Reflektor: Zusammenhänge Tiefe, Durchmesser, Parabel...

Nos

Stammgast
29 Januar 2011
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Eine Super Arbeit der Reflektor. Mit einer "glatten" Oberfläche und einer MC-E einen Beam ohne donut zu erzeugen ist echt eine tolle Leistung.

Allerdings spricht der nicht vorhandene donut für eine nicht "perfekte" Reflektorform, da der Brennpunkt bei der MC-E ja dunkel ist, und dieser Punkt eigendlich im Zentrum des Strahls auftauchen müsste.

Dieser blinde Punkt wird von deinem Reflektor durch Streulicht kaschiert.


Aber jetzt nochmal was anders. Bei omnidirektional abstahlenden Leuchtmitteln (Birne/Lichtbogen) kann man zwischen einer flachen oder tiefen Parabolform wählen.
Entscheiden für den throw ist dort nur die Reflektoroberfläche, die im Mittel den selben Abstand zur Leuchtquelle hat, die Bauform ändert nur die Abstrahlung.

flacher Reflektor: kleinerer hotspot, mehr "Streulichtdurchmesser"
tiefer Reflektor: größerer hotspot, weniger "Streuchlichtdurchmesser"
Die Beleuchtungsstärke im hotspot ist identisch.
 
8 März 2011
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Hier im Thread ging es ja vor kurzem um die optimale Form des Reflektors. Dabei wurde von manchen behauptet, dass eine optimale Parabel die Form y=x² haben müsse und man Breite und Tiefe nicht unabhängig voneinander wählen könne, d.h. der Reflektor bei 1 cm Radius 1 cm tief sein müsse, bzw. bei 2 cm Radius 4 cm tief sein müsse.

Aber jetzt kommt der Oberhammer, der absolute Brainer, der euch den Schlaf rauben wird:
Benutzen die Amerikaner andere Reflektoren als die Europäer? Schließlich wird dort in inch gerechnet!

Der Amerikaner rechnet also folgenermaßen: Radius 2 inch, Tiefe 4 inch.
Dieser Reflektor hätte aber nach Europäischen Maßen einen Radius von 5,08 cm bei einer Tiefe von 10,16 cm. Aber eigentlich müsste ein Radius von 5,08 cm nach unserer Rechnung doch eine Tiefe von 25,806 cm haben?

Aber wie kann das sein? Ist ein deutscher Reflektor auf einmal nicht mehr optimal, bloß weil ich ihn mit nach Amerika mitnehme?

Kann mir das einer erklären?
 

Sternwanderer

Beamshot-SEK
27 August 2010
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Japp, Du hast was wichtiges unterschlagen:

Die Koeffizienten fehlen natürlich. Und die machen dann natürlich je nach Größe eine breite oder spitze Parabel.

Trotzdem bleibt es immer eine Parabel! Deshalb auch Parabolreflektor...


Marcus
 
8 März 2011
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Ok, dann habe ich dich wohl falsch verstanden. Ich dachte, du hättest behauptet dass es eine ideale Parabelform (Normalparabel) gibt die für jede LED gilt. Nur das wollte ich mit meinem Gedankenspiel widerlegen.

Wenn ich deine Posts jetzt richtig interpretiere, sagst du jedoch, dass es für jede LED eine ideale Parabelform, d.h. den Parameter a in y=ax² gibt, egal wie groß die Parabel ist und es daher zu jedem Durchmesser eine genau definierte Tiefe gibt, sodass immer die für diese LED optimale Parabel entsteht. Ist das richtig?
 

Sternwanderer

Beamshot-SEK
27 August 2010
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Prinzipiell ja, allerdings geht die Parabel nicht durch den Ursprung, bzw. sie tut es, wenn Du die LED nicht dort platzierst.

Zusätzlich kommt natürlich, dass je nach gewünschter Lichtverteilung (Spot oder Flood) eine etwas andere Form rauskommt.

Abgesehen davon gilt: Ja, so isses.

Es gibt im Prinzip für jede LED genau eine "perfekte" Parabel, um das LIcht maximal weit zu schleudern. Und je mehr man sich von dieser Form entfernt, desto geringer wird die Reichweite (was ja durchaus erwünscht sein kann!).



Marcus
 

Sternwanderer

Beamshot-SEK
27 August 2010
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Nö, parallele Verläufe der "Lichtstrahlen" aus dem Brennpunkt.

Dass aufgrund der nicht infinitesimal kleinen Fläche der LED immer Fehlfokussierungen vorhanden sind ist natürlich klar.


Marcus
 
8 März 2011
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Aber anhand welches (messbaren) Kriteriums stellst du denn fest, ob die eine Lampe besser "schleudert" als die andere?
 

Sternwanderer

Beamshot-SEK
27 August 2010
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Springe
Reichweite...

Um das zu messen: Zum Beispiel Lichtstärke in 100m Entfernung. Oder, wie es meistens hier und im CPF geschicht: Helligkeit in 1m.

Ein heller Fluter liegt dann bei 10.000lux, ein Thrower bei 20k-30k aufwärts.


Marcus
 

cloudforce

Stammgast
6 November 2010
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Welche Abstrahlwinkel (Voll- oder Halbwinkel) werden denn in gängigen Taschenlampen verwendet? Was zeichnet nen Flooder und was nen Thrower aus? Zu welcher Kategorie würde eine Lampe mit 8° Vollwinkel zählen?
 

Sternwanderer

Beamshot-SEK
27 August 2010
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Also meine Lumapower D-mini VX ultra ist ja an sich ein Fluter.

Mit dem separat erhältlichen Turboforce Head wird sie zum Thrower: 3,5° Vollwinkel sind angesagt ;)

Mit 8° ist die Lampe eine "normale", würde ich sagen. Semi Thrower, wie die Skyline II haben auch einen sehr kleinen Spot, aber halt genug drumrum...


Marcus
 

RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
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hey, also 8° vollwinkel würde ich noch zu thrower zählen.

habe einen Reflektor mit 6° und das ist extremst Throwlastig, fast schon linsenartig...

Was aber noch dazukommt, ist der streubereich. Wie viel licht wird in dem Bereich von 8° abgegeben ? 80% ? oder doch nur 50%

das ist mindestens genauso entscheident, wie der winkel.

meine Allroundlampe hat einen Öffnungswinkel von 20°, und das ist sehr gut geeignet, kleiner, erkennbarer Spot, mit viel Streulicht.

Viele Grüße

Michael
 
22 Dezember 2010
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Paderborn
Zunächst mal: geiler Thread!
Das hier an der Drehe per Hand ein Reflektor entsteht fasziniert mich zutiefst :klatschen: :klatschen: :klatschen:

Aber ich muss leider noch ein wenig Senf dazu geben, da in bezug auf "Parabolspiegel" hier einige Details noch nicht genannt sind.

1. Wendelbilder

Zum einen ist die Größe der Lichtquelle entscheidend (es gibt in der Beleuchtung keine Punktlichtquellen).
Das heisst konkret, dass von jedem Punkt auf der Oberfläche des Reflektors aus gesehen (oder einer Linse, was das angeht) die Lichtquelle eine bestimmte Größe hat. Vergleich dazu: Die Sonne hat ne bestimmte Größe am Himmel, die Straßenleuchte daneben auch (auch wenn beide selten gleichzeitig eingeschaltet sein sollten).
Die Größe ist ein Raumwinkel, oder im 2D Schnitt ein einfacher Winkel. Man bezeichnet das auch als "Wendelbild", also als Abbild der Glühwendel, heutzutage naklar ist das dann eher ein Bild der LED / des HID Lichtbogens.

Wenn wir uns mal denken, auf ner Parabelkurve eines Reflektors nach Außen zu laufen, dann werden diese Wendelbilder kleiner (Wir gehen auf der Reflektorkurve weiter von der Lichtquelle weg, also kleinere Sehwinkel).
Das bedeutet: kleinste Wendelbilder gibt's immer dann, wenn man weit von der Quelle weg ist / große entstehen dicht bei der Quelle.
!! Das definiert zu einem entscheidenden Teil das Lichtbild !!

2. Parabolform

Die Parabel hat exakt einen Brennpunkt.
Ne High Power LED ist (chip) meist 1mm², 2mm² oder größer in der Fläche, und damit kein Punkt mehr. Bei der Auslegung der Parabelkurve kann diese grundsätzlich auch auf den Rand oder die Ecke der LED ausgelegt werden (Stichwort : CPC). das wäre dann eine Art "Off Axis Parabel".
Zudem ist die Brennweite interessant. Fokussieren oder Defokussieren einer Parabel führt bei unterschiedlichen LED je nach Abstrahlung und Bauweise zu leicht unterschieldichen Effekten. Der Spot kann z.B. manchmal besser werden, weil das Licht aus der LED aufgrund der Linse von einem anderen Punkt her zu kommen scheint (vgl. Blick ins Wasser), als mechanisch anzunehmen wäre.
Die Parabelform produziert wie hier ja schon klar ist aus einem Punkt paralleles Licht. Erst in Verbindung mit den Wendelbildern ergibt sich dann die Lichtvertielung, also die exakte Querschnittskurve der [cd] Verteilung des Spots.

3. Andere Kurvenformen

Wird nicht eine Parabel genommen, sondern mehrere Kurven"stücke", dann können die naklar in Ihrer Wirkung überlappen. Dadurch entstehen Ringe.
Am besten ist es, eine glatte Kurve ohne Ecken zu verwenden und einfach zu entscheiden, ob es ein heißer oder ein weicher Spot werden soll.
Hot Spots gibts aus dem Randbereich, also am Rand : Parableform.
Weich wird alles andere, sei es gerade, hyperbolisch oder gar elliptisch (Spot im Nahfeld, flood im Fernfeld).

Eine gerade Kegelform unten am Reflektor würde z.B. flood liefern, ein sanfter Übergang zur Parabel am äußeren Rand dann einen schönen heissen Spot dazubasteln. Das gleiche umgekehrt würde einen weicheren Sport liefern, weil ja naher der LED größere Wendelbilder aus der gleichen Kurve wie am anderen Ende des Reflektors entstehen., usw. usf.


Es kommen also hier mehrere Effekte zusammen, die nur insgesamt das finale Lichtbild zaubern. Einzele Aspekte werde nie alles kontrollieren können und taugen auch selten für Erklärungen.

Insofern eine kleine Korrektur zu in diesem Thread gesagtem:

Tiefer Reflektor = viel Licht eingesammelt (großer Raumwinkel abgedeckt), nicht automatisch throw, sondern zunächst mehr Lichtkontrolle durch den Reflektor, weniger direkte Anstrahlung

Großer Reflektor (in den Abmessungen) = kleine Wendelbilder = throw

Kleiner Reflektor mit großer Raumwinkelandeckung = viel Lichtkontrolle, aber nur begrenzter throw möglich...


Natürlich kommt mit Tiefe auch Abstand zur Quelle und dadurch entsteht dann letztlich throw :D, aber das ist ein sekundärer Effekt und sollte getrennt erkannt werden.


In diesem Sinne : Weiter machen :thumbsup:
 

Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Hallo
Für einen "Guten" XM-L Thrower braucht man:

kleinst möglichen Abstrahlwinkel
tiefer und breiter Reflektor
Reflektoreingang(wo Led sitzt)soll breit sein, zum Beispiel SST 50 Reflektor
einen oder mehrere Akkus die den gewünschten Strom auch dauerhaft liefern.
Ein Treiber der die Led richtig füttert(auf high-nicht unter 3Ampere)
Die Tala an sich.
Gruß Xandre