Trong nhiều hệ thống chiếu sáng, bạn có thể gặp hiện tượng khi xoay núm điều chỉnh hoặc kéo thanh trượt giảm sáng, ánh sáng gần như không đổi trong nửa đầu, rồi giảm mạnh ở nửa sau. Điều này gây ra trải nghiệm khó chịu và lãng phí phạm vi điều chỉnh của bộ dimmer. Lý do nằm ở cách phối hợp giữa bộ giảm sáng, bộ điều khiển và đặc biệt là cách mắt người cảm nhận ánh sáng.
Hiểu đúng cơ chế điều khiển chiếu sáng LED
Một hệ thống chiếu sáng LED thường gồm:
- Bộ giảm sáng (Dimmer): nhận lệnh điều chỉnh từ người dùng
- Bộ điều khiển (Driver): dịch tín hiệu dimmer thành dòng điện phù hợp
- Đèn LED: nhận dòng điện từ driver và phát sáng
Trong hình bên dưới, sự khác biệt về lượng ánh sáng giữa hai cài đặt giảm sáng là khá lớn ở mức từ 0-25% (giảm sáng sâu - đường đi xuống phía bên trái của đồ thị). Trong khi đó, cài đặt từ 50-100% không có sự khác biệt quá lớn.
Từ ví dụ này bạn có thể thấy, nếu hệ thống không cấu hình đúng, hiệu suất giảm độ sáng có thể không đạt yêu cầu:
- Ở mức giảm sáng thấp: sự chênh lệch ánh sáng giữa các bước rất lớn
- Ở mức sáng cao: gần như không cảm nhận được khác biệt
Điều này phổ biến bởi nguyên do mắt người không cảm nhận độ sáng theo cách tuyến tính.
Vậy ta có thể triển khai một hệ thống chiếu sáng tốt hơn được không? Kết quả bạn mong đợi nằm ở trong đồ thị minh họa dưới đây. Bạn có thể thấy mức độ ánh sáng thay đổi đều với vị trí của bộ giảm sáng. Ví dụ, khi thanh trượt của bộ giảm sáng ở mức 25%, bạn sẽ nhận được độ sáng độ 25%.
Mắt người và sự cảm nhận độ sáng
Mắt người không nhận biết sự thay đổi về độ sáng theo cách tuyến tính. Chúng ta không cảm nhận ánh sáng theo tỷ lệ vật lý. Ví dụ:
- Ánh sáng đo được là 1% → mắt cảm nhận như 10%. Tức là, bạn bật đèn ở mức cực nhỏ thôi mà vẫn thấy "khá sáng".
- 50% ánh sáng vật lý → cảm nhận khoảng 80%. Có nghĩa là, từ 50% → 100% ánh sáng thật sự, cảm nhận tăng rất ít (tăng 20%)
Vì vậy, để có cảm nhận sáng/tối mượt mà và đồng đều, hệ thống cần bù trừ cho đặc tính sinh học này bằng đường cong điều chỉnh độ sáng – dimming curve.
Trong hình trên, trục hoành thể hiện đầu ra ánh sáng được đo bằng cách sử dụng máy đo ánh sáng và trục đứng thể hiện đầu ra ánh sáng theo cách chúng ta nhận thức nó. Con người chúng ta "rất nhạy" với ánh sáng yếu, nhưng lại "khó cảm nhận" khi đã gần mức sáng tối đa. Nếu bạn dùng dimmer tuyến tính, ánh sáng sẽ giảm quá đột ngột ở đầu tối, và gần như không thay đổi ở đầu sáng, điều này sẽ có thể gây khó chịu cho người sử dụng!
Phân loại đường cong điều chỉnh độ sáng
Tuyến tính (Linear)
Ở phương pháp điều chỉnh độ sáng tuyến tính, tín hiệu dimmer và đầu ra driver thay đổi đều. Nhưng không đồng nhất với cảm nhận của mắt, nên dễ gây chói hoặc tối đột ngột.
Logarithmic (Log)
Phương pháp Logarithmic có khả năng biến đổi chậm ở đầu tối, nhanh ở đầu sáng, điều này khá phù hợp với cảm nhận thực tế của mắt người.
Trong các hệ thống chiếu sáng chuyên nghiệp (như KNX, DALI, DMX...), việc chọn đúng đường cong điều chỉnh độ sáng rất quan trọng để ánh sáng vừa tiết kiệm, vừa đúng cảm xúc người dùng. Bạn có thể xem qua so sánh giữa hai phương pháp tuyến tính và logarithmic để có cái nhìn rõ hơn.
Trong hình A, đặc điểm của dimmer tuyến tính thể hiện ở chỗ khi bạn kéo thanh trượt dimmer đến 25%, tín hiệu gửi đến driver cũng đúng 25%. Hoặc khi kéo đến 50%, driver nhận đúng 50%, và tương tự đến 100%. Điều này nghe có vẻ hợp lý đúng không? Nhưng do mắt người không cảm nhận độ sáng theo cách tuyến tính, nên dẫn đến cảm nhận ánh sáng không đều. Ví dụ: ở mức 25% bạn đã thấy khá sáng, nhưng từ 75% đến 100% gần như không cảm nhận rõ ràng sự khác biệt
Ở hình B, tín hiệu tăng rất chậm ở đầu tối (giúp tinh chỉnh vùng ánh sáng yếu mượt hơn). Và tăng nhanh ở vùng gần sáng tối đa. Chẳng hạn, tại vị trí thanh trượt là 25%, tín hiệu gửi đi chỉ tầm 5-10%. Do đó, ở mức dim này (25%) cảm nhận ánh sáng thực tế sẽ gần với mắt người hơn. Ánh sáng sẽ tăng dần một cách mượt mà và tự nhiên.
Soft Linear & Square
Đây là phương pháp điều chỉnh ánh sáng theo đường cong giảm độ sáng mềm (Soft Linear) và vuông (Square). Bạn có thể hiểu đơn giản như sau:
- Soft Linear: mềm mại, tự nhiên, phù hợp chiếu sáng sinh hoạt
- Square: nhấn mạnh chuyển động sáng tối rõ ràng, phù hợp chiếu sáng kiến trúc/dynamic lighting
Kết hợp đúng dimmer & driver với dimming curve
Tương tự như bộ giảm sáng, bộ điều khiển LED (driver) cũng có thể là tuyến tính hoặc logarithmic. Trong bộ điều khiển LED, điều này được gọi là các đường cong giảm độ sáng (dimming curves).
Để đạt được việc giảm độ sáng tuyến tính theo cảm nhận, độ sáng của LED phải được kết hợp với cách mắt chúng ta hoạt động. Với một bộ giảm sáng tuyến tính, một đường cong giảm độ sáng logarithmic nên được sử dụng trong bộ điều khiển. Ngược lại, với một bộ giảm sáng logarithmic, nên sử dụng một bộ điều khiển có đường cong giảm độ sáng tuyến tính. Tóm lại, bạn có thể tuân theo chỉ dẫn dưới đây:
- Dimmer tuyến tính → chọn driver có đường cong logarithmic
- Dimmer logarithmic → chọn driver có đường cong tuyến tính
Đây là cách tạo ra trải nghiệm chiếu sáng “cảm nhận được chính xác” từng nấc điều chỉnh, không bị gắt, không bị dư sáng.
Ứng dụng thực tế với từng giao thức điều khiển
DALI - Hệ điều khiển phổ biến trong tòa nhà thông minh
Các bộ điều khiển DALI tiêu chuẩn thường có đầu ra tín hiệu tuyến tính. Vì mắt người cảm nhận ánh sáng phi tuyến tính, nên để ánh sáng mượt mà và dễ chịu hơn, nên sử dụng đường cong dimming kiểu logarithmic trong driver.
Trong trường hợp hiếm gặp hơn, nếu bộ điều khiển DALI vốn đã có đặc tính logarithmic, hãy sử dụng đường cong tuyến tính để đảm bảo độ sáng điều chỉnh phù hợp với cảm nhận của người dùng.
0-10V - Giao thức dimming đơn giản, phổ biến
Đa số các bộ giảm sáng 0-10V hiện nay có tín hiệu tuyến tính → tương tự như DALI, bạn nên chọn đường cong logarithmic trong driver để hiệu chỉnh ánh sáng theo cách mắt người cảm nhận.
Nếu bạn đang sử dụng một bộ giảm sáng đặc biệt có đặc tính logarithmic, hãy cân nhắc dùng đường cong tuyến tính hoặc soft linear trong driver. Hai loại này đều giúp ánh sáng mượt hơn ở các mức sáng thấp.
Lưu ý: Với hệ thống 0-10V, tiêu chuẩn hóa không đồng bộ, vì vậy bạn nên kiểm tra bảng tương thích của nhà sản xuất để chọn đúng loại dimming curve phù hợp nhất.
DMX - Dành cho chiếu sáng nghệ thuật và ánh sáng động
DMX thường được ứng dụng trong các không gian yêu cầu hiệu ứng ánh sáng sinh động như: sân khấu, mặt dựng kiến trúc, hay chiếu sáng tương tác.
Để đạt được phản ứng ánh sáng sắc nét, nhanh và rõ ràng, nên lựa chọn đường cong giảm độ sáng kiểu Square (vuông). Curve này giúp chuyển đổi ánh sáng mạnh mẽ và hiệu quả trong các tình huống cần “bắt sáng” nhanh và chính xác.
Lựa chọn dimming curve trong driver eldoLED
Các driver eldoLED cho phép người dùng tùy chọn dimming curve theo yêu cầu dự án:
- Logarithmic (mặc định)
- Linear
- Soft Linear
- Square
Để cấu hình một bộ điều khiển eldoLED, bạn cần tải xuống và cài đặt phần mềm eldoLED FluxTool trên PC hoặc Mac, sau đó kết nối TOOLbox pro từ PC hoặc Mac này đến các cổng kết nối LEDcode của bộ điều khiển. Việc cấu hình dễ dàng thông qua phần mềm FluxTool và thiết bị TOOLbox pro sẽ giúp cho các kỹ sư điều chỉnh tối ưu từng đèn theo mục đích sử dụng.
Lựa chọn đúng “dimming curve” sẽ giúp bạn đạt được hiệu suất giảm sáng mượt mà, theo đúng cảm nhận người dùng. Tránh chói, tránh tối gắt, mà còn tăng tính thẩm mỹ, tạo trải nghiệm ánh sáng cao cấp. Đáp ứng linh hoạt các hệ điều khiển như DALI, 0-10V, DMX cho dự án của mình. Đây là yếu tố tưởng chừng nhỏ, nhưng lại mang lại giá trị lớn về chất lượng ánh sáng và cảm xúc không gian.
