Flexibele verlichting in musea:

Primaire lens op de LED-chip

De lens op de halfgeleider omsluit niet alleen de LED-chip veilig, maar neemt als primaire lens de gelijkmatige lichtverdeling over in de halve ruimte boven de printplaat. Voor de meeste toepassingen in de museumverlichting is deze zeer brede lichtverdeling echter niet geschikt. De typische accentverlichting voor sculpturen vereist echter verschillende smalle stralingshoeken of de wallwashing heeft voor de presentatie van schilderijen aan wanden zelfs een asymmetrische lichtverdeling nodig. Om deze grote flexibiliteit in de enscenering van tentoonstellingen te kunnen waarborgen, heeft ERCO een systeem ontwikkeld waarin een ander optisch systeem het licht bundelt en aansluitend een verwisselbare tertiaire lens een snelle aanpassing van de lichtverdeling mogelijk maakt

Collimator als secundaire lens

De collimatoren lijnen het licht van de LED's parallel uit, zodat een tertiaire lens vervolgens de gewenste lichtverdeling kan vormgeven. Dit uitgangspunt biedt in de praktijk het voordeel dat bij een veranderd gebruik de lichtverdeling door een verwisselbaar systeem kan worden afgestemd op de verlichtingstaak. Parallelle lichtstralen worden, afhankelijk van de collimator, verzorgd via totale reflectie aan de zijvlakken of in combinatie met een lens in het midden. Totale reflectie werkt met een vrijwel verliesvrije lichtprojectie en biedt daardoor de optimale efficiency.

Spherolit-lenzen als tertiaire lens

De eigenlijke lichtverdeling, bijvoorbeeld smal stralend voor accentverlichting of breed stralend voor breedstraling, wordt als tertiaire lens via de Spherolit-lens gedefinieerd. Deze Spherolit-techniek is gebaseerd op de demontage van een groot lensvlak in individuele driedimensionaal gewelfde afzonderlijke vlakken die het licht sturen door het te breken. Door de individuele vorm van de Spheroliten kan de karakteristiek van een lens over een breed oppervlak worden gestuurd Afhankelijk van de welving van de afzonderlijke deeloppervlakken wordt het er parallel op vallend licht meer of minder ver uiteen gespreid. Het resultaat zijn lenzen die zich bij dezelfde basisgeometrie door verschillende stralingshoeken - van narrow spot tot wide flood – van elkaar onderscheiden. Tweezijdige Spheroliten maken bovendien ovale lichtbundels of wallwashing mogelijk. Alle eigenschappen hebben één ding gemeen: de lichtbundels zijn zeer gelijkmatig, vrij van onregelmatigheden en hebben een schone, enigszins lichtgetekende rand.

In plaats daarvan hebben ze slechts een compact vak nodig om andere lenzen gereed te houden. De eenvoudige, gereedschapsloze verwisseling van lenzen staat ook al bij kleine veranderingen in tentoonstellingen een snelle aanpassing van de lichtverdeling toe, bijvoorbeeld van accentverlichting naar wallwashing. Een systeem van stralingshoeken dat voor alle spotfamilies uniform is, vergemakkelijkt verder de oriëntatie bij de keuze van de passende lens voor accentverlichting, breedstraling of wallwashing.

Accenten gedifferentieerd aanbrengen: narrow spot tot flood

Voor de accentuering van kleine objecten met een hoge lichtsterkte of voor grote afstanden tussen armatuur en object is een narrow spot lichtverdeling geschikt met een stralingshoek < 10°. Door de smalle bundeling ontstaat ook al bij een laag vermogen een echt hoge verlichtingssterkte. Op die manier is bij LED-spots met de karakteristiek narrow spot 4W al voldoende om bij een afstand van 4m een verlichtingssterkte van 1000lx te genereren. Een voordeel van smalle lichtverdelingen is met name het grote visual comfort, omdat er nauwelijks directe verblinding optreedt voor de gebruiker. Voor grotere tentoonstellingsstukken komt een lichtverdeling spot met een stralingshoek van 10° - 20° respectievelijk flood met een stralingshoek van 25° - 35° in aanmerking.

Gulle gebaren maken: wide flood tot oval flood

Bredere lichtverdelingen zijn voorbestemd om grote tentoonstellingsstukken of kunstwerken in de context van de ruimte te tonen. Daarbij horen de lichtverdelingen wide flood met een stralingshoek > 45° respectievelijk extra wide flood met > 80°. Door de brede lichtbundel kunnen grote armatuurafstanden worden gerealiseerd, zodat daardoor ook de investeringskosten dalen. Een nadeel is echter de directe verblinding die hier meer optreedt dan bij smalle lichtverdelingen.
Een bijzonder aspect bij de breedstraling van grote kunstobjecten bieden naast de rotatiesymmetrische breedstralers de tweezijdige verdeling van de breedstralers die een ovale lichtbundel genereren. Daardoor kunnen staande of liggende tentoonstellingsstukken met een langwerpige vorm efficiënt worden verlicht. In plaats van twee of drie spots met een smalle lichtverdeling te gebruiken, is een enkele breedstraler met de karakteristiek oval flood al voldoende. Anderzijds kan bij smalle objecten, zoals stèles, de verlichtingssterkte door de ovale lichtbundel op het object worden geconcentreerd, zodat een soms storend werkende oplichting van de zones om het object heen, zoals door een wide of extra wide flood zou ontstaan, wordt vermeden. Voor een vrij draaibare uitlijning van de oval flood lichtverdeling is een ronde armatuurkop met de ronde Spherolit-lens geschikt in plaats van een rechthoekige armatuur, waarbij de vierkante lens alleen in een hoek van 90° kan worden gewijzigd.

Kunst tot zijn recht laten komen op wanden: wallwash

Voor de presentatie van schilderijen op wanden die niet individueel benadrukt moeten worden, maar als eenheid met de architectuur effect moeten sorteren, is een gelijkmatige breedstraling van de wanden geschikt. Met de Spherolit-lens wallwash krijgen tentoonstellingen een zeer harmonische, gelijkmatige lichtsterkteverdeling, zowel in verticale als in horizontale richting. Voor de veeleisende asymmetrische lichtverdeling beschikt de microstructuur van deze lens over een complexe vorm die de lichtingenieurs via computersimulaties hebben geoptimaliseerd.

Verder volgt uit de grotere efficiency van de transmissie bij lenzen - in vergelijking met de reflectie bij reflectoren – een beter bedrijfsrendement dat wordt omgezet in de hogere lichtstroom van de armaturen. LED-wallwashers met Spherolit-lenzen hebben op die manier ongeveer een dubbel zo hoog bedrijfsrendement (LOR) dan lens-wallwashers met conventionele lampen en reflectoren. Tenslotte is het voor de praktijk in het museum van doorslaggevend belang hoeveel licht op het object valt bij een minimaal energieverbruik om een energiezuinig bedrijf te waarborgen. Naast de lichttechniek biedt ook de regeling een waardevol potentieel voor de optimalisatie van de exploitatiekosten.

Flexibele regeling voor tentoonstellingen

Bij de conceptie van tentoonstellingen wordt vaak de wens geuit om individuele spots of ook de totale installatie te kunnen dimmen. Aan deze wens liggen vaak de drie volgende aspecten ten grondslag:

1. Voor de scenografie dient zowel de betreffende spot voor de verlichting van individuele kunstwerken als de totale installatie dimbaar te zijn.
2. Om conservatoire redenen moet de verlichtingssterkte voor individuele kunstwerken individueel kunnen worden ingesteld.
3. Uit energetisch oogpunt dient de lichtsterkte via daglicht- of aanwezigheidssensoren te kunnen worden aangepast.

Zeer handig gebleken is een potentiometer aan de spot om het verlichtingsniveau individueel en nauwkeurig in te stellen. Zonder complexe besturing zijn op die wijze fijn afgestemde lichtsterkteniveaus mogelijk. Het dimmen van de totale installatie gebeurt wederom via externe dimmers aan de fase. De verbrede standaard om alleen via de potentiometer of alleen via de fase te dimmen, heeft in de tentoonstellingspraktijk regelmatig geleid tot beperkingen.

Daarom heeft ERCO nieuwe bedrijfsapparatuur ontwikkeld die een combinatie van dimmen zowel via de potentiometer als via de fase mogelijk maakt. Op die manier kunnen eerst de verlichtingssterktes per kunstwerk worden ingesteld en vervolgens kan de totale tentoonstelling bovendien voor scenografische of energetische belangen worden gedimd. Deze technologie biedt daarnaast een grote mate aan veiligheid met het oog op conservatoire aspecten. Via de potentiometer kan de conservator de maximale verlichtingssterkte aan de spot individueel instellen voor kunstwerken. Wanneer aansluitend andere medewerkers van het museum de fase alleen af en toe op een maximaal niveau instellen, wordt de verlichtingssterkte niet hoger dan de voorgedefinieerde waarden van de potentiometer.

Samenvatting

- Verschillende lichtverdelingen maken de afstemming mogelijk op de grootte van de ruimten alsmede op de afmetingen en vorm van de tentoonstellingsstukken.
- Smalle lichtverdelingen concentreren de lichtstroom voor hoge verlichtingssterktes en minimaliseren de directe verblinding in musea.
- Gereedschapsloos verwisselbare lenzen vereenvoudigen het arbeidsproces bij het afstellen van de verlichting in tentoonstellingen.
- Projectie in plaats van reflectie leidt bij spots tot een hoog bedrijfsrendement van de armaturen en verlaagt op die wijze de energiekosten.
- Gecombineerd dimmen via een potentiometer en externe dimmer maakt flexibiliteit mogelijk voor enscenering, met inachtneming van de conservatoire aspecten en de energiebehoefte.