Abstrahlwinkel und Optik bei LED-Moving-Head-Lights

Abstrahlwinkel und Optik bei LED-Moving-Head-Lights

Einleitung: Warum der Abstrahlwinkel bei einem LED-Moving-Head-Licht wichtig ist

Abstrahlwinkel und Optik sind die Grundlage dafür, wie einLED-Moving-Head-Lichttritt auf der Bühne auf. Der Abstrahlwinkel bestimmt die Strahlausbreitung, die Intensität und das Zusammenspiel eines Scheinwerfers mit Gobos, Prismen und anderem optischen Zubehör. Lichtdesigner, Techniker und Einkäufer können durch das Verständnis der Strahlgeometrie die richtige Leuchte für Konzerte, Theater, Rundfunk und Festinstallationen auswählen.

Schlüsselkonzepte des Strahlwinkels und der Optik

Was ist der Abstrahlwinkel?

Der Abstrahlwinkel ist der volle Winkel zwischen den Punkten, an denen die Lichtintensität auf 50 Prozent des zentralen Maximums abfällt. Moving Heads werden üblicherweise nach ihrem Abstrahltyp klassifiziert: Beam (sehr schmal), Spot (mittel) und Wash (breit). Typische Bereiche sind: Beam 1,5°–8°, Spot 10°–30°, Wash 20°–60° oder mehr.

Wie die Optik die Ausgabe formt

Zur Optik gehören Linsen, Reflektoren, Kollimatoren und Zoomsysteme. Hochwertige Optiken bündeln LEDs in engen Strahlen oder verteilen sie gleichmäßig. Zoom-Moving-Heads nutzen variable Optiken, um den Abstrahlwinkel im Handumdrehen zu verändern, während Fixstrahler spezielle Linsen und Gobos zur Lichtformung nutzen.

Praktische Berechnungen: Strahldurchmesser und Wurfweite

Strahldurchmesser in einiger Entfernung

Um die Strahlbreite bei einer bestimmten Wurfweite vorherzusagen, verwenden Sie die geometrische Beziehung: Strahldurchmesser = 2 × Entfernung × tan(Strahlwinkel / 2). Beispiel: Ein 5°-Strahl bei 20 Metern ergibt einen Durchmesser von 2 × 20 × tan(2,5°) ≈ 2 × 20 × 0,0436 ≈ 1,74 Metern.

Abschätzung der Beleuchtungsstärke (Lux) anhand der Strahlintensität

Für eine einfache Punktquellen-Näherung beträgt die Beleuchtungsstärke E in Entfernung d E = I / d², wobei I die Lichtstärke in Candela (cd) und d die Entfernung in Metern ist. Ein praxisnäherer Ansatz für Leuchten verwendet Lumen und den Abstrahlraumwinkel. Der Raumwinkel Omega für einen Kegel beträgt Omega = 2π(1 - cos(Abstrahlwinkel / 2)). Dann approximieren Sie Candela I ≈ Lumen / Omega. Mit diesen Formeln können Sie vergleichen, wie hell eine Leuchte in einer bestimmten Entfernung erscheint.

Strahltypenvergleich für LED-Moving-Head-Licht

Auswahl zwischen Beam, Spot oder Wash

Jeder Strahltyp dient spezifischen Zwecken. Strahlscheinwerfer erzeugen gestochen scharfe Strahlen für Lufteffekte; Spotscheinwerfer bieten Gobo-Projektion und scharfe Kanten; Wash-Scheinwerfer erzeugen gleichmäßige Farbverläufe. Nachfolgend finden Sie einen kurzen Vergleich zur Auswahl.

Optische Komponenten und ihre Auswirkungen

Objektive und Zoomsysteme

Weniger Linsenelemente können einen höheren Durchsatz, aber auch weniger Kontrolle bedeuten. Mehrelement-Zooms ermöglichen eine kontinuierliche Änderung des Strahlwinkels. Hochwertiges Glas und asphärische Designs reduzieren die chromatische Aberration und erhalten die Randschärfe beim Zoomen des Strahls.

Reflektoren, Kollimatoren und Lichtquellen

Reflektoren und Kollimatoren formen die Roh-LED-Leistung. LED-Arrays erfordern oft maßgeschneiderte Sekundäroptiken, um mehrere Emitter zu einem einzigen kohärenten Strahl zu kombinieren. Das Design des optischen Pfades bestimmt, wie sauber ein Gobo-Bild ist und wie viel Licht durch Streuung verloren geht.

Gobos, Prismen und Diffusion

Gobos projizieren Muster; ihre Schärfe hängt vom Abstrahlwinkel und der Fokussierung ab. Schmale Strahlen schärfen Gobos, reduzieren aber die Gobo-Abdeckung. Prismen vervielfachen Strahlen für Effekte; Diffusionsfilter können Strahlen verbreitern, verringern aber die Spitzenintensität – Kompromisse, die Designer eingehen müssen.

Leistungskompromisse und Vorrichtungsauswahl

Lumenleistung vs. Abstrahlwinkel

Kleinere Abstrahlwinkel konzentrieren die Lumen auf einen kleineren Bereich und erhöhen so die Lichtstärke (cd). Wenn ein Design extrem hohe Strahlen erfordert, wählen Sie Leuchten mit hoher optischer Effizienz und höheren Lumenpaketen. Für gleichmäßige Lichtverteilungen sollten Sie LEDs mit hohem CRI und breitstrahlende Optiken wählen, die Gleichmäßigkeit gegenüber Spitzenintensität priorisieren.

Farbmischung und Strahlqualität

RGBW- oder Multi-LED-Engines liefern gesättigte Farben, die Mischqualität hängt jedoch von der optischen Überlappung ab. Gut konzipierte Mischer und Homogenisierer erzeugen gleichmäßige Farben ohne sichtbare LED-Pixel, was besonders für Nahaufnahmen und Kameraarbeit wichtig ist.

Beispielberechnungen und Praxisvergleich

Beispiel: Vergleich zweier Vorrichtungen

Angenommen, Leuchte A: 8.000 Lumen, 5°-Strahl. Leuchte B: 8.000 Lumen, 25°-Strahl. Welches ist auf der Achse in 30 m Entfernung heller?

Schritt 1: Berechnen Sie Omega A = 2π(1 - cos(2,5°)) ≈ 2π(1 - 0,99905) ≈ 0,0059 sr. I_A ≈ 8000 lm / 0,0059 sr ≈ 1.355.932 cd. E_A bei 30 m ≈ 1.355.932 / 30² ≈ 1.506 Lux.

Schritt 2: Omega B = 2π(1 - cos(12,5°)) ≈ 2π(1 - 0,9763) ≈ 0,1513 sr. I_B ≈ 8000 / 0,1513 ≈ 52.900 cd. E_B bei 30 m ≈ 52.900 / 900 ≈ 58,8 Lux.

Fazit: Die gleiche Lumenleistung, aber die Leuchte mit schmalem Strahl erzeugt einen weitaus höheren Luxwert auf der Achse. Dies zeigt, warum der Abstrahlwinkel für die wahrgenommene Helligkeit und die Wahl der Anwendung entscheidend ist.

Installation, Wartung und praktische Tipps

Montage und Zielen

Bei der Strahlführung ist eine sorgfältige Ausrichtung und Befestigung der Befestigungspunkte erforderlich, um sich kreuzende Strahlen zu erzeugen und unerwünschte Streulichteffekte zu vermeiden. Verwenden Sie Joche und Sicherheitskabel, die für das Gewicht der Vorrichtung ausgelegt sind, und planen Sie die Strahlengänge so, dass Blendeffekte durch das Publikum und ein Auswaschen der Kamera vermieden werden.

Wartung zur Erhaltung der optischen Leistung

Halten Sie Linsen und Gobos sauber; Staub und Fingerabdrücke streuen das Licht und verringern den Kontrast. Überprüfen Sie regelmäßig die Fokusmechanismen und warten Sie die Lüfter, um die thermische Stabilität zu gewährleisten. LED-Farbe und -Leistung können sich mit der Temperatur verändern.

Warum Sie sich für KIMU entscheiden sollten, wenn Sie LED-Moving-Head-Licht benötigen

KIMU-Expertise und Fertigungsnachweise

KIMUist einprofessionelle BühnenbeleuchtungHersteller mit 8 Jahren Erfahrung. Unser Produktsortiment umfasst Moving Heads, LED-PAR-Scheinwerfer und Laser. Wir unterstützen OEM-, ODM- und kundenspezifische Lösungen. Unser Werk beschäftigt über 120 Fach- und Techniker auf einer Fläche von 8.000 Quadratmetern. Wir sind zertifiziert, darunter CE, ROHS, FCC, IC, IEC, ISO, REACH, SASO und BIS. Darüber hinaus halten wir 17 Patente, um Innovationen in den Bereichen Optik und Beleuchtung voranzutreiben. Für Kunden, die zuverlässige LED-Beleuchtung suchenBewegliches HauptlichtLösungen kombiniert KIMU Designkompetenz mit bewährter Fertigungsqualität.

Auswahl des richtigen LED-Moving-Head-Lichts für Ihr Projekt

Checkliste für Käufer

Entscheiden Sie sich für Ihren Hauptzweck (Beams, Gobos, Wash). Bestimmen Sie die Projektionsdistanz und die gewünschte Luxzahl am Ziel. Prüfen Sie Lumenleistung, Zoombereich, Gobo- und Prismenoptionen, Farbmischqualität und Kühlstrategie. Überprüfen Sie Zertifizierungen und Garantie. Für maßgeschneiderte Lösungen ziehen Sie die kundenspezifischen KIMU-Optionen in Betracht, um Optik und Mechanik optimal an Ihren Veranstaltungsort anzupassen.

Häufig gestellte Fragen

Welchen Abstrahlwinkel sollte ich für Konzerte wählen?

Für starke Lufteffekte bei Konzerten wählen Sie Strahlscheinwerfer mit 2°–6° für große Wurfweiten. Kombinieren Sie Spotscheinwerfer (10°–25°) für Highlights und Wash-Scheinwerfer für Frontlicht und Farbfüllungen.

Wie wirkt sich der Strahlwinkel auf die Gobo-Projektion aus?

Schmalere Strahlen erhöhen die Schärfe und den Kontrast des Gobos, verringern aber die projizierte Bildgröße bei einer bestimmten Entfernung. Wählen Sie für große, detaillierte Gobos einen Spot mit ausreichender Reichweite und Fokussierbereich.

Kann ich Lumen für eine gewählte Entfernung in Lux umrechnen?

Ja. Verwenden Sie die Raumwinkelumrechnung: Berechnen Sie Omega = 2π(1 - cos(Abstrahlwinkel/2)), berechnen Sie Candela als Lumen / Omega, dann ergibt Lux bei Entfernung d Candela / d². Dies liefert eine praktische Schätzung für die Bühnenplanung.

Wie erhalte ich die Strahlqualität im Laufe der Zeit aufrecht?

Reinigen Sie regelmäßig Linsen und Gobos, überprüfen Sie Kühlsysteme, prüfen Sie die mechanischen Fokus- und Zoomfunktionen und ersetzen Sie bei Bedarf veraltete LEDs oder Treiber. Durch die ordnungsgemäße Wartung bleiben Leistung und optische Wiedergabetreue erhalten.

Bietet KIMU kundenspezifische Optiken für bestimmte Abstrahlwinkel an?

Ja. KIMU ist spezialisiert auf maßgeschneiderteBühnenbeleuchtungLösungen und kann kundenspezifische Optiken, Abstrahlwinkel und mechanische Anpassungen entwickeln, um Ihren Produktionsanforderungen gerecht zu werden. Kontaktieren Sie KIMU über die Website für OEM/ODM-Anfragen.

Wo finde ich weiteren technischen Support?

Technische Spezifikationen, photometrische Dateien (IES/LDT) und individuelle Anfragen finden Sie bei KIMU unter https://www.kimulighting.com/ oder kontaktieren Sie unser technisches Team für photometrische Modellierung und Pre-Sales-Support.