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6 Informazioni teoriche generali 6

a cura di Salvatore Mancinelli

Illuminotecnica teatrale

Lampade/corpi illuminanti

Le lampade sono i generatori di luce e si dividono in due gruppi: a incandescenza e a scarica.

Lampade a incandescenza: sono le più comuni, caratterizzate dal filamento di tungsteno, entro un contenitore di vetro o quarzo, che al passaggio della corrente elettrica diventa incandescente emanando luce.
La temperatura colore va da 2.500 e 3.200 gradi Kelvin, quindi a luce mediamente calda, con spettro d'emissione relativamente equilibrato e simile a quello del sole e con ottima resa cromatica.
In particolare quelle al quarzo/iodio (alogene) producono una luce intensa, solare, di lunga durata.

Lampade a scarica: si riconoscono dalle altre perché non hanno il filamento ma due elettrodi che, sottoposti ad alta tensione, generano una scarica elettrica luminosissima (come un fulmine continuo). Il tutto entro un bulbo di quarzo contenente gas ad alta pressione e altri composti atti a migliorare lo spettro d'emissione e la conseguente resa cromatica, oggi accettabile.
Infatti, la temperatura colore di queste lampade è alta, 3.500-6.500 gradi Kelvin, cioè sono a luce fredda con richiami al bluastro e quindi con enfatizzazione dei colori nella zona del verde/blu.
Sono lampade costose, di non semplice gestione, non sono regolabili in intensità se non ricorrendo a supporti meccanici. Oltre all'accenditore di alta tensione, hanno il ballast per il mantenimento dell'arco in bassa tensione e tempi lunghi di accensione e radiazioni UV. Tuttavia, la loro straordinaria efficienza luminosa e i continui miglioramenti sul piano della resa cromatica ne fanno la sorgente di luce per eccellenza nei settori dello spettacolo, dell'industria, dell'urbanistica.

Fra le lampade a incandescenza si citano:
- le dicroiche: sono a bassa tensione ma dotate di una parabola riflettente in materiale che disperde parte del calore che altrimenti colpirebbe l'oggetto illuminato;
- le lampade PAR: anch'esse a incandescenza ma con il bulbo munito interiormente di una specchiatura riflettente e anteriormente di una lavorazione lenticolare. II tutto per concentrare il fascio luminoso anche senza bisogno di corpi illuminanti (proiettori).

Fra le lampade a scarica si citano:
- le lampade fluorescenti: pur essendo a scarica si differenziano per il fatto che la luce non è prodotta direttamente dall'arco elettrico ma dall'eccitazione chimico/fisica che questo induce in particolari polveri fosforescenti di cui è rivestito internamente il tubo di vetro. Sono lampade prevalentemente lineari, quindi per illuminazione di grandi spazi con luce diffusa, con resa cromatica accettabile a seconda dei tipi.

 

Parametri di caratterizzazione

Per una corretta scelta delle lampade, finalizzata ai risultati che si vogliono ottenere, i costruttori forniscono una serie di elementi che è importante conoscere:
- tipo: incandescenza/scarica/pressione/elementi chimici/gas/alogeni
- tensione di alimentazione elettrica
- potenza elettrica assorbita espressa in watt/kilowatt
- flusso luminoso espresso in Lumen (da questo dato si può ricavare l'illuminamento in funzione della distanza Lux = Lumen/distanza e in funzione della superficie illuminata Lux = Lumen/area)
- intensità luminosa: espressa in candele
- temperatura di colore: cioè se la tonalità è calda o fredda e diagrammi spettrali
- indice di resa cromatica: visione fedele dei colori
- efficienza luminosa: rapporto fra la potenza elettrica impegnata e la quantità di luce resa
- varie ed eventuali, come da cataloghi commerciali
- indicatrici fotometriche e diagrammi polari

 

Corpi illuminanti

Una lampada nuda, sospesa, irradia la luce in tutto lo spazio circostante illuminando uniformemente tutto, anche dove non serve, senza controllo e spesso in modo irrazionale, dispersivo e dannoso.
Se prendiamo questa lampada e la mettiamo in un involucro che faccia uscire la luce solo in una direzione, bloccando ogni altra emissione, abbiamo il corpo illuminante. Se a questo aggiungiamo uno specchio che raccolga i raggi entro il corpo illuminante, obbligandoli nella direzione d'uscita, otteniamo quasi il raddoppio di intensità in quella direzione con evidenti vantaggi, che si sintetizzano con il fatto che con i corpi illuminanti possiamo fare della luce ciò che vogliamo in relazione a direzione, forma, colore, qualità del fascio luminoso, valorizzando e ottimizzando ciò che vediamo nel benessere percettivo psicologico ed estetico.

A seconda del modo di controllare il fascio luminoso, i corpi illuminanti assumono denominazioni quali:
- plafoniere/diffusori: producono illuminazioni morbide, uniformi, con fasci-aperti per grandi volumi e superfici, senza la sensazione della direzionalità che si evidenzia solo dai bassi contrasti e ombre. Sono costituiti da paraboloide sferico o simile di varie forme, con superficie riflettente opalina, scabra sì da frantumare in infinite direzioni il fascio riflesso. Sul davanti possono essere liberi, o, per aumentare la diffusione, avere lenti o vetri opportunamente lavorati con forte potere divergente e dispersivo;
- proiettori/fari/riflettori: producono fasci di luce paralleli, compatti e concentrati che a loro volta possono essere:
• flood: cioè relativamente larghi, con bordi morbidi e zona di passaggio luce/ombra molto sfumata, ombre e contrasti decisi;
• spot: cioè molto stretti e concentrati, intensi, comunque con bordi sfumati, ombre e contrasti intensi sagomati, a fuoco, fasci di luce paralleli, concentrati con la particolarità che i bordi sono a fuoco cioè nitidi e ben definiti con il passaggio luce/ombra netto, ombre e contrasti molto forti, luce dura.
I proiettori sono costituiti da una lanterna, uno specchio riflettore, il portalampada e un sistema ottico che può essere formato da una o più lenti a seconda della tipologia del fascio luminoso.

 

Parametri di caratterizzazione dei corpi illuminanti

Anche se dipende molto dalla lampada che contengono e dalla sua posizione, il fascio luminoso che producono i corpi illuminanti è controllato da:
- forma/tipo/materiale degli specchi e parabole riflettenti
- forma/tipo/focale delle lenti e obiettivi.
Pertanto, i costruttori forniscono elementi di utilizzo come:
- diagrammi fotometrici di emissione che legano: candele/flusso/lux/angoli/distanze/direzioni
- diagrammi relativi ai Lux e alla superficie illuminata, in funzione della distanza
- diagrammi dei Lux e area illuminata in funzione dell'angolo del fascio luminoso (come indicato nella tabella sottostante)
- tabelle varie.

RAPPORTO DI CONVERSIONE TRA ANGOLI DEL FASCIO E DIAMETRO DI PROIEZIONE
Angolo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Diametro a 1m. 0.02 0.03 0.05 0.07 0.09 0.10 0.12 0.14 0.16 0.17 0.19 0.21 0.23 0.25 0.26
Angolo 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Diametro a 1m. 0.28 0.30 0.32 0.33 0.35 0.37 0.39 0.41 0.43 0.44 0.46 0.48 0.50 0.52 0.54
Angolo 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
Diametro a 1m. 0.55 0.57 0.59 0.61 0.63 0.65 0.67 0.69 0.71 0.73 0.75 0.77 0.79 0.81 0.83
Angolo 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
Diametro a 1m. 0.85 0.87 0.89 0.91 0.93 0.95 0.98 1.00 1.02 1.04 1.06 1.09 1.11 1.13 1.15
Angolo 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75
Diametro a 1m. 1.18 1.20 1.23 1.25 1.27 1.30 1.32 1.35 1.37 1.40 1.43 1.45 1.48 1.51 1.53
Angolo 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
Diametro a 1m. 1.56 1.59 1.62 1.65 1.68 1.71 1.74 1.77 1.80 1.83 1.87 1.90 1.93 1.97 2.00