Co je goniofotometr?

Goniofotometr je laboratorní měřicí zařízení, které zaznamenává svítivost svítidla v mnoha přesně definovaných směrech. Z těchto hodnot vzniká prostorová světelná distribuce, polární diagram a fotometrická data používaná například ve formátu EULUMDAT (.ldt) nebo IES (.ies).

Goniofotometr tak ukáže nejen kolik světla svítidlo vydává, ale především kam toto světlo směřuje a s jakou svítivostí v jednotlivých úhlech. Právě tato informace je zásadní pro profesionální výpočty osvětlení v programech Relux nebo DIALux.

Co je goniofotometr?

Název goniofotometr vzniká spojením dvou principů:

• gonio – měření nebo změna úhlu,
• fotometrie – měření světelných veličin podle citlivosti lidského zraku.

Při měření se vzájemná poloha svítidla a fotometrického detektoru postupně mění. Přístroj tak zaznamená světlo ve velkém množství směrů kolem měřeného výrobku.

Podle konstrukce goniofotometru se při měření otáčí svítidlo, měřicí detektor nebo zrcadlový systém. Cílem je vždy zaznamenat světelnou distribuci v potřebném rozsahu úhlů.

Co goniofotometr skutečně měří?

Základní veličinou goniofotometrického měření je svítivost.

Svítivost vyjadřuje, jak intenzivně zdroj vyzařuje světlo určitým směrem, a její jednotkou je kandela:

Goniofotometr tedy nezaznamená jedinou hodnotu, ale velkou soustavu hodnot:

• svítivost přímo pod svítidlem,
• svítivost pod úhlem 10°,
• 20°, 30°, 40° a dále,
• a stejné měření opakuje v dalších rovinách kolem svítidla.

Výsledkem je trojrozměrný popis toho, jak svítidlo rozděluje světlo do prostoru.

Jak goniofotometr funguje?

Měřené svítidlo se umístí do přesně definované polohy v tmavém laboratorním prostoru. Fotometrický detektor zaznamenává světlo přicházející ze svítidla při jednotlivých úhlových polohách.

Měření probíhá v mnoha bodech kolem svítidla:

1. svítidlo se ustálí na pracovních podmínkách,
2. nastaví se výchozí poloha měření,
3. detektor změří světelnou hodnotu v daném směru,
4. mechanický systém změní vzájemný úhel svítidla a detektoru,
5. provede se další měření,
6. postup se opakuje přes celou požadovanou prostorovou síť.

Laboratorní prostor musí omezit nežádoucí odrazy a cizí světlo, protože i malé množství světla od stěn nebo okolních předmětů zkresluje velmi nízké hodnoty svítivosti.

Existuje více konstrukčních typů goniofotometrů. CIE i IES proto definují také různé měřicí geometrie a souřadnicové systémy. Pro světelný návrh je důležitější samotný výsledek: přesně popsaná svítivost ve všech potřebných směrech.

Co jsou C-roviny a úhly γ?

Prostor kolem svítidla se při běžné fotometrii popisuje pomocí systému C-γ.

Ten používá:

• C-roviny – svislé řezy vedené kolem svítidla,
• úhly γ (gamma) – jednotlivé směry uvnitř dané roviny.

Typické hlavní roviny jsou:

U rotačně symetrického kulatého svítidla, například TURNN 60, jsou jednotlivé roviny velmi podobné.

U podlouhlého svítidla, například LINNA 116, se distribuce v podélném a příčném směru liší. Proto je důležité měřit více fotometrických rovin.

Jak z goniofotometru vznikne polární diagram?

Naměřené hodnoty svítivosti lze graficky zobrazit jako polární diagram.

Vzdálenost křivky od středu diagramu odpovídá svítivosti v daném směru. Díky tomu je na první pohled vidět, zda svítidlo:

• svítí úzce směrem dolů,
• rozkládá světlo široce do stran,
• vyzařuje část světla nahoru,
• nebo má asymetrickou distribuci.

Dvě svítidla mají stejný světelný tok, ale rozdílný polární diagram. V místnosti proto vytvoří jinou osvětlenost a jiné rozložení světla.

Jak goniofotometr určí světelný tok?

Goniofotometr primárně změří prostorovou distribuci svítivosti. Z dostatečně husté sítě naměřených hodnot lze následnou matematickou integrací určit také celkový světelný tok v lumenech.

Zjednodušeně:

To je podstatně přesnější formulace než tvrzení, že goniofotometr měří „světelný tok do jednotlivých směrů“. Směrovou veličinou je svítivost; světelný tok představuje integrální výsledek přes prostor.

Celkový světelný tok lze měřit také pomocí integrační koule, která používá jiný princip měření.

Měří goniofotometr CRI a barevnou teplotu?

Samotný fotometrický goniofotometr neměří automaticky spektrum světla.

Jeho základní úlohou je měření prostorové distribuce fotometrických veličin.

Pro měření:

• náhradní teploty chromatičnosti CCT,
• indexu podání barev CRI,
• chromatických souřadnic,
• nebo samotného spektrálního průběhu,

se používá spektrometrická nebo kolorimetrická měřicí technika.

Goniofotometr lze takovým systémem vybavit. Potom zaznamenává kromě svítivosti také barevné nebo spektrální vlastnosti v závislosti na směru. To ale není automatická vlastnost každého goniofotometru.

Jak z měření vznikají EULUMDAT a IES soubory?

Naměřená prostorová distribuce se ukládá do fotometrických datových souborů.

Nejpoužívanější jsou:

• EULUMDAT – .ldt,
• IES – .ies.

Tyto soubory nejsou počítačovým odhadem vzhledu svítidla. Jejich klíčová fotometrická data vycházejí z měření skutečného výrobku.

Projektant je následně vloží do programu Relux nebo DIALux a při výpočtu používá skutečnou vyzařovací charakteristiku konkrétního svítidla.

Co měření prozradí o konstrukci svítidla?

Výsledná křivka svítivosti nevychází pouze ze samotných LED diod. Ovlivňuje ji celý optický systém svítidla:

• rozmístění LED,
• jejich vyzařovací charakteristika,
• difuzor,
• reflektory,
• čočky,
• konstrukce korpusu,
• a poloha světelného zdroje vůči výstupní ploše.

Například matný difuzor u BLOKK 60×60 rozptyluje světlo LED modulu a ovlivňuje výslednou širokou distribuci celého svítidla. Goniofotometr změří až výsledné světlo hotového výrobku, tedy účinek LED, difuzoru i celé konstrukce dohromady.

Právě proto je fotometrické měření hotového svítidla podstatně hodnotnější než výpočet založený pouze na katalogovém světelném toku samotných LED čipů.

Jak se naměřená data používají při výpočtu osvětlení?

Po vložení LDT nebo IES souboru do Reluxu nebo DIALuxu zná software skutečnou světelnou distribuci svítidla.

K ní přidá:

• rozměry místnosti,
• výšku stropu,
• polohu a počet svítidel,
• odrazivost povrchů,
• výšku výpočtové plochy,
• a další parametry projektu.

Výsledkem je například:

• osvětlenost v luxech,
• minimální a průměrná osvětlenost,
• rovnoměrnost osvětlení,
• barevná mapa osvětlenosti,
• izoluxní křivky,
• a další světelně-technické výsledky.

Proto dokážeme ještě před instalací určit, zda zvolený výkon, počet a rozmístění svítidel poskytne požadované množství světla.

Goniofotometrická data svítidel lampax

Svítidla lampax necháváme fotometricky měřit a výsledná data používáme při vývoji výrobků i profesionálních návrzích osvětlení.

EULUMDAT soubory máme k dispozici například pro řady:

• stropní LINNA,
• závěsná LINNA,
• BLOKK,
• TURNN.

Na stránce Ke stažení najdete samostatná fotometrická data pro jednotlivé výkony těchto řad.

Například u BLOKK 60×60 zveřejňujeme přímo na produktové stránce také polární a kuželový diagram. U LINNA 116 zase skutečná fotometrická data používáme při výpočtu, zda lineární svítidlo správně osvětlí konkrétní úzkou místnost.

Stejná data používáme při službě výpočet osvětlení zdarma. Nepracujeme tedy pouze s orientačním počtem lumenů na metr čtvereční, ale se skutečnou prostorovou charakteristikou jednotlivých svítidel.