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LED影視照明技術(shù)的發(fā)展與前景（上）

發(fā)布日期：2015-06-29

LED照明技術(shù)的發(fā)展，在過(guò)去的30年間取得了舉世矚目的成就。特別是上世紀(jì)末白光LED的誕生，更是把LED的應(yīng)用推向一個(gè)高潮。LED燈具因?yàn)槠涔庑Ц?、能耗低、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染、多功能等技術(shù)優(yōu)勢(shì)在照明行業(yè)獲得巨大的發(fā)展。目前LED在公共照明領(lǐng)域和展覽展示照明領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，燈具種類(lèi)日漸繁多，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)寬。在專(zhuān)業(yè)照明領(lǐng)域的影視照明也同樣感受到LED浪潮撲面而來(lái)，特別是近幾年LED影視專(zhuān)業(yè)照明燈具不斷涌現(xiàn)。深入了解LED影視照明的技術(shù)發(fā)展和相關(guān)性能特點(diǎn)，對(duì)我們發(fā)展LED影視照明領(lǐng)域的燈具有著積極意義。

首先我們要了解影視照明必須滿足的基本要求

1、足夠的照度
對(duì)影視照明的燈具而言，照度是最重要的基本要求。原來(lái)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)攝像機(jī)的光圈為F5.6時(shí)，演播室演區(qū)綜合垂直照度不小于2000 lx。這是針對(duì)管式攝像機(jī)而言，這種攝像機(jī)靈敏度比較低，對(duì)光的照度要求比較高。但是隨著攝像機(jī)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的CCD攝像機(jī)已被普遍使用了，與管式攝像機(jī)最大的不同是，CCD攝像機(jī)在靈敏度方面已經(jīng)大大提高。目前多數(shù)品牌的三CCD數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的靈敏度都為照度在2000 lx時(shí)，光圈都可以在F10以上。而以前使用的氧化鉛管式攝像機(jī)一般照度為2000 lx，光圈只能為F4。
由此可見(jiàn)，當(dāng)今CCD攝像機(jī)對(duì)光照度的要求已經(jīng)大大降低。隨著攝像機(jī)的數(shù)字化與CCD技術(shù)的不斷發(fā)展，攝像機(jī)的靈敏度還會(huì)不斷提高，這使得演播室景物照度的降低成為可以預(yù)見(jiàn)的趨勢(shì)。一般情況下，使用品質(zhì)好的CCD攝像機(jī)，在演播室中，只需600~800 lx的光照度，即可得到過(guò)去管式攝像機(jī)2000 lx的拍攝效果。所以現(xiàn)在很多攝影場(chǎng)所的建設(shè)要求主演區(qū)綜合垂直照度達(dá)到1000~1200 lx即可。

2、穩(wěn)定的色溫
穩(wěn)定的色溫在影視及專(zhuān)業(yè)拍攝中是非常重要的。我們知道，電影膠片和電視攝像管都有兩種，一種是在攝影棚內(nèi)使用的燈光片，其要求燈光色溫是3200K；另一種是在外景場(chǎng)地使用的日光片。則要求燈光色溫與太陽(yáng)光相仿的5600K左右。因而影視照明燈具的色溫有3200K和5600K兩種。
所以，一般在拍攝電影或者電視節(jié)目的過(guò)程中，為使色彩還原，在室內(nèi)使用的攝影燈具光源色溫為3200K，而在室外應(yīng)用的攝影燈具光源色溫約為5600K。而現(xiàn)在的高清攝影為了更好地達(dá)到高清效果，不管是室內(nèi)還是室外攝影師們都會(huì)使用5600K高色溫的燈具。

3、良好的顯色性
光源對(duì)物體顏色呈現(xiàn)的程度稱(chēng)為顯色性，也就是顏色的逼真程度，是物體在某種光源照射下各種顏色的還原再現(xiàn)情況與該物體在標(biāo)準(zhǔn)晝光照射下呈現(xiàn)的色彩效果的相近程度，它用一個(gè)0到100％的比較值來(lái)表示。顯色性高的光源對(duì)顏色的再現(xiàn)較好，我們所看到的顏色也就較接近自然原色，顯色性低的光源對(duì)顏色的再現(xiàn)較差，我們所看到的顏色偏差也較大。
作為影視照明燈具，我們不僅僅要考量它的發(fā)光效率、亮度等指標(biāo)，重點(diǎn)還要考量一個(gè)重要的指標(biāo)就是顯色性。如果燈具光源所發(fā)出光的光譜越接近于標(biāo)準(zhǔn)日光的連續(xù)光譜，該光源的顯色性就越好，也稱(chēng)顯色指數(shù)越高。在電影拍攝和電視節(jié)目制作中，攝像機(jī)成為觀眾感知事物的信息傳遞者，而攝像機(jī)對(duì)光源光譜成份的嚴(yán)格量化讀取與人眼在色光感知方面有很大的差別，只要有稍微的光譜成份變化，攝像機(jī)就能在電視屏幕上對(duì)應(yīng)地反映出物體顏色的再現(xiàn)變化。所以在影視照明領(lǐng)域，燈具的顯色性被高度的重視。
從以上的要求來(lái)看，影視照明更加注重光的品質(zhì)。

LED影視照明燈具的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

1、LED工作壽命長(zhǎng)
LED作為一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，比其他發(fā)光器具有更長(zhǎng)的工作壽命。因?yàn)長(zhǎng)ED的發(fā)光機(jī)理是由二極管特殊的組成結(jié)構(gòu)決定的，其發(fā)光過(guò)程包括三個(gè)部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸。它是靠載流子的不斷移動(dòng)而發(fā)光的，不存在老化和燒斷的現(xiàn)象，其特殊的發(fā)光機(jī)理決定了它的發(fā)光壽命在正常情況下使用長(zhǎng)達(dá)5-10萬(wàn)個(gè)小時(shí)。所以使用LED光源的影視照明燈具大大減少了更換頻率和其他維護(hù)工作。

2、發(fā)光效率高節(jié)能環(huán)保
LED的發(fā)光原理決定了它的能量轉(zhuǎn)化效率非常高，理論上現(xiàn)在LED的發(fā)光效率可以達(dá)到300 lm/W，差不多是白熾燈光效的20倍，相比熒光燈也可以達(dá)到50%~70％的節(jié)能效果，節(jié)能效果非常顯著。LED光源本身不含有毒有害物質(zhì)諸如水銀、鉛等環(huán)境污染物，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

3、光色純正顏色豐富
光色是構(gòu)成視覺(jué)美學(xué)的基本要素，LED在光色上顯示了無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)；目前彩色LED產(chǎn)品已覆蓋了整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍，且單色性好，色彩純度高，紅、綠、黃LED的組合使色彩及灰度的選擇具有較大的靈活性。單色LED的光譜范圍都比較窄，不像白熾燈那樣擁有全光譜。所以LED的光色非常純正，飽和度很高，能夠產(chǎn)生色光的種類(lèi)也更為豐富，特別適合電視舞臺(tái)的染色效果。
對(duì)于傳統(tǒng)光源的燈具，要想得到非光源本色的色光都是通過(guò)加色紙、色片的方式來(lái)產(chǎn)生色光。各種色紙、色片必然要吸收部分光譜成分、降低有效光通量。而用于變色的LED燈具通常采用多顆紅綠藍(lán)三色或更多色燈珠的合理排列，通過(guò)開(kāi)啟不同原色燈珠合成不同效果的色光。這是一種加色法混合，所有燈珠產(chǎn)生的光通量都有效地轉(zhuǎn)化為實(shí)際光效，不存在打出色光效果后的無(wú)效吸收、減損。

4、無(wú)有害光輻射
根據(jù)LED的發(fā)光原理及從LED的光譜分析，它不產(chǎn)生對(duì)人體有害的紫外線和紅外輻射。

5、響應(yīng)速度快能瞬時(shí)啟動(dòng)和再啟動(dòng)
LED發(fā)光管響應(yīng)時(shí)間很短，能瞬時(shí)啟動(dòng)和再啟動(dòng)，能按要求保證多個(gè)光源之間或一個(gè)光源不同區(qū)域之間的迅速切換。采用專(zhuān)用電源給LED光源供電時(shí)，達(dá)到最大照度的時(shí)間只有幾個(gè)微秒，而白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)。因此LED是一種高速器件，這也是其他光源望塵莫及的。

6、易于調(diào)光、調(diào)色、可控性大：
LED作為一種發(fā)光器件，可以通過(guò)調(diào)節(jié)流過(guò)的電流來(lái)控制亮度，也可通過(guò)不同波長(zhǎng)LED的配置實(shí)現(xiàn)色彩的變化與調(diào)節(jié)。因此用LED組成光源的燈具，易于通過(guò)電子控制來(lái)達(dá)到各種應(yīng)用的需要。
LED燈具的調(diào)光控制采用的是DMX512通訊協(xié)議，可通過(guò)調(diào)光臺(tái)DMX512輸出口直接控制燈具的亮暗。以LED燈具作為演播廳主要燈具，使燈具各種功能的控制方式都統(tǒng)一到DMX512信號(hào)模式，為燈光智能化集中控制帶來(lái)方便。

7、輻射熱量較少
傳統(tǒng)的鹵鎢燈泡消耗的電能有很大一部分要轉(zhuǎn)化為紅外輻射，因此在使用傳統(tǒng)燈具的演播室內(nèi)要產(chǎn)生大量的熱量。必須依靠強(qiáng)大的空調(diào)系統(tǒng)及時(shí)排熱，要不然演播室內(nèi)在數(shù)十上百盞燈具的產(chǎn)生的高溫使人無(wú)法正常工作。而LED燈具發(fā)出的光線是單一的顏色，幾乎不含有紅外熱輻射，所以屬于冷光源。雖然LED燈具還存在散熱問(wèn)題，但由于其發(fā)光效率高等特點(diǎn)，使得采用LED照明燈具的電視演播室環(huán)境溫度會(huì)大大降低。空調(diào)系統(tǒng)也隨之降低了工作功率，相應(yīng)的也減少了整個(gè)演播室的用電負(fù)荷。同時(shí)也大大提高演職人員的舒適度。

LED影視照明的開(kāi)始與發(fā)展

2003年，國(guó)內(nèi)首次亮相的LED筒子PAR燈，標(biāo)志著LED燈具作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，開(kāi)始走入影視照明領(lǐng)域。擁有了LED的眾多優(yōu)勢(shì)，使這種燈具一開(kāi)始就彰顯出其在影視舞臺(tái)照明領(lǐng)域的超強(qiáng)魅力。
隨著LED 筒子PAR燈在電視演播室的使用，各種各樣的LED影視舞臺(tái)燈具也迅速發(fā)展起來(lái)。2008年北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)閉幕式使用了大量的LED產(chǎn)品，是LED舞臺(tái)燈具全面應(yīng)用和魅力展示的盛會(huì)。接下來(lái)每年的中央電視臺(tái)春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)，還有天安門(mén)廣場(chǎng)舉辦的國(guó)慶60周年慶典活動(dòng)的直播演播室等，已全部或部分采用LED 燈具照明。
隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展，LED發(fā)光光譜不斷擴(kuò)延，LED光源發(fā)光效率的大幅提升，大功率LED光源難題逐步得到解決，以及燈具制作工藝水平的提高，2008年開(kāi)始，市面上出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)用于電視照明LED平板柔光燈。這種燈具可以替代傳統(tǒng)的專(zhuān)門(mén)用于新聞?lì)惞?jié)目照明的三基色燈。在這往后的幾年里，國(guó)內(nèi)很多企業(yè)也相繼開(kāi)發(fā)出了適合于影視照明用的LED燈具，比如珠江燈光新近推出的一系列LED影視照明燈具：其中有LED聚光燈，這種燈具具有18~70度的光束角變化，聚光效果良好，其功能完全能夠替代傳統(tǒng)聚光燈；同時(shí)還推出了300W大功率LED成像燈，這款成像燈各項(xiàng)指標(biāo)均超越傳統(tǒng)的750W成像燈；最有特色的就是折疊式平板柔光燈，這個(gè)可調(diào)節(jié)出光角度的柔光燈采用導(dǎo)光板對(duì)光進(jìn)行二次反射，光線特別柔和。
LED影視照明燈具發(fā)展到現(xiàn)在，家族種類(lèi)成員有LED Par燈、LED平板柔光燈、LED螺紋聚光燈、LED成像燈、LED補(bǔ)光燈、LED攝影燈等等。

文章來(lái)源：珠江燈光
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