Свет · Раздел 6 из 18 · 11 мин

Фотометрический расчёт

Наклонная дистанция, диаметр пятна, закон обратных квадратов, расчёт через силу света, число приборов на зону и расчёт ключевого прибора.

Фотометрия отвечает не на вопрос «яркий ли прибор», а на конкретный вопрос: сколько света попадёт в заданную точку и на заданную плоскость. Главная ловушка — взять число в центре пятна и выдать его за результат всей зоны. Центр считается легко; минимумы и перекрытия требуют полного распределения.

Три уровня ответа

Геометрия говорит, достаёт ли пятно до зоны. Фотометрия показывает вклад в каждой точке. Приёмка подтверждает реальный прибор после фокусировки. Первый уровень не заменяет второй, второй — третий.

6.1Какие данные годятся для расчёта

Приоритет	Источник	Какой вывод допустим
1	официальный IES/LDT, фотометрический отчёт или калькулятор точной модели и режима	карта, перекрытие и предварительная проверка минимумов
2	официальная таблица lux/candela с углом, режимом и дистанцией	центр и опубликованные off-axis точки
3	собственное измерение исправного прибора в описанных условиях	вывод только для зафиксированной конфигурации
4	данные проката с известной методикой	кандидат до независимой проверки

Что не является фотометрией

Фото луча, слово «сверхяркий», потребляемые ватты и данные похожей модели. У RGB/RGBW белый, отдельный цвет и смешанный цвет могут иметь разную отдачу; режим также влияет на результат.

6.2Дистанция и размер пятна

Наклонная дистанция d = √(h² + x²)

hразность высот прибора и расчётной точки
xгоризонтальный вынос
dдистанция вдоль оси пучка

Пример. Прибор на 4,5 м, лицо на 1,5 м, вынос 4 м: d = √(3² + 4²) = 5 м.

Диаметр симметричного пятна D = 2d·tan(θ/2)

При θ = 30° и d = 5 м получаем D ≈ 2,68 м. Это сечение на плоскости, перпендикулярной оси. На полу, стене или сцене под углом граница становится коническим сечением, а не тем же кругом.

Beam angle и field angle — не синонимы

Они задаются по разным уровням интенсивности. В проекте указывают, какой угол использован, и не выводят равномерность из одной границы.

6.3Пересчёт освещённости на другую дистанцию

Закон обратных квадратов E₂ = E₁·(d₁/d₂)²

Для одной настройки и одной области пучка 1200 лк на 3 м дают около 1200·(3/5)² = 432 лк на 5 м. Это пересчёт опубликованной точки, а не прогноз края пятна.

Через силу света E = I(γ)·cos(α)/d²

I(γ)сила света в направлении точки, кд
αугол между лучом и нормалью измеряемой плоскости

Косинус учитывает наклон плоскости. При скользящем угле освещённость падает, даже если дистанция не изменилась.

Предельная дистанция для цели d_max = d_ref·√(E_ref/E_target)

900 лк на 4 м для цели 400 лк дают d_max = 6 м — только при тех же оптике, режиме и расчётной точке распределения.

6.4Сколько приборов нужно на зону

Геометрическую гипотезу можно получить через шаг s = kD. Коэффициент k = 0,55–0,75 — внутренняя стартовая эвристика для перекрытия, а не стандарт.

Кандидатное число приборов по линии n ≈ max(1, ⌈(W − D)/s⌉ + 1), s = kD

При ширине 6 м, пятне 2,68 м и k = 0,65 геометрия даёт три позиции. Это означает только, что три пятна можно разложить по ширине. Она не доказывает минимум, U₀, тени и вклад соседей.

Честный stop-condition

Если есть только центральные lux data и угол, после расчёта позиций ставится HOLD. Утверждать количество можно после IES/LDT, off-axis таблицы или измеренной карты. «Добавим по 200 лк от соседей» без данных — подгонка.

Метод светового потока — оценка общей заливки E_avg = N·Φ·UF·MF/A

Для сценического света UF зависит от оптики, направлений, шторок, отражений и перекрытий. Метод полезен для грубой оценки общей зоны, но ключевые лица и продукты считают точечно.

6.5Сложение приборов и наклонная поверхность

Суммарная освещённость в одной точке E_total = E₁ + E₂ + … + E_n

Складывать можно только вклады в одной координате, на одной плоскости и в одном cue. Если два прибора дают в этой точке 260 и 180 лк, сумма равна 440 лк. Но тени, цвет, блики и мерцание в эту арифметику не входят.

На наклонной поверхности пятно становится эллиптическим или более сложным сечением. Для профиля, гобо и низкого фронта границу строят по IES/фотометрическому ПО либо измеряют, а не растягивают диаметр «на глаз».

6.6Расчёт одного ключевого прибора

Определить зону, cue, плоскость и сетку.
Записать цель, минимум, U₀, цвет и ограничения камеры.
Выбрать возможную позицию и посчитать наклонную дистанцию.
Выбрать угол/зум, чтобы геометрия закрывала зону.
Получить официальное распределение точной модели и режима.
Посчитать вклад каждого прибора в каждой контрольной точке.
Проверить E_min, E_avg и U₀ — не только центр.
Проверить экран, гостей, камеры, тени и блики.
Зафиксировать ID, режим, оптику, позицию, адрес и цель фокуса.
После монтажа измерить и присвоить PASS / HOLD / FAIL.

ID	Модель/режим	d	Оптика	E расчёт	E измерено	Статус
F1	кандидат / white	5,0 м	30°	по IES в точках	после фокусировки	HOLD → PASS/FAIL

Качественный расчёт заканчивается не числом «432 лк», а решением: какую часть задачи это число уже доказало и какие данные ещё нужны.