Optiikka ja valaistuslaskenta

Valonjakotyypit ja spektrisuodatus – linssi muokkaa valoa

Optiikka määrää, mihin katuvalaisin lähettää valonsa. Osa optiikasta muuttaa myös spektriä, mikä vaikuttaa valaistuslaskennassa käytettävään valovirtaan. Valitse LED ja optiikka yhdessä. Tarkista valitun yhdistelmän valonjako, valovirta ja hankkeessa tarvittavat fotometriset tiedot.

Julkaistu 22. kesäkuuta 2026 · noin 10 min lukeminen

Jaa
Lyhyesti
  • IES-jakotyyppi (I–V) kuvaa, kuinka valaisin jakaa valoa. Sen sijaan M-, C- ja P-luokat määrittelevät suorituskykyvaatimukset koko valaistusasennukselle. Valittu linssi ja oikea IES/LDT-tiedosto ovat osa projektikohtaista laskelmaa.
  • AMBER: laske suodatetun valovirran ja valitun linssijakauman avulla.
  • SPECTRE: tarkista koko yhdistelmän fotometria; valmistajan komponenttiesimerkki ei korvaa valaisintiedostoa.
  • Sinisen valon vähennys ja mesooppinen S/P-suhde vetävät osittain vastakkaisiin suuntiin: matalampi sininen valo tarkoittaa alhaisempaa S/P:tä, mikä voi heikentää perifeeristä yönäköä. Se on todellinen kompromissi - katso avoimet kysymykset.

Mitä valonjakotyyppi tarkoittaa käytännössä

Linssin geometria muokkaa valon jakautumista tielle ja ympäröiville alueille. Käytä fotometrisiä tietoja valitulle kokoonpanolle DIALux:ssä tai Reluxissa ja tarkista, että jako vastaa todellista tien leveyttä, asennusjärjestelyä ja projektin vaatimuksia.

IES (Illuminating Engineering Society) luokittelee katuvalaisimien sivuttaisjakauman viiteen tyyppiin: LEDiL – säteen ohjain

Mitä valonjakotyyppi tarkoittaa käytännössä
IES-tyyppi Lateraalinen jakautuminen Tyypillinen sovellus
Tyyppi IKapea, symmetrinen, pitkäKeskusta pitkin kulkevat kävely- ja pyörätiet
Tyyppi IIKapea, epäsymmetrinen ulospäinKapeita teitä ja polkuja, joissa on usein reunaan kiinnitetyt pylväät
Tyyppi IIIKeskikokoinen, epäsymmetrinenKeskimääräinen kaupunkitie, tyypillinen reunaan kiinnitetty pylväs
Tyyppi IVLeveä, yksipuolinenErittäin leveät kaistat, aukiot, pysäköintialueet
Tyyppi VSymmetrinen, pyöreä tai neliöRisteys, keskiasennus

EN 13201 käyttää M-, C- ja P-luokkia täydellisten valaistusjärjestelmien suorituskykyvaatimuksina. Ne eivät ole optisia valonjakotyyppejä. Hankinnassa IES-tyyppi voi kuvata valaisimen jakautumista, kun taas M-, C- tai P-luokka ilmoittaa projektin vaatimuksen.

Kun pylväiden korkeus ja pylväiden etäisyys ovat kiinteät, linssin valinta määrittää, ovatko keskiluminanssin (L) vaatimuksetm) ja tasaisuus (U0, UL) voidaan täyttää. Väärä valonjakotyyppi – esimerkiksi tyyppi IV kapealla tiellä – hukkaa valoa sivuttain ja voi epäonnistua tasaisuusvaatimuksissa ajoradan keskellä. Katso Malli vs todellisuus – mitä DIALux ei laske.

Kolme linssitekniikkaa – mitä ne tekevät valolle

Geometrisen jakauman lisäksi linssi vaikuttaa nykyään yhä enemmän myös valon spektriseen koostumukseen. On kolme periaatteessa erilaista lähestymistapaa:

1. Kirkas optiikka (viite)

Kirkas optiikka ohjaa valoa ilman tarkoituksellista sinisen valon suodatusta. Valoteho ja pieni värisiirtymä riippuvat materiaalista, geometriasta ja LED:stä. Vertaa samaa LED:tä ja valonjakoa, kun käytät selkeää optiikkaa vertailuna.

2. Absorptiosuodatin (keltainen linssi)

LEDiL ilmoittaa, että AMBER vähentää noin 99 % LED-valosta 380–500 nm:n alueella. Julkaistuissa CCT-esimerkeissä käytetään AMBER-2X2:tä Osram Duris S8:n kanssa, kuten 3 000 K tuloa ja noin 2 200 K lähtö. Nämä ovat esimerkkejä komponenteista, eivät VALDUR-mittauksia. LEDiL AMBER

AMBER vähentää sinistä valoa ja valon kokonaisvalovirtaa. Komponenttien suhteellinen valovirta viittaa samaan LED:ään ilman linssiä; se ei ole automaattisesti samaa prosenttiosuutta kirkkaaseen linssiin verrattuna. Valaisin vaatii fotometrian valitulle LED, linssin ja käyttövirran yhdistelmälle.

Absorptiosuodattimet sopivat ympäristöihin, joissa sinisen valon vähentäminen on etusijalla ja alhaisempi tehokkuus on hyväksyttävää – esimerkiksi asuinalueille, puistoihin ja elinympäristöihin, joissa ekologinen valon saastuminen on ensisijainen huolenaihe. (Onko sinisen valon todellinen ekologinen vaikutus kenttäasennuksissa kvantifioitu – katso avoimet kysymykset, kysymys 4.)

3. Spektrin uudelleenjakolinssi

SPECTRE muotoilee spektrin uudelleen ja LEDiL:n mukaan vähentää sinistä komponenttia noin 99 %. Valmistaja kuvailee tekniikkaa patentoiduksi. Julkiset tuotetiedot eivät osoita tiettyä fosforipinnoitetta tai tarkkaa materiaalirakennetta. LEDiL SPECTRE

LEDiL:n julkaistut SPECTRE-Y-2X2-T2-esimerkit käyttävät Luxeon 5050 Squarea ja näyttävät valovirran lähellä paljaan LED:n tasoa. Valmistaja ilmoittaa, että suorituskyky riippuu LED:stä, spektristä ja valonjaosta. Tämä ei ole 100 % radiometrinen läpäisy tai mitattu VALDUR-arvo.

Linssitekniikoiden vertailu

Linssitekniikoiden vertailu
Parametri Kirkas optiikka Absorptiosuodatin Spektrin uudelleenjakauma
Fotooppinen valovirta suhteessa paljaaseen LEDiin Riippuu LED:stä ja linssistä Alempi; tarkista jokainen yhdistelmä Lähellä paljaan LEDin tasoa valmistajan esimerkeissä
Sinisen valon vähennys (AMBER: 380–500 nm) Ei mitään Noin 99 % LEDiL:n mukaan Noin 99 % LEDiL:n mukaan
CCT-siirto lähteestä Yleensä pieni; varmista Suuri (esim. 3 000 K → ~ 2 200 K) 3 000 K → ~ 2 200 K (Luxeon 5050 Square)
S/P-suhde (mesooppinen suorituskyky) Säilytetty lähteestä Alennettu (alempi sininen sisältö) Alennettu (alempi sininen sisältö)
Sopii Vilkkaasti liikennöivät tiet, suurin valovoima Puistot, asuinalueet, luontotyypit Liikennetiet, joilla on sinistä valoa koskevat vaatimukset

Taulukossa erotetaan komponenttiesimerkit täydellisen valaisimen suorituskyvystä. Tunnista LED, käyttövirta ja linssin geometria, kun vertaat arvoja. LEDiL AMBER · LEDiL SPECTRE

Mitä linssin valinta tarkoittaa EN 13201 -laskelmissa

Linssin muutosten laskentavaikutukset:

  • AMBER: käytä suodatettua valovirtaa ja oikeaa jakautumista laskennassa.
  • SPECTRE: komponenttiesimerkki ei korvaa koko valaisimen fotometriaa.
  • Linssin vaihto muuttaa myös jakoprofiilia, jos linssin geometria muuttuu: uudelleenluokitus (esim. tyypistä III tyyppiin II) on laskettava uudelleen oikeasta IES/LDT-tiedostosta.

Käytä koko valaisimen IES/LDT-tiedostoa oikealle linssille, LED-lähteelle ja ohjausvirralle. Komponenttiprosentti ei voi määrittää keskimääräistä luminanssia, tasaisuutta tai häikäisyä. Laske asennus uudelleen linssin vaihdon jälkeen; mikään linssiperhe ei takaa automaattisesti luokan noudattamista.

Sinisen valon vähennys ja S/P-suhde – todellinen kompromissi

Korkea S/P-suhde (skotooppinen/fotooppinen) tarkoittaa, että lähde edistää suhteellisen enemmän sauvapohjaista näkemistä ja siten perifeeristä havaitsemista mesooppisissa olosuhteissa. Sininen valo on tärkeä komponentti korkean S/P:n tuottamisessa. Absorptiosuodatin tai spektrin uudelleenjakolinssi, joka poistaa sinistä valoa, alentaa siten S/P-suhdetta.

Tämä luo kompromissin:

  • Korkeampi S/P voi hyödyttää joitakin perifeerisiä visuaalisia tehtäviä mesooppisen mukautuksen aikana. CCT yksin ei voi määrittää S/P:tä, eikä tulos ole yleinen tieturvallisuusmittari. CIE TN 005:2016
  • Matala sininen sisältö voi olla osa kohteen ympäristövaatimuksia. Arvioi myös valon taso, suunta, käyttöajat ja altistuneet lajit. Lämmin väri tai alhainen S/P-suhde ei takaa erityistä ekologista tai terveysvaikutusta. DarkSky / IES

Kumpikaan ei ole objektiivisesti oikein – valinta riippuu asennuskontekstista. Katso Mesooppinen fotometria ja pimeänäkö taustalle ja Mitä emme tiedä? kysymys 1 nykyiselle CCT-optimin tutkimusasemalle.

Viisi kysymystä linssiä valittaessa

  1. Mikä valaistusluokka (M, C tai P) koskee liikennealuetta ja mikä IES/LDT-jakauma tarvitaan sen täyttämiseksi projektin geometriassa?
  2. Jos spektrisuodatus vaaditaan, mikä spektri, valovirta ja värintoisto dokumentoidaan valitulle yhdistelmälle?
  3. Käyttääkö laskelma oikeaa IES/LDT-tiedostoa eli kyseistä linssiä koskevaa tiedostoa kirkkaan vertailuoptiikan tiedoston sijaan?
  4. Onko läpäisytiedot vahvistettu riippumattomalla akkreditoidulla mittauksella vai perustuuko vertailu yksinomaan valmistajan tietolehteeeseen?
  5. Miten linssin valinta vaikuttaa S/P-suhteeseen, ja onko sillä merkitystä asennuksen mesooppisille suorituskykyvaatimuksille?

VALDUR – Tekninen huomautus

VALDUR-valaisin käyttää LEDiL 2 × 2 -optiikka-alustaa (50 × 50 mm) valituilla Philips/Signify Fortimo FastFlex -moduuleilla valonlähteenä. Tarkka moduuli, UHE-versio ja moduulin suorituskyky riippuvat valitusta CCT:stä, valovirran tasosta ja konfiguraatiosta; moduuli ja tilauskoodi tarkistetaan konfiguraatiokohtaisesti.

Saatavilla olevat optiset tyypit sisältävät tyypin II, III ja IV geometriat kirkkailla, oranssilla ja spektrin uudelleenjakovaihtoehdoilla. Tiettyjen yhdistelmien IES/LDT-tiedostoja voi pyytää kautta POLAB-optiikka. Kaikki yllä mainitut sinisen valon ja läpäisevyyden arvot ovat peräisin LEDiL-tietolehdistä, ja ne on tarkistettava projektin suunnitteluvaiheessa.

DWC on tavallinen VALDUR-optiikka. ME on saatavilla pyynnöstä vahvistetussa 50 × 50 mm -muodossa; tuoteperheen nimi ei takaa kaikkien esineiden yhteensopivuutta.

Pyydä valitun LED-moduulin, optiikan ja käyttövirran tiedot. POLAB vahvistaa, mitkä IES/LDT-tiedostot ovat saatavilla ja käyttävätkö ne komponenttitietoja, laskelmia vai koko valaisimen mittauksia. Tässä näkyvät valkoisen valon arvot ovat alustavia laskelmia, eivät mitattua valaisimen fotometriaa.

Lähteet

  1. LEDiL – Tuoteluettelo 2019, katu- ja aluepalkkiopas
  2. LEDiL – Luo biologisesti kestävää valaistusta LEDiL AMBER -linsseillä
  3. LEDiL – SPECTRE: Poista sininen valo tehokkuudella, jota et usko
  4. LEDiL – SPECTRE
  5. CIE TN 005:2016 – Tuotteen suorituskyvyn määrittäminen mesooppisille sovelluksille
  6. DarkSky / IES – viisi vastuullisen ulkovalaistuksen periaatetta

Optiikan valintaa koskevia kysymyksiä

Mikä optiikka sopii tiegeometriaasi ja ekologisiin valovaatimuksiisi?

Pyydä valitun LED-moduulin, optiikan ja käyttövirran tiedot. POLAB vahvistaa, mitkä IES/LDT-tiedostot ovat saatavilla ja käyttävätkö ne komponenttitietoja, laskelmia vai koko valaisimen mittauksia. Tässä näkyvät valkoisen valon arvot ovat alustavia laskelmia, eivät mitattua valaisimen fotometriaa.