverse in normali condizioni di luce naturale possono apparire molto simili se osservate sotto forte illuminazione monocromatica. La miscelazione del colore RGB consente di ottenere i colori primari dalle sorgenti di luce monocromatiche e i colori complementari utilizzando miscelazioni bicolore. È inoltre possibile ottenere tinte pastello miscelando il bianco alla luce colorata. Sia la miscelazione bicolore che tricolore possono essere utilizzate per ottenere effetti di illuminazione armoniosi e dinamici. Effetti dinamici possono essere ottenuti mediante la regolazione dell’intensità luminosa nella miscelazione monocromatica, bicolore e tricolore. Come la miscelazione del colore AWB è possibile variare la temperatura del colore per la sorgente bianca di base aggiungendovi color ambra o blu.Tuttavia, è interessante notare che miscelando il blu e l’ambra si ottiene il colore lavanda. La Figura 16 mostra un esempio di miscelazione RGB. La miscelazione monocromatica mostra solo ogni colore primario. La miscelazione bicolore mostra i colori primari e secondari. La miscelazione tricolore mostra tutti i colori e completa l’immagine. Nelle Figure da 17 a 19 alla pagina seguente vediamo gli effetti della miscelazione del colore AWB e RGB su due diverse superfici: una parete bianca e una struttura metallica con superficie lavorata. Sono mostrati sia i colori primari che i colori secondari. Miscelazione colore AWB su una parete bianca Miscelazione colore AWB su una struttura metallica Ambra Ambra Bianco caldo Lavanda Bianco caldo Lavanda Bianco Blu Bianco Blu Azzurro Azzurro Miscelazione colore RGB su una parete bianca Miscelazione colore RGB su una superficie metallica Rosso Rosso Giallo Magenta Giallo Magenta Verde Blu Verde Blu Ciano Ciano È in fase di pubblicazione una guida separata sui colori e sui materiali: si consiglia ai lettori di consultarla per maggiori informazioni sull’argomento. Creek Elevation - Dubai, UAE - Lighting Designer: D. Passariello 14 15