这个计算器能帮你做什么
光束角换算光斑直径计算器,可以根据灯具的光束角和投射距离,算出灯光照射到墙面或地面后形成的光圈(即"光斑")直径。在舞台灯光、摄影布光、建筑照明以及 LED 筒灯规划中,它都被广泛使用——让你在动手安装之前,就能预判出光束到底会有多宽。
使用方法
填入光束角(单位:度,绝大多数灯具规格书上都会标注,常见数值有 10°、25°、36°、60°),再填入灯具到被照面的距离(单位:米)。计算器会立刻给出光斑的直径、半径以及总照射面积。
计算公式详解
一束光以中心线为轴向四周对称扩散。在距离 \(d\) 处,光斑半径等于 \(d \times \tan(\theta/2)\),其中 \(\theta\) 为完整的光束角。半径乘以 2,就得到直径:
$$D = 2 \times d \times \tan\!\left(\frac{\theta}{2}\right)$$
之所以把角度取一半,是因为光束角指的是整个光锥的张角,而正切关系用的是从中心线到光斑边缘的那一半角度。算出直径后,照射面积就可以用圆面积公式 \(A = \pi \cdot (D/2)^2\) 求得。
实例演算
一盏光束角为 36° 的聚光灯,安装在距墙 2 m 的位置。角度的一半是 18°,\(\tan(18°) \approx 0.32492\)。于是 $$D = 2 \times 2 \times 0.32492 \approx 1.30 \text{ m}$$ 照射面积为 \(\pi \times (0.65)^2 \approx 1.33 \text{ m}^2\)。
常见光束角及其分布
照明制造商将灯具分为广泛的光束角等级。窄光束将光线集中在一个紧凑明亮的区域,而宽光束将相同的流明分散到更大的区域,强度较低。以下类别广泛用于射灯、轨道灯、嵌入式灯和建筑灯具。
| 分类 | 光束角 | 典型应用 |
|---|---|---|
| 超窄聚光 | \(\leq 10^\circ\) | 强调小物体,突出雕塑,珠宝展示,远距离突出照明 |
| 聚光 | \(10^\circ\!-\!18^\circ\) | 艺术品,零售产品特征,集中任务照明 |
| 窄泛光 | \(18^\circ\!-\!28^\circ\) | 强调照明,特征面板墙面冲洗,展示柜 |
| 泛光 | \(28^\circ\!-\!40^\circ\) | 一般强调和任务照明,厨房台面,工作面 |
| 宽泛光 | \(40^\circ\!-\!60^\circ\) | 环境室内照明,均匀覆盖,嵌入式天花板嵌入灯 |
| 超宽泛光 | \(> 60^\circ\) | 宽泛光冲洗,低天花板,宽均匀覆盖 |
请注意,光束角(强度至少为峰值50%的圆锥)不同于更宽的视场角(强度至少为峰值10%)。本页上的光点直径公式使用已发布的光束角。
常见问题
什么是光束角? 光束角是指光强从中心最大值衰减到 50% 的两个对称边界点之间的夹角,也就是"有效光"所形成的光锥张角。
能用英尺计算吗? 可以。光斑直径的单位与你输入的距离单位保持一致:输入英尺,结果就是英尺(面积则为平方英尺)。
光束角和场角有什么区别? 场角(光强从 50% 到 10% 之间的夹角)更大,会形成一圈更宽但更暗的外缘。如果你想知道整片被照亮区域的范围,而不只是中心明亮核心,就该用场角来计算。