灯光设计IES文件的制作和修改
【技术文档】
灯光方案设计
——IES文件的制作和修改
一、摘要
灯光方案的设计离不开灯具的IES文件，只有合适的IES文件才能产生理想的照明仿真效果，打动客户。IES文件的产生途径比较单一：一般情况下是将制作好的灯具样品放到光度分布计中检测，自动生成。这种方式实现的周期很长，效果的不确定性也比较大。本文档通过对IES文档的格式进行解析，提出了另一种IES文件的生产办法，更为灵活、快捷。
二、IES文件概述
1986年，北美照明工程师协会IESNA(Illumination Engineering Society of North America)出版了最早的灯具和光源配光电子版文件的工业标准格式，发行灯具配光曲线的电子文档格式，即IES推荐的配光资料电子版转换标准格式(IESNA LM-63-1986：IES Recommended Standard File Format for Electronic Transfer Photometric Data)，很快地被北美照明制造行业厂家与照明计算软件开发公司采用。
此标准于1991年進行修改，增加了一些关键词。于1995年又做了修订，澄清了一些內容，而其将标题修订为”配光资料及相关讯息电子版转换的IES标准文件格式”，所有修訂的新版本都能和之前的旧版本相容。
经1991、1995、2002年三次修訂後。目前使用的2002年标准已經于2002年8月获得美国国家标准学会(American National Standard Institute, ANSI)批准认可，IESNA LM-63-2002(IESNA Standard File Format for Electronic Transfer Photometric Data)已经成为北美唯一使用的配光文件格式，文件的扩展名”*.ies”。
三、IES文件解析
我们以一个投光灯的IES文件为例（下图为一个投光灯的IES文件）：
文件的扩展名为：IES；但我们可以用记事本直接打开，也可以将其扩展
名更改为’txt’。
文件打开后，可以看到内容如下：
IESNA:LM-63-2002
[TESTLAB] EVERFINE
[TESTDATE] 2014-02-27
[ISSUEDATE] 2014-02-27 15:04:02
[LAMPPOSITION] 0,0
[OTHER] EVERFINE GO-2000B_V1
[MANUF AC] SP ARK
[LUMCAT] LED Street Light
[LUMINAIRE] SPL-D40
[LAMP] Pure White
TILT=NONE
1 4402.0 1.000 19 73 1
2 0.000 0.000 0.000 1.000 1 41.0
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 90.0
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0
60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 90.0 95.0 100.0 105.0 110.0 115.0 120.0 125.0 130.0 135.0 140.0 145.0 150.0 155.0 160.0 165.0 170.0 175.0 180.0 185.0 190.0 195.0 200.0 205.0 210.0 215.0 220.0 225.0 230.0 235.0 240.0 245.0 250.0 255.0 260.0 265.0 270.0 275.0 280.0 285.0 290.0 295.0 300.0 305.0 310.0 315.0 320.0 325.0 330.0 335.0 340.0 345.0 350.0 355.0 360.0
... ... ... ...
根据IES 标准文件格式的规定，上面的字母和数字分别代表的意思如下：
3.1 关键字
IES 采用ASCII 文件格式，所有文件第一行必须为IESNA ：LM-63-2002，以便表示文件的开始，也用于区别其他文件格式。
IESNA ：LM-63-2002其后，直到”[TILT]=”之前，是关键字部分，每个关键字加上 ”
[ ]”，其标准格式如下： 例如：
关键字主要用于描述灯具以及测试的信息，一般不会对仿真的结果产生影响，但是IES 文件标准中规定了有些关键字是必须项，主要包含如下的部分：
[TEST] Test report number (测试报告编号) (必要)
[TESTLAB] Photometric testing laboratory (测试机构名称) (必要)
[ISSUEDATE] Data that the manufacturer issued the IESNA ：LM-63-2002 file(文件发行日期) (必要)
[MANUF AC] Manufacturer of luminaire (灯具制造商名称) (必要)
[LUMCAT] Luminaire catalog number (灯具产品代码)
[LUMINAIRE] Luminaire description (灯具描述)
[LAMPCAT] Lamp catalog number (光源产品代码)
[LAMP] Lamp description (ie., type, wattage, size, etc.)(光源描述(例 如：光源種類、功率、尺寸..等))
3.2 初始界定
TILT 之后的一行为初始参数界定，主要是对光源的测试条件的基本描述，包括灯具的功率、大小、角度等，最终会影响到仿真的结果。对每个数据的解析如下：
IESNA ：LM-63-2002 [关键字 1] 关键字资料 [关键字 2] 关键字资料 [关键字 3] 关键字资料 . . . [关键字 n] 关键字资料 TILT=
IESNA:LM-63-2002 [TEST]XBD WHT CW [TESTLAB]Radiant Imaging ProSource [ISSUEDATE]12/21/2011 11:11:36 AM ... ... ... ... [OTHER]Absolute Photometry measurement TILT=NONE
IESNA:LM-63-2002
。。。
TILT=NONE
其中产生影响的参数如下：
<测量模式：Type A/B/C > ：印象后面正文部分的角度分部，可以修改为A、B或C；
<水平角度个数><垂直角度个数>：根据测试模式，确定，影响正文部分的数据。
<光强的倍数>：默认为一倍，如果在仿真的过程中发现灯具的光强不够，可以直接在此处增加，所有角度的光强会按照倍数增加。
3.3 角度界定和光强阵列
本部分是IES文件的核心数据，Dialux仿真的基本原理是：将光源的资料导入场景之后，计算灯具每一组发光角度下的光强，在被照物体上产生的照度。而IES文件就是负责提供灯具的这一组组光强。每一组光强的数据包含3个变量：（水平角度、垂直角度、光强）；
3.2中的初始条件界定了水平角度和垂直角度的个数，而在角度界定的环节，则是确定了这具体是哪一些角度，IES中的数据格式如下：
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0
70.0 75.0 80.0 85.0 90.0/***水平角度***/
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 90.0 95.0 100.0 105.0 110.0 115.0 120.0 125.0 130.0 135.0 140.0 145.0 150.0 155.0 160.0 165.0 170.0 175.0 180.0 185.0 190.0 195.0 200.0 205.0 210.0 215.0 220.0 225.0 230.0 235.0 240.0 245.0 250.0 255.0 260.0 265.0 270.0 275.0 280.0 285.0 290.0 295.0 300.0 305.0 310.0 315.0 320.0 325.0 330.0 335.0 340.0 345.0 350.0 355.0 360.0 /****垂直角度****/
此处水平角度相当于横坐标、垂直角度相当于纵坐标，光强阵列中的数据和以上的角度一一对应
角度阵列
（垂直角度= 0）
1.07 1.08 1.08 1.08 1.08 1.08 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09
1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.09 1.10 1.11 1.10 1.09 1.09
1.09 1.09 1.09 0.93 0.77 0.51 0.25 0.26 0.27
（垂直角度= 5）.............
四、IES文件修改和生成
综上所述，在IES文件影响仿真结果的主要集中在初始界定和最后的光强阵列。一些简单的问题，比如改变尺寸、光通量、光强倍数等，直接通过相应的数值即可。在这里组要介绍改变光强阵列的做法，通过改变光强整列可以得到各式各样我们想要的IES文件配光曲线，满足各种场所的要求，我们主要通过一个案例来说明：
例如：我们需要做一个发光角度为50°的工矿灯IES：
步骤1：选择一个IES，打开，修改关键字和初始设定：
IESNA:LM-63-2002 /* 文件头不变*/
[TESTLAB] EVERFINE /* 测试系统不变*/ [TESTDATE] 2014-02-27 /* 测试系统不变*/ [ISSUEDATE] 2014-02-27 15:04:02
[LAMPPOSITION] 0,0
[OTHER] EVERFINE GO-2000B_V1
[MANUF AC] SP ARK
[LUMCAT] LED street light/* 灯具类型：High Bay */ [LUMINAIRE] SPL-D40 /* 灯具型号：SPG-120 */ [LAMP] Pure White
TILT=NONE
1 4402.0 1.000 19 73 1
2 0.000 0.000 0.000 1.000 1 41.0
/* 将光通量修改为我们需要的数据10000lm*/
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0
70.0 75.0 80.0 85.0 90.0/***水平角度不变***/
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 90.0 95.0 100.0 105.0 110.0 115.0 120.0 125.0 130.0 135.0 140.0 145.0 150.0 155.0 160.0 165.0 170.0 175.0 180.0 185.0 190.0 195.0 200.0 205.0 210.0 215.0 220.0 225.0 230.0 235.0 240.0 245.0 250.0 255.0 260.0 265.0 270.0 275.0 280.0 285.0 290.0 295.0 300.0 305.0 310.0 315.0 320.0 325.0 330.0 335.0 340.0 345.0 350.0 355.0 360.0 /****垂直角度不变****/
步骤2：用CAD画出我们需要的配光曲线，其中发光角度为50°。
1、由于工矿灯是中心对称型的灯具，
只需要描述出母线的图形即可。
2、曲线上的光强值和角度是一一对
应的，用CAD上的测量工具，测出
每一个组角度和光强的对应值。
步骤3：将对应的角度值填写到Excel表格中：
并将0°下的数据分别复制到5-360°中的每一项中，产生一个Excel的阵列，如上图。步骤4：将Excel表格中的光强阵列粘贴到原来的IES文件中.
保存文件，生成的IES文件，导入效果如下：
五、总结
本文主要介绍了IES文件的结构、修改及生成原理，并用生成一个对成型工况灯的IES 文件，对于路灯之类灯具的配光、则需要在Excel中对角度进行计算。但整体的修改方式仍
遵照本文所述的方法！