6.07 - LUỒNG SÁNG TỎA - THAM KHẢO

 

1. Phép tính: BEAM WIDTH của bất kỳ góc nào
(Luồng, phạm vi hay giới hạn)

BEAM WIDTH =  GÓC x 0.018 x KHOẢNG CÁCH hay

BEAM WIDTH = HỆ SỐ NHÂN x KHOẢNG CÁCH

-------------------------------------------------- --------------------

2. Phép tính: HỆ SỐ NHÂN ở mọi góc độ, như sau:

           BEAM WIDTH
MF =     ----------------      hay MF = góc x 0.018
          KHOẢNG CÁCH

-------------------------------------------------- --------------------

3. Phép tính: GÓC, như sau:

              MF                                        BEAM WIDTH
GÓC = -------------         hay       GÓC = -------------------
             .018                                          KC x .018

-------------------------------------------------- --------------------

4. BỀ RỘNG LUỒNG SÁNG – tại bất kỳ GÓC TỎA  & KHOẢNG CÁCH

 

KHOẢNG CÁCH	GÓC (tính bằng độ)
feet	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60
5	0.9	1.4	1.8	2.3	2.7	3.2	3.6	4.1	4.5	5.0	5.4
10	1.8	2.7	3.6	4.5	5.4	6.3	7.2	8.1	9.0	9.9	10.8
15	2.7	4.0	5.4	6.8	8.1	9.5	10.8	12.2	13.5	14.9	16.2
20	3.6	5.4	7.2	9.0	10.8	12.6	14.4	16.2	18.0	19.8	21.6
25	4.5	6.8	9.0	11.3	13.5	15.8	18.0	20.3	22.5	2.6	27.0
30	5.4	8.1	10.8	13.5	16.2	18.9	21.6	24.3	27.0	29.7	32.4
35	6.3	9.5	12.6	15.8	18.9	22.0	25.2	28.4	31.5	34.7	37.8
40	7.2	10.8	14.4	18.0	21.6	25.2	28.8	32.4	36.0	39.6	43.2
45	8.1	12.2	16.2	20.3	24.3	28.4	32.4	36.5	40.5	44.6	48.6
50	9.0	13.5	18.0	22.5	27.0	31.5	36.0	40.5	45.0	49.5	54.0
55	9.9	14.6	19.8	24.8	29.7	34.7	39.6	44.6	49.5	54.5	59.4
60	10.8	16.2	21.6	27.0	32.4	37.8	43.2	48.6	54.0	59.4	64.8
65	11.7	17.6	23.4	29.3	35.1	41.0	46.8	52.7	58.5	64.4	70.2
70	12.6	18.9	25.2	31.5	37.8	44.1	50.4	56.7	63.0	69.3	75.6
75	13.5	20.3	27.0	33.8	40.5	47.3	54.0	60.8	67.6	74.3	81.0
80	14.4	21.6	28.8	36.0	43.2	50.4	57.6	64.8	72.0	79.2	86.4
85	15.3	23.0	30.6	38.3	46.0	53.6	61.2	68.9	76.5	84.2	91.8
90	16.2	24.3	32.4	40.5	48.6	56.7	64.8	72.9	81.0	89.1	97.2
95	17.1	25.7	34.2	42.8	51.3	59.9	68.4	77.0	85.5	94.1	102.6
100	18.0	27.0	36.0	45.0	54.0	63.0	72.0	81.0	90.0	99.0	108.0

 

 

6.08 - CÔNG SUẤT VÀ CƯỜNG ĐỘ

 

1) CÔNG SUẤT THIẾT BỊ

Một khi đã lựa chọn LOẠI và LUỒNG SÁNG TỎA của thiết bị, người thiết kế cần phải kiểm tra xem các thiết bị có tạo ra độ chiếu sáng thích hợp trên các diễn viên hay phong cảnh (ở khoảng cách nhất định) không.

Thiết bị có nhiều công suất khác nhau. Nói chung, nếu công suất thiết bị gia tăng, thì sản lượng ánh sáng, cũng như kích thước, đường kính thấu kính, trọng lượng và chi phí giá thành của thiết bị cũng tăng theo.

Trong nhà hát, công suất các thiết bị ứng dụng ánh sáng thường trong khoảng từ 500 đến 1000 watts. Trong các ứng dụng lĩnh vực, truyền hình và phim ảnh, công suất thiết bị thường trong khoảng 1.000-5.000 watt (đốt tim).

Công suất bóng đèn sân khấu và Studio có công suất tiêu chuẩn sau: 300-500-750-1000-1500-2000 watt.

Thiết bị mới có hiệu quả cao (được phát triển vào những năm 1990) hiện đang xử dụng bóng đèn 575 hay 600 watt mà thực sự tốt hơn một thiết bị 1000 watt tương tự như thiết kế cũ.
 

2) CƯỜNG ĐỘ TRUNG TÂM (CENTRAL INTENSITY)

Người thiết kế ánh sáng không thực sự quan tâm đến “công suất” cho các phép tính trắc quang. Thay vào đó, họ muốn biết cường độ của ánh sáng được tạo ra bởi một thiết bị cụ thể.

Bảng dữ liệu từ một thiết bị điển hình sẽ hiển thị CƯỜNG ĐỘ TRUNG TÂM (thể hiện bằng “candela” hay “candlepower”). Đây là cường độ dọc theo trục trung tâm của thiết bị và nó KHÔNG THAY ĐỔI THEO KHOẢNG CÁCH. Cường độ trung tâm khác nhau có thể được hiển thị công suất khác nhau của bóng đèn, trong một thiết bị cụ thể. Cường độ trung tâm thường được dùng để so sánh giữa các thiết bị khác nhau và  tính toán “foot candle” (hay LUX) mà luồng sáng trung tâm của thiết bị tạo ra, ở khoảng cách bất kỳ.

Thí dụ, nhiều thiết bị loại ellipsoidal xử dụng bóng đèn FEL1000 watt. Tất cả sẽ có cường độ trung tâm khác nhau, dựa trên quang học của thiết bị, luồng sáng tỏa, thiết kế chóa,v.v. Thí dụ:

. 3) CƯỜNG ĐỘ TRUNG TÂM chung của thiết bị “Strand” xử dụng bóng đèn FEL1000 watt:


Thiết bị             TƯƠNG ĐƯƠNG             GÓC PHẠM VI      CƯỜNG ĐỘ TRUNG TÂM

==============================================================

Strand 2250               50 độ                                53                               46000

Strand 2209               6X9                                   43                               58500

Strand 2240               40 độ                                38                               90000

Strand 2212               6X12                                 31                               91000

Strand 2230               30 độ                                30                               121,000

Strand 2216               6X16                                 23                              149600

Strand 2220               20 độ                                20                               184000

Strand 2215               15 độ                                15                               250000

Strand 2113               8X13                                 13                              420000

Strand 2223              10X23                                 9                               800000

==============================================================

tất cả các thiết bị thiết lập cho ánh sáng “cosine”.

 

6.09 - ÁNH SÁNG, FOOTCANDLES VÀ LUX

 

1.) ÁNH (CHIẾU, RỌi) SÁNG (LUMINANCE)

Trong thực tế, người thiết kế thực sự không quan tâm trực tiếp đến cường độ, trừ khi họ muốn so sánh một thiết bị ánh sáng với những cái khác. Người thiết kế cuối cùng muốn biết là ánh sáng tại các diễn viên (đo bằng footcandle hay lux). Chú ý: từ “rọi sáng-luminance”, thay thế thuật ngữ "ánh sáng-illuminance" để đề cập đến “lượng ánh sáng rơi xuống trên một bề mặt” (tức là một diễn viên, cảnh quan).

2.) FOOTCANDLES và LUX

FOOTCANDLE được xử dụng như đơn vị ánh sáng trong khi foot đại diện cho đơn vị chiều dài. Nó là sự chiếu sáng tạo trên một bề mặt mà tất cả các điểm trong đó cách khoảng một foot từ một nguồn điểm hướng thống nhất của một CANDELA.

LUX (lx) là đơn vị SI của độ rọi sáng. 100 fc = 1.076 lux.

3.) MỨC ĐỘ ÁNH SÁNG SÂN KHẤU

Mức độ ánh sáng trung bình cho một chương trình sân khấu điển hình có thể thay đổi từ 10-200 FC - tùy thuộc vào nhu cầu tầm nhìn, không khí cho tiết mục. Khu vực diễn xuất với độ rọi 50-100 FC thường thích hợp cho kịch tình cảm, hài kịch, và nhạc kịch, tạo ra ánh sáng cho chung quanh và hậu cảnh một mức độ ánh sáng thấp hơn (tương phản). Tác giả đã tìm thấy rằng khu vực diễn xuất có độ rọi khoảng 100 FC (tôi đo mọi thời điểm) sẽ làm cho người đã bị “mắt lão hóa-aging eye” có thể xem từng chi tiết trên khuôn mặt từ khoảng cách 75 feet (khoảng 20 hàng ghế). Mức độ ánh sáng quá thấp trong một thời gian quá dài có thể gây ra mệt mỏi thị giác.

Đôi khi, độ rọi 10 FC có thể nhìn thấy “sáng hơn” 200 FC. Không phải là chỉ có lượng ánh sáng mới quan trọng. Khả năng tầm nhìn và nhìn thấy tốt, cũng phụ thuộc vào hình ảnh đối tượng có tương phản với môi trường chung quanh của nó không, và vào khoảng cách và điều kiện của hệ thống thị giác của con người.

4) CÁC PHÉP ĐO ĐỘ RỌI SÁNG

Footcandles (lux) được đo bằng MÁY ĐO ÁNH SÁNG. Thông thường, người thiết kế ánh sáng sân khấu không bao giờ mang đồng hồ đo ánh sáng, trong khi người thiết kế ánh sáng truyền hình, phải có thường xuyên. Mắt có một giải năng động lớn và có thể chứa một giải ánh sáng rộng (từ rất tối đến rất sáng). Camera truyền hình có độ nhạy ít hơn nhiều và ánh sáng phải rõ ràng trong giới hạn của mức độ ánh sáng và độ tương phản.

Người thiết kế ánh sáng sân khấu, trong thực tế, hiếm khi quan tâm đến mức độ footcandles, lux và các phép tính. Thay vào đó, họ chỉ "hiểu theo bản năng" với công suất bóng đèn, với độ dày của bộ lọc màu, sẽ tạo ra các ấn tượng cần thiết của độ sáng – đến khán giả. Người thiết kế ánh sáng sân khấu không phải làm ánh sáng cho lightmeter, họ chỉ thiết kế dành riêng cho mắt người.

 

6.10 – RỌI SÁNG -  TÍNH TOÁN

 

1.) TÍNH TOÁN ĐỘ RỌI SÁNG

Để  tính toán độ rọi sáng, người thiết kế trước tiên phải biết cường độ của ánh sáng được tạo ra bởi một thiết bị là bao nhiêu. Xử dụng bảng dữ liệu của hãng sản xuất, tìm “cường độ trung tâm” (bằng candela), và sau đó tính toán độ rọi sáng của luồng sáng trung tâm ở bất kỳ khoảng cách nào, như sau:

Công thức RỌI SÁNG (fc hay lux) = CƯỜNG ĐỘ TRUNG TÂM / KHOẢNG CÁCH.

Công thức RỌI SÁNG (E)    =          (I) (candela)
                                               ----------------------
                                              KHOẢNG CÁCH

THÍ DỤ:

Nếu một thiết bị công suất 1000 watt, có cường độ trung tâm 90.000 Candela, có độ rọi sáng của luồng sáng trung tâm (fc hay lx) ở khoảng cách 30 feet là bao nhiêu?

ĐÁP:      90.000 / 30 FT  = 300 Footcandles.

2) TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ

Bạn cũng có thể tính toán cường độ trung tâm (bằng candela) của một thiết bị ánh sáng để tạo ra một ánh sáng cụ thể (fc hay lx) ở khoảng cách bất kỳ nào bằng cách xử dụng công thức sau đây.

Công thức:    CANDELA = (FC hay LUX) x (KHOẢNG CÁCH SQ)

THÍ DỤ:

Thí dụ, cường độ trung tâm (thiết bị) cần thiết để tạo ra một luồng sáng trung tâm (fc hay lx) ở khoảng cách 30 feet là bao nhiêu?

ĐÁP: 100 Footcandles x 90 = 90.000 candela

3.) ĐƠN VỊ TÍNH

Khi “foot được lấy làm đơn vị cho khoảng cách, câu trả lời sẽ là footcandles (fc). Khi đồng hồ đo được lấy làm đơn vị cho khoảng cách, câu trả lời sẽ là lux (lx).

 

6.11 – CHIẾU SÁNG - THAM KHẢO

 

Phương pháp áp dụng luật Bình phương Nghịch đảo - (ánh sáng bình thường trên bề mặt)


1. Để tính toán ánh sáng ở khoảng cách xa bất kỳ,

(Cho rằng: CƯỜNG ĐỘ TRUNG TÂM  bằng Candela).

E (fc) =       I (candela)                  E (lux) =         I (candela)
              -------------                                            -------------
           KHOẢNG CÁCH ² (ft),                    KHOẢNG CÁCH ² (m)

Giả định cường độ trung tâm của nguồn
vuông góc với bề mặt. Khoảng cách đến
nguồn phải có ít nhất gấp 5 lần
kích thước tối thiểu của nguồn.

-------------------------------------------------- --------------------

2. Để tính toán CƯỜNG ĐỘ, (đã cho: ánh sáng và khoảng cách):

Candela = (FC hay LUX) x (KHOẢNG CÁCH ².)

-Hay xử dụng bảng sau-

2a. Candela cần thiết cho các mức độ khác nhau của ánh sáng:

 

KHOẢNG CÁCH tính bằng (Feet)	25	ÁNH 50	SÁNG 75	YÊU 100	CẦU 125	(Footcandles) 150
10	2.500	5.000	7.500	10.000	12.500	15.000
20	10.000	20.000	30.000	40.000	50.000	60.000
30	22.500	45.000	67.500	90.000	112.500	135.000
40	40.000	80.000	120.000	160.000	200.000	240.000
50	62.500	125.000	187.000	250.000	312.500	375.000
60	90.000	180.000	270.000	360.000	450.000	540.000
70	122.500	245.000	367.500	490.000	612.500	735.000
80	160.000	320.000	480.000	640.000	800.000	960.000
90	202.500	405.000	607.500	810.000	1.012.500	1.215.000
100	250.000	500.000	750.000	1.000.000	1.250.000	1.500.000

3. Để chuyển đổi từ FC sang LUX (hay LUX sang FC):

LUX x 0,0929 = FC                    FC x .10.76 = LUX

(500 LUX = 46 FC)                   (50 FC = 538 LUX)

-------------------------------------------------- --------------------

 

6.12 - PHÂN PHỐI LUỒNG SÁNG

 

1.) GÓC LUỒNG SÁNG, PHẠM VI, GIỚI HẠN

Dữ liệu của hãng sản xuất sẽ giới thiệu góc LUỒNG SÁNG, PHẠM VI, GIỚI HẠN, cho một thiết bị cụ thể. Đó là góc PHẠM VI xác định sự lan tỏa “hữu ích” của một thiết bị cụ thể, và nó là con số mà người thiết kế xử dụng để tính toán chiều rộng chùm (góc lây lan).

2) PHÂN PHỐI LUỒNG SÁNG

Nói chung, trục trung tâm của luồng sáng của một thiết bị có cường độ tối đa. Đây là trung tâm của thiết bị. Góc LUỒNG SÁNG là góc mà cường độ trung tâm giảm xuống còn 50%. Vì vậy, một thiết bị với một góc PHẠM VI 40 độ có thể có một góc LUỒNG SÁNG 5 độ (cao điểm, hay trung tâm nóng), một góc LUỒNG SÁNG 20 độ (cosine) hay một góc LUỒNG SÁNG 40 độ (thậm chí phạm vi bằng phẳng) - hay bất cứ điều gì ở giữa.

Bạn sẽ lưu ý ở trên rằng đó là mối quan hệ giữa cường độ trung tâm và góc luồng sáng và phạm vi để xác định sự phân phối hay ngang bằng nhau của ánh sáng, qua luồng sáng. Đôi khi một luồng sáng với một “trung tâm'”là sự mong muốn. Đôi khi một luồng sáng với một phạm vo hẳng là cần thiết. Đôi khi, bắt buộc chỉ là ánh sáng cosine. Điều quan trọng là hiểu loại phân phối của mỗi thiết bị có khả năng tạo ra những gì.

3) THÔNG BÁO

Để báo cáo sản lượng ánh sáng cao nhất có thể, hãng sản xuất nói chung sẽ thông báo output với các thiết bị được thiết lập để phân phối CỰC ĐẠI (PEAK) (trung tâm nóng). Thiết bị thường ít khi xử dụng các thiết lập PEAK này, thường là kết quả trong một trung tâm luồng sáng nóng, với ánh sáng ít hơn nhiều, so với những nơi khác trong luồng sáng. Lưu ý:sự phân phối PEAK, COSINE và PHẠM VI PHẲNG tất cả đều có cách xử dụng của nó, cho các ứng dụng ánh sáng sân khấu. Các báo cáo này cũng nên được bao gồm trong bảng dữ liệu, nếu thiết bị có thể điều chỉnh các loại phân phối này.

4.) ĐỊNH NGHĨA
-------------------------------------------------- --------------------

GÓC ĐỘ:
-------------------------------------------------- --------------------

Cường độ cực đại    - điểm sáng nhất trong luồng sáng, thường là trên trục trung tâm

1 / 2 góc cực đại      - nơi mà cường độ giảm 1 / 2 cường độ cực đại.

1 / 10 góc cực đại    - nơi mà cường độ rơi xuống 1 / 10 cường độ cực đại.

Góc giới hạn            - tổng đường kính luồng sáng

Góc luồng sáng        - góc tương tự như 1 / 2 góc cực đại.

Góc phạm vi             - tương tự như 1 / 10 góc cực đại

-------------------------------------------------- --------------------

PHÂN PHỐI:

-------------------------------------------------- --------------------

Phân phối cực đại    - thiết lập để: cường độ trung tâm tối đa

Phân phối Cosine     - thiết lập để: 1 / 2 cường độ trung tâm tại 2 / 3 luồng sáng tổng cộng.

Khoảng cách Phạm vi bằng phẳng - Thiết lập để: luồng sáng đều nhau, không có trung tâm nóng.

 

6.13 – THUẬT NGỮ CủA HÃNG SẢN XUẤT

 

1) HIỆU NĂNG DỮ LIỆU -  THUẬT NGỮ DÙNG BỞI CÁC HÃNG SẢN XUẤT KHÁC NHAU

-------------------------------------------------- --------------------

Pk =  Peaky                       hơi ốm                                Strand

PD = Peak Distribution        phân phối cực đại                Strand

Pk =  Peak                        cực đại                                Colortran

PC = Peak Center              Trung tâm cực đại                 Altman

PF = Peak Focus               Focus cực đại                      Colortran

PB = Peak Beam               luồng sáng cực đại               Electronic Theatre Controls

-------------------------------------------------- --------------------

CD = Cosine Distribution   phân phối cosine                     Strand

Co =  Cosine                      Cosine                                 Altman (360 series), Colortran, Strand

-------------------------------------------------- --------------------

FF = Flat Field                    phạm vi phẳng                      Altman, Emil Niethammer, v.v

-------------------------------------------------- --------------------

(còn tiếp: Phần 7 / 7: Giảng dạy Ánh sáng)