Iluminación flexible en museos:

Óptica primaria en el chip LED

La lente en el semiconductor no solo encierra con seguridad el chip LED, sino que como óptica primaria se encarga de la distribución uniforme de la luz en la mitad situada sobre la platina LED. Sin embargo, esta distribución luminosa sumamente extensiva no es apta para la mayoría de las aplicaciones en la iluminación de museos, dado que la típica iluminación de acento para esculturas requiere semiángulos de irradiación distintos o el bañado de paredes requiere una distribución luminosa asimétrica para la presentación de cuadros en paredes Para poder garantizar este alto grado de flexibilidad en la escenificación de exposiciones, ERCO ha desarrollado un sistema en el que una segunda óptica concentra la luz y a continuación una óptica terciaria sustituible posibilita la adaptación rápida de la distribución luminosa.

El colimador como óptica secundaria

Los colimadores dirigen la luz de los LEDs en paralelo, para que a continuación una óptica terciaria pueda generar la distribución luminosa deseada. En la práctica, este concepto aporta la ventaja de que, en caso de cambiar la utilización del espacio, es posible adaptar la distribución luminosa a la nueva tarea de iluminación por medio de un sistema sustituible. Dependiendo del colimador, la paralelización de los haces de luz tiene lugar mediante reflexión total en las superficies laterales o en combinación con una lente central. La reflexión total trabaja con una dirección de la luz prácticamente sin pérdidas, de modo que ofrece una eficiencia óptima.

Las lentes Spherolit como óptica terciaria

La distribución luminosa propiamente dicha, por ejemplo de haz intensivo para la iluminación de acento o de haz extensivo para el bañado, se define mediante la lente Spherolit que actúa como óptica terciaria. Esta tecnología Spherolit se basa en la división de una gran superficie de lente en superficies individuales curvadas tridimensionalmente, las cuales dirigen la luz mediante refracción. La forma individual de las esferolitas permite controlar en una gama amplia la distribución de la intensidad luminosa de una lente. En función de la convexidad de las superficies parciales individuales, la luz que incide en paralelo es expandida en mayor o menor grado. El resultado son unas lentes que, manteniendo la misma geometría básica, se diferencian entre sí por sus ángulos de irradiación distintos que van desde narrow spot hasta wide flood. Además, las esferolitas asimétricas posibilitan conos de luz ovales o el bañado de paredes. Todas las características tienen en común una máxima calidad de la luz: los haces de luz son especialmente uniformes, no presentan estrías y poseen un borde limpio y suavizado.

En su lugar, necesitan únicamente un compartimento compacto para tener preparadas lentes alternativas. La sustitución sencilla y sin herramientas de las lentes posibilita, ya en caso de pequeñas modificaciones en exposiciones, la adaptación rápida de la distribución luminosa, por ejemplo para cambiar de iluminación de acento a bañado de paredes. Un sistema de ángulos de irradiación común a todas las familias de proyectores facilita además la orientación durante la selección de la lente adecuada para la iluminación de acento, el bañado o el bañado de paredes.

Introducción de acentos diferenciada: narrow spot a flood

Para la acentuación de objetos pequeños empleando una elevada intensidad luminosa o para salvar grandes distancias entre la luminaria y el objeto, está indicada una distribución luminosa narrow spot con un ángulo de irradiación < 10°. Gracias a la estrecha concentración, se obtiene una iluminancia muy elevada incluso con potencias reducidas. Así, en los proyectores LED con la distribución luminosa narrow spot bastan ya 4W para generar una iluminancia de 1000lx a una distancia de 4m. Una ventaja de las distribuciones luminosas intensivas radica sobre todo en el elevado confort visual, ya que apenas se genera deslumbramiento del usuario. Para piezas expuestas de mayor tamaño está indicada una distribución luminosa spot con un ángulo de irradiación de 10°-20° o bien flood con un ángulo de irradiación de 25°-35°.

Creación de grandes gestos: wide flood a oval flood

Las distribuciones luminosas extensivas están indicadas para mostrar grandes objetos expuestos u obras de arte en el contexto del espacio. Entre ellas se cuentan las distribuciones luminosas wide flood con un ángulo de irradiación > 45° o bien extra wide flood con > 80°. Los haces de luz extensivos permiten implementar grandes interdistancias de luminarias, lo cual se traduce en una reducción de los costes de inversión. Sin embargo, un inconveniente es el deslumbramiento directo, más acusado que en las distribuciones luminosas intensivas.
Una particularidad en el bañado de obras de arte de gran tamaño la constituyen, junto a los bañadores de rotación simétrica, los bañadores axialmente simétricos, los cuales generan un haz de luz ovalado. Esto permite iluminar eficientemente objetos expuestos erguidos u horizontales con forma alargada. En lugar de utilizar dos o tres proyectores con una distribución luminosa intensiva, basta con un bañador con la distribución luminosa oval flood. Por otra parte, en caso de objetos estilizados, tales como estelas, la iluminancia puede concentrarse sobre el objeto mediante el haz de luz ovalado, de modo que puede evitarse la iluminación en ocasiones molesta de las zonas en torno al objeto, y que sí existiría en caso de utilizarse distribución luminosa wide flood o extra wide flood. Para una orientación libremente girable de la distribución luminosa oval flood es recomendable un cabezal de la luminaria redondo con la lente Spherolit redonda en lugar de una luminaria rectangular, en la que la lente cuadrada solo puede modificarse en un ángulo de 90°.

Realzar el arte en paredes: wallwash

Para la presentación de cuadros en paredes que no deben acentuarse individualmente, sino que deben formar un todo con la arquitectura, lo ideal es un bañado uniforme de las paredes. Con la lente Spherolit wallwash, las exposiciones adquieren una distribución muy armoniosa y uniforme de la luminosidad, tanto en la vertical como en la horizontal. A fin de generar la sofisticada distribución luminosa asimétrica, la microestructura de esta lente posee una forma compleja que los luminotécnicos han optimizado mediante simulaciones por ordenador.

Además, la mayor eficiencia de transmisión de las lentes en comparación con la reflexión empleada en los reflectores se traduce en una mejor eficiencia, que a su vez se refleja en un mayor flujo luminoso de la luminaria.
Así, los bañadores de pared LED con lentes Spherolit poseen un grado de rendimiento de la luminaria (LOR) de aproximadamente el doble que los anteriores bañadores de pared con lente con lámparas y reflectores convencionales. Finalmente, para la aplicación en el museo es determinante la cantidad de luz que incide sobre el objeto con un coste energético mínimo, a fin de garantizar un funcionamiento rentable. Junto a la luminotecnia, también la regulabilidad reviste un valioso potencial para la optimización de los costes operativos.

Regulabilidad flexible para exposiciones

A la hora de diseñar el concepto de exposiciones, a menudo se expresa el deseo de poder regular proyectores individuales o incluso la instalación al completo. Este deseo se fundamenta con frecuencia en los tres siguientes aspectos:

1. Para la escenografía deberían ser regulables tanto los proyectores concretos para la iluminación de obras de arte individuales como la instalación en su conjunto.
2. Por motivos de conservación, la iluminancia debería poder ajustarse individualmente para obras de arte concretas.
3. Atendiendo a criterios energéticos, el nivel de luminosidad debería ser adaptable mediante sensores de luz diurna o de presencia.

Se ha revelado como sumamente práctico un potenciómetro en el proyector para ajustar el nivel de iluminación de forma individual y precisa. Esto permite adaptar con suma precisión los niveles de luminosidad sin necesidad de una regulación compleja. A su vez, la regulación de la instalación en su conjunto tiene lugar mediante reguladores externos en la fase. El extendido estándar consistente en regular exclusivamente mediante el potenciómetro o solo mediante la fase ha conducido frecuentemente a limitaciones en la aplicación en exposiciones.

De ahí que ERCO haya desarrollado nuevos equipos auxiliares que permiten una combinación de la regulación tanto mediante el potenciómetro como mediante la fase. De este modo es posible ajustar las iluminancias inicialmente por cada obra de arte y a continuación se puede regular toda la instalación para satisfacer también requisitos escenográficos o energéticos. Esta tecnología ofrece además un alto grado de seguridad en cuanto a los aspectos de conservación. Mediante el potenciómetro, el conservador puede ajustar individualmente en el proyector la iluminancia máxima para las obras de arte. Si a continuación otros empleados del museo ajustan la fase a un nivel máximo aunque sea solo temporalmente, la iluminancia no asciende por encima de los valores predefinidos del potenciómetro.

Resumen

- Diferentes distribuciones luminosas permiten la adaptación a las dimensiones de los espacios, así como al tamaño y la forma de los objetos expuestos.
- Las distribuciones luminosas intensivas concentran el flujo luminoso para crear iluminancias elevadas y minimizan el deslumbramiento directo en museos.
- Las lentes sustituibles sin herramientas simplifican el proceso de trabajo en la iluminación de exposiciones.
- En los proyectores, la proyección en lugar de reflexión se traduce en un mayor grado de rendimiento de la luminaria y reduce así los costes energéticos.
- La regulación combinada mediante potenciómetro y reguladores externos posibilita flexibilidad para la escenificación, teniendo en cuenta los aspectos de conservación y el consumo energético.