Reflektory Fresnel teatralne

Czym jest reflektor Fresnel?

Urządzenie jest nazwane od swojej charakterystycznej soczewki schodkowej. Za reflektor Fresnel w tej podkategorii uznajemy urządzenie, które ma pojedynczą soczewkę główną Fresnel, oraz regulację szerokości strumienia, którą robimy przez zmianę odległości między źródłem i soczewką.

Nazwa „reflektor” pochodzi od rzeczywistego reflektora będącego ważnym elementem w oświetleniu kierunkowym. Reflektor był niezbędnym elementem oprawy oświetleniowej, gdzie światło było skupione i kształtowane przez odbicie. Dlatego zdecydowana większość aparatów oświetleniowych o skupionym świetle jest potocznie nazywana „reflektorami”, nawet gdy konkretna konstrukcja nie ma reflektora, a jedynie komunikujemy nazwą określoną funkcjonalność.

Podobny paradoks dotyczy też słowa „Fresnel”, bo nie każdą konstrukcję używającą soczewkę typu Fresnel zaliczymy do tej kategorii. Świadomie nie zaliczamy tu, między innymi, urządzeń bez regulacji szerokości świecenia (zwykle są to naświetlacze i reflektory PAR), czy ruchome głowy używające soczewek Fresnel.

Reflektor Fresnel daj okrągłą, silnie rozmytą plamę światła, z dużym natężeniem w środku, stopniowo zmniejszającym się na zewnątrz, bez ostrych krawędzi. Duże znaczenie ma wtedy sposób określania szerokości strumienia, którą dla reflektorów Fresnel często podajemy jako parę wartości: szerokości mierzonej do połowy maksymalnego natężenia, oraz do jednej dziesiątej maksymalnego natężenia. Dlatego reflektory Fresnel znakomicie sprawdzają się do oświetlenia ogólnego, gdyż łatwo budować i skalować efekt oświetleniowy wieloma urządzeniami. Rozmyte plamy światła reflektorów Fresnel można łatwo łączyć w większe, wyrównane plamy. Mamy również bardziej rozmyte krawędzie cieni własnych oraz rzutowanych, co ma duże znaczenie estetyczne w oświetleniu osób i przedmiotów.

Typowym sposobem dodatkowego kształtowania plamy światła w reflektorach Fresnel są klapy. To dodatek w postaci ramki z zamocowanymi czterema klapami na zawiasach, których ustawieniem kształtujemy strumień przez jego przysłanianie.

Pochodzenie i zasada działania soczewki Fresnel

Nazwa urządzeń pochodzi od soczewki Fresnela, nazwanej od nazwiska francuskiego inżyniera Augustina Jeana Fresnela.

Soczewka Fresnela jaką znamy w urządzeniach teatralnych to zaledwie fragment pierwotnej wieloczęściowej konstrukcji Fresnela dla latarni morskich. Fresnel nie był pierwszym pomysłodawcą podobnej konstrukcji, ale był twórcą pierwszej wdrożonej praktycznie konstrukcji, a jego wariant będący modernizacją układu płasko-wypukłego zdobył największą popularność.

W teatrze używamy soczewki będącej jedną częścią, stanowiącą koncentryczną modernizację soczewki płasko-wypukłej, podzielonej na cienkie koncentryczne pryzmaty. Daje to znacznie mniejszą ilość materiału, wagi i grubości. Wadą takiej soczewki jest deformacja i rozproszenie obrazu, ale dla skupiania światła nie ma to znaczenia, a rozproszenie obrazu jest uznane za przydatną cechę, zapobiegając efektowi projekcji obrazu źródła. Producenci mogą nawet decydować o stopniu rozmycia i kształtowaniu światła, odpowiednio dobierając szczegółowy kształt soczewki. Współczesna technika pozwala na tak zwane soczewki mikrofresnel, co sprawiło że możliwe jest zacieranie różnic efektów świecenia między reflektorami Fresnel, oraz reflektorami z soczewkami PC oraz PB.

Źródła LED w reflektorach Fresnel

Dzięki deformacji efektu projekcji źródła, oraz silnemu mieszaniu światła przez sam kształt soczewek Fresnel, reflektory Fresnel dość wcześnie adaptowano do użycia źródeł LED, również użycie matryc wielu źródeł o różnych barwach, lub użycie źródeł wielobarwnych. Nawet obecnie dużo konstrukcji o matrycach LED budowanych z wielu typów źródeł powstaje wyłącznie jako reflektory Fresnel, gdyż w innych typach optyki nie udało się uzyskać zadowalającego mieszania barw składowych, oraz eliminacji kolorowych cieni, bez nadmiernych strat światła.