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Illuminazione flessibile per i musei, ,

Illuminazione flessibile per i musei:

soluzioni individuali tramite lenti intercambiabili e sistema di controllo

L’arte vive della poliedricità delle forme, dei colori e delle dimensioni. Con la stessa varietà si presentano gli strumenti di illuminazione professionali che mettono in scena in modo affascinante gli oggetti in esposizione. Per ridurre al minimo i costi degli allestimenti la soluzione sta nell’impiego di lenti intercambiabili con diverse distribuzioni della luce. I faretti, dimmerati con precisione per soddisfare le esigenze scenografiche e di conservazione degli oggetti in esposizione, costituiscono un’infrastruttura flessibile per una presentazione efficace di arte e cultura con la luce.

Gli artisti non sono gli unici ad adottare tecniche per affascinare gli osservatori, lasciarli a bocca aperta o provocarli. Anche i curatori si dedicano con sensibilità ed in diversi modi alle atmosfere degli spazi espositivi, quando interpretano e mettono in scena con la luce gli oggetti esposti. Quando cambia un’esposizione, nella gran parte dei casi, cambiano anche le forme di presentazione ed è quindi richiesto un nuovo concept illuminotecnico. Mentre in una mostra, ad esempio, domina il modello del white cube con illuminazione uniforme delle pareti, l’esposizione successiva può richiedere un ambiente buio con accenti drammatici e fasci di luce molto stretti. Per ridurre al minimo il dispendio di tempo ed energie e ridurre i costi degli allestimenti l’illuminazione deve tener conto delle possibili variazioni.

Ciò richiede da un lato la possibilità di cambiare comodamente le distribuzioni della luce e dall’altro la comodità del controllo degli apparecchi. Poiché i LED emettono luce in modo diverso rispetto alle lampade convenzionali è stato possibile sviluppare un nuovo concetto di apparecchio di illuminazione nel quale il sistema ottico consente la sostituzione delle lenti senza attrezzi per adeguare in modo rapido e veloce la distribuzione della luce in funzione delle diverse esigenze delle opere d’arte. Si è quindi affermato un sistema flessibile, efficiente e sicuro da gestire, composto da tre elementi: una lente in silicone sul chip del LED, un collimatore per raccogliere i raggi luminosi ed una lente intercambiabile Spherolit.

Illuminazione flessibile per i musei

Il sistema modulare, costituito da ottica primaria, secondaria e terziaria, offre una grande varietà di accenti, illuminazione diffusa ed illuminazione uniforme delle pareti. La componentistica e la gestione del calore dei corpi degli apparecchi sono perfettamente adeguate all’illuminotecnica digitale.

L’ottica primaria sul chip del LED

Oltre a racchiudere in modo sicuro il chip del LED, la lente sul semiconduttore svolge anche la funzione di ottica primaria con una distribuzione delle luce emisferica ed uniforme al di sopra della piastra. Per la gran parte delle applicazioni di tipo museale, comunque, questa distribuzione della luce molto ampia non è adatta, perché l’illuminazione d’accento ideale per le sculture richiede degli angoli di irradiazione a fascio stretto, mentre per l’illuminazione dei dipinti si utilizza l’illuminazione uniforme delle pareti, che necessita di una distribuzione asimmetrica della luce. Per poter garantire questa elevata flessibilità nell’allestimento delle esposizioni, ERCO ha sviluppato un sistema nel quale un secondo sistema ottico raccoglie la luce del LED ed un terzo sistema intercambiabile consente un rapido adattamento della distribuzione.

Illuminazione flessibile per i musei

Data la forma ed il materiale del collimatore per la distribuzione narrow spot, questo elemento ottico funziona praticamente senza perdite in base al principio della riflessione totale (TIR) ed offre quindi un’efficienza ottimale nell’orientamento della luce.

Il collimatore come ottica secondaria

I collimatori orientano la luce dei LED parallelamente, in modo che l’ottica terziaria possa poi generare la distribuzione della luce desiderata. Nella prassi questo approccio offre il vantaggio che, al variare degli allestimenti, tramite un sistema intercambiabile è possibile adeguare la distribuzione della luce al nuovo compito di illuminazione. A seconda del tipo di collimatore, i raggi di luce sono resi paralleli tramite la riflessione totale sulle superfici laterali o in combinazione con una lente centrale aggiuntiva. La riflessione totale lavora senza perdite ed offre quindi un’efficienza ottimale.

Illuminazione flessibile per i musei

Spot: la lente Spherolit spot ha degli sferoliti piatti e genera quindi una dispersione limitata per un angolo di irradiazione a fascio stretto.
Wide flood: le bombature sulla lente Spherolit wide flood sono le più pronunciate. L’ampia dispersione genera un cono di luce con un grande angolo di irradiazione.

Le lenti Spherolit come ottica terziaria

L’effettiva distribuzione della luce, ad esempio un fascio stretto per l’accento o un fascio largo per un’illuminazione diffusa, è definita dalla lente Spherolit che svolge il compito di ottica terziaria. La tecnologia Spherolit si basa sulla suddivisione della superficie di una lente in molte superfici tridimensionali convesse con forme specifiche, che orientano la luce tramite il principio di rifrazione. Grazie alle diverse forme degli «sferoliti» è possibile determinare un’ampia gamma di distribuzioni delle lenti. A seconda della convessità delle singole parti delle superfici della lente, la luce che incide in raggi paralleli viene dispersa con maggiore o minore ampiezza. Il risultato è un sistema di lenti che, pur avendo la stessa geometria e le stesse dimensioni, si distinguono tra loro per i diversi angoli di distribuzione – da narrow spot a wide flood. Gli sferoliti asimmetrici consentono inoltre di ottenere delle distribuzioni di luce ovali o un’illuminazione uniforme delle pareti. Tutte le caratteristiche hanno in comune una luce della massima qualità: le distribuzioni di luce sono particolarmente uniformi, senza rifrazioni e presentano un contorno preciso, leggermente sfumato.

La flessibilità in ambito museale

Più variano le grandezze ed i formati delle opere esposte, più versatile deve essere l’illuminazione per l’arte. Per questo per i musei e per le gallerie è indispensabile poter disporre di diverse distribuzioni della luce. Questa esigenza non deriva solo dalla volontà di creare diverse scenografie, ma anche da ragioni di economicità. Una distribuzione a fascio stretto non solo riduce al minimo il fabbisogno energetico per l’illuminazione dell’opera d’arte, ma consente di risparmiare anche sui costi energetici per l’ulteriore illuminazione dell’ambiente circostante. Utilizzando come accessori i sistemi ottici intercambiabili, i musei non hanno più bisogno di conservare in magazzino una molteplicità di apparecchi con diverse distribuzioni della luce; devono solo avere un piccolo spazio dove tenere a disposizione le lenti alternative.

La semplice sostituzione delle lenti, senza necessità di utilizzare alcun attrezzo aggiuntivo, consente anche nelle piccole variazioni degli allestimenti un rapido adeguamento della distribuzione della luce, ad esempio passando dall’illuminazione d’accento all’illuminazione diffusa della parete. Un sistema con angoli di distribuzione variabili valido per tutte le famiglie di faretti facilita inoltre l’orientamento nella selezione delle lenti adatte per illuminazione d’accento, quella diffusa o per illuminazione uniforme delle pareti.

Illuminazione flessibile per i musei

Per l’accento di oggetti piccoli o medi sono adatte le distribuzioni della luce a simmetria rotazionale narrow spot, spot e flood.

Porre accenti differenziati: da narrow spot a flood

Per l’accentuazione di piccoli oggetti con elevati illuminamenti o per grandi distanze tra l’apparecchio e l’oggetto è adatta una distribuzione della luce narrow spot con un angolo di irradiazione < 10°. Raccogliendo la luce in fasci stretti si ottiene un’illuminazione molto intensa con potenze contenute. Ad esempio per i faretti a LED con caratteristica narrow spot sono sufficienti già 4W per generare un illuminamento di 1000lx da una distanza di 4m. Un vantaggio delle distribuzioni di luce strette sta nell’elevato comfort visivo, perché di norma non si ha alcun abbagliamento diretto dell’utente. Per gli oggetti più grandi si dispone della distribuzione della luce spot con un angolo di irradiazione di 10°-20° oppure della distribuzione flood con un angolo di irradiazione di 25°-35°.

Illuminazione flessibile per i musei

Per l’illuminazione di grandi superfici delle pareti è adatta la distribuzione della luce wallwash, che offre una distribuzione della luminosità molto uniforme sia in orizzontale che in verticale.

Fasci di luce ampi: da wide flood a oval flood

Per presentare grandi oggetti e grandi opere d’arte nel contesto in cui si trovano si dispone di distribuzioni della luce più ampie. Tra queste rientra la distribuzione wide flood con un angolo di irradiazione > 45° e la distribuzione extra wide flood > 80°. Con gli ampi fasci di luce si possono mantenere elevate interdistanze tra gli apparecchi, riducendo in tal modo anche i costi di investimento. Come svantaggio si ha però l’abbagliamento diretto, che è maggiore rispetto alle distribuzioni della luce più strette.
Oltre ai washer rotosimmetrici, una particolarità per l’illuminazione diffusa delle opere d’arte di grandi dimensioni è rappresentata dai washer con simmetria assiale, che generano un cono di luce ovale. Essi consentono di illuminare in modo efficiente gli oggetti dalle forme allungate, in orizzontale o in verticale. Invece di utilizzare due o tre faretti con una distribuzione della luce stretta, basta un unico washer dotato della caratteristica oval flood. Dall’altro lato, per gli oggetti piccoli come le colonne, con i coni di luce ovali si può concentrare l’illuminamento sull’oggetto, evitando un’illuminazione fastidiosa di tutta l’area attorno all’oggetto stesso, come accadrebbe con una distribuzione della luce wide flood o extra wide flood. Per poter ruotare l’orientamento della distribuzione di luce oval flood si consigliano gli apparecchi con la testa dell’apparecchio rotonda e non quadrata, perché nel caso della lente quadrata è possibile cambiare la direzione del cono ovale solo di 90°.

Illuminazione flessibile per i musei

Per l’illuminazione di grandi superfici delle pareti è adatta la distribuzione della luce wallwash, che offre una distribuzione della luminosità molto uniforme sia in orizzontale che in verticale.

Valorizzare l’arte sulle pareti: wallwash

Per la presentazione delle opere sulle pareti, senza accentuarle singolarmente ma illuminandole in un tutt’uno con l’architettura, si dispone dell’illuminazione diffusa ed uniforme delle pareti. Con la lente Spherolit wallwash le esposizioni sfruttano una distribuzione della luminosità uniforme e molto armoniosa, sia nel senso verticale che in quello orizzontale. La microstruttura delle lenti per le distribuzioni della luce asimmetriche presenta una forma molto complessa, che è stata ottimizzata dagli esperti della luce con delle simulazioni computerizzate.

La tecnologia delle lenti per una maggiore efficienza

Le comuni sorgenti luminose puntiforme utilizzate in passato irradiavano la propria luce con un angolo solido di quasi 360°. I LED invece emettono fin dall’inizio una luce orientata con un angolo solido inferiore ai 180°. Ciò ha consentito di ripensare i sistemi ottici degli apparecchi a LED per migliorarne l’efficienza. ERCO ha scelto di utilizzare i proiettori con le lenti Spherolit, non solo perché consentono un cambio comodo e sicuro della distribuzione della luce in caso di modifiche all’esposizione, ma anche per la loro maggiore efficienza. Con i sistemi ottici a proiezione si possono prevenire le perdite dovute alla dispersione luminosa e quelle derivanti dalla luce orientata verso il portalampada.

Inoltre con la trasmissione della luce tramite le lenti si ha una maggiore efficienza rispetto alla riflessione dei riflettori: un maggiore rendimento che si traduce in un maggiore flusso luminoso degli apparecchi. Per questo i wallwasher a LED con lente Spherolit offrono un livello di rendimento dei sistemi di illuminazione (LOR) doppio rispetto ai vecchi wallwasher con lente per lampade convenzionali dotati di riflettori. In definitiva, nella prassi museale, per garantire una gestione economica è decisiva la quantità di luce che arriva sull’oggetto con un dispendio energetico minimo. Oltre all’illuminotecnica, anche il sistema di controllo degli apparecchi offre un prezioso potenziale per l’ottimizzazione dei costi di gestione.

Illuminazione flessibile per i musei

Nei sistemi ottici delle sorgenti puntiformi tradizionali, dotati di riflettori, si avevano delle perdite dovute alla dispersione luminosa e derivanti dalla luce orientata verso il portalampada dell’apparecchio.

Illuminazione flessibile per i musei

Al contrario dei proiettori con riflettore, quelli dotati di lenti Spherolit utilizzano la trasmissione della luce e presentano un maggiore rendimento ed un maggiore flusso luminoso.

La flessibilità del controllo per le esposizioni

Nei concept progettuali per le esposizioni spesso viene espresso il desiderio di poter dimmerare i singoli faretti o anche l’intero impianto. Questo desiderio si basa spesso sui tre seguenti aspetti:

  1. Per creare la scenografia desiderata si vuole che siano dimmerabili sia i singoli faretti per l’illuminazione di singole opere, sia l’intero impianto
  2. Per la conservazione delle opere si devono poter regolare individualmente gli illuminamenti sulle singole opere
  3. Per questioni energetiche si deve poter adeguare il livello di luminosità con dei sensori di luce diurna e di presenza.

Per i faretti si è rivelato molto comodo l’impiego di un potenziometro per impostare il livello di illuminazione in modo individuale e preciso. Così sono possibili delle regolazioni precise del livello di luminosità anche senza dei sistemi di comando complessi. La dimmerazione dell’intero impianto richiede invece dei dimmer esterni sulla fase. In ambito espositivo le installazioni più diffuse, che prevedono il solo potenziometro o in alternativa la dimmerazione sulla fase, hanno sempre presentato dei limiti.

ERCO ha quindi sviluppato una nuova componentistica che consente una combinazione dei due tipi di dimmerazione, con il potenziometro e sulla fase. In tal modo si possono impostare dapprima gli illuminamenti per ciascuna opera d’arte e quindi dimmerare l’intera esposizione a fini scenografici o energetici. Questa tecnologia offre inoltre un elevato livello di sicurezza per la conservazione delle opere. Con il potenziometro il responsabile della conservazione può impostare l’illuminamento massimo di un faretto per la singola opera d’arte. Quando, in un secondo momento, altri dipendenti del museo regolano la dimmerazione sulla fase impostando anche temporaneamente il livello massimo dell’illuminazione, l’illuminamento di quella data opera non supera i valori predefiniti del potenziometro.

Conclusioni


- Le diverse distribuzioni della luce consentono di adeguare la luce alle dimensioni dell’ambiente ed alle dimensioni ed alle forme degli oggetti in esposizione.
- Le distribuzioni strette della luce concentrano il flusso luminoso con elevati illuminamenti e minimizzano l’abbagliamento diretto nei musei.
- Le lenti intercambiabili, sostituibili senza attrezzi, facilitano il lavoro di allestimento delle esposizioni.
- Nei faretti l’uso della proiezione al posto della riflessione offre un elevato livello di rendimento dei sistemi di illuminazione e riduce i costi energetici.
- La dimmerazione combinata mediante potenziometro e dimmer esterno offre la flessibilità necessaria per l’allestimento dell’esposizione tenendo conto degli aspetti di conservazione delle opere e delle esigenze energetiche.

Illuminazione flessibile per i musei

Dr. Thomas Schielke

Il Dott. Thomas Schielke ha studiato architettura all’Università Tecnica di Darmstadt, in Germania. Lavora da oltre 10 anni come redattore per la comunicazione didattica presso il produttore di apparecchi di illuminazione ERCO ed è coautore dello studio «Le dimensioni della luce tra cultura e tecnologia».

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