LED影視舞臺(tái)攝影專(zhuān)業(yè)燈具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

文章來(lái)源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2014-07-24

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 隨著LED照明行業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，LED影視燈進(jìn)入影視舞臺(tái)專(zhuān)業(yè)照明領(lǐng)域，正逐步取代高耗能的傳統(tǒng)囟鎢燈具，這已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。但是，業(yè)內(nèi)LED支持者和反對(duì)者的辯論一直沒(méi)有停止過(guò)，正方的論據(jù)很充分，比如節(jié)能、壞保、無(wú)紅外輻射、安全和長(zhǎng)壽命等等，直接預(yù)言了非LED光源的滅亡；反方也有充足的證據(jù)，比如LED光譜不連續(xù)、顯色性差、眩光強(qiáng)、藍(lán)光危害、一致性和穩(wěn)定性差等，根本不能達(dá)到專(zhuān)業(yè)囟鎢燈具的水平。其實(shí)大可不必如此絕對(duì)地看問(wèn)題，室外照明，簡(jiǎn)單地把電光源分為L(zhǎng)ED和非LED來(lái)爭(zhēng)論孰是孰非。作為電光源家族的一個(gè)新成員，LED只不過(guò)是電光源發(fā)展史上的又一個(gè)重要的里程碑，就像氣體放電光源、熒光燈具的出現(xiàn)一樣。現(xiàn)在，業(yè)界同仁應(yīng)當(dāng)拋幵爭(zhēng)論，深入硏究LED的特性，發(fā)揮其特長(zhǎng)，改善其不足，使LED更好地為影視舞臺(tái)專(zhuān)業(yè)照明服務(wù)。

本文根據(jù)LED的特點(diǎn)和影視舞臺(tái)照明對(duì)專(zhuān)業(yè)燈具的要求，從光學(xué)系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)三個(gè)方面闡述LED影視舞臺(tái)專(zhuān)業(yè)燈具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

一.光學(xué)系統(tǒng)

常用的影視專(zhuān)業(yè)照明燈具可分為以下幾類(lèi)：

*柔光燈具

*聚光燈具

*成像燈具

*天幕燈具

1.1柔光燈具

柔光燈具主要用于演播室鋪光，在led燈具出現(xiàn)以前，主要用三基色熒光燈具實(shí)現(xiàn)。光斑角一般要求在60°左右，光質(zhì)柔和、均勻，無(wú)明顯陰影，能有效控制照射區(qū)域。由于一般都是近距離使用，對(duì)眩光控制要求較高。三基色熒光燈具由于光源尺度大，眩光比較容易控制。而LED由于芯片面積小，功率密度高，很容易產(chǎn)生眩光。解決眩光問(wèn)題最直接的方法就是分散光源，降低功率密度，主要通過(guò)采用大數(shù)量的小功率LED形成均勻的面光源，降低或消除眩光的影響。目前用于LED柔光燈具的光源，從20mA的直插式LED到0.2W1W的表面封裝（SMD)LED芯片都有。直插式LED由于熱量只能通過(guò)管腳導(dǎo)出，因此散熱性能不好，光衰相對(duì)較大。表面封裝LED具有散熱性能好、壽命長(zhǎng)、一致性好、技術(shù)先進(jìn)等適多優(yōu)點(diǎn)，得到越采越廣泛的應(yīng)用。但業(yè)內(nèi)最早生產(chǎn)LED平板柔光燈具的國(guó)際知名品牌Litepanel，卻一直采用5mm直插式小功率LED，如圖1。為什么沒(méi)有采用散熱性能更好、壽命更長(zhǎng)、技術(shù)更先逬的表面封裝LED芯片呢？主要因?yàn)楸砻娣庋bLED芯片都不帶聚光透鏡，出光角度很大，不加透鏡達(dá)不到需要的照度，雜散光也無(wú)法控制，加之芯片一般功率較大，容易產(chǎn)生眩光。而5mm直插式LED功率僅為0.06W,頭部自帶的透鏡能很好地控制出光角度，非常適合柔光燈具使用。

市場(chǎng)上有些產(chǎn)品采用1W甚至1W以上的LED,會(huì)產(chǎn)生刺眼的眩光。配置散射角很大的柔光板雖然能減少眩光，但會(huì)增大光斑角，降低照度，增加雜散光。有的燈具測(cè)試總光效不錯(cuò)、但照度很低，就是這個(gè)原因。例如采用小功率LED多點(diǎn)發(fā)光，有效地控制了眩光，同時(shí)配置柔光板，使光質(zhì)更加柔和、均勻，見(jiàn)圖2。在雜散光控制方面，可以選配多沖度數(shù)（30°、45°、60°、90°)的蜂窩狀隔柵控制光區(qū)。蜂窩狀隔棚通過(guò)選用不同的孔徑和厚度的比例，能將大于一定角度的光線完全遮擋住，有效控制雜散光，基本不會(huì)影響中心照度。對(duì)于采用多光源和面光源的燈具，只能使用格柵遮檔的方式控制照射區(qū)域，用遮扉是完全達(dá)不到效果的。如圖3所示，遮扉只能擋住靠近遮扉的光線，遠(yuǎn)端的光線照樣可以射出，這樣不僅不能起到遮光作用，還會(huì)帶來(lái)難看的重影。有人說(shuō)三基色燈具也配備了遮扉，但仔細(xì)觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，三基色燈具用的是亮板，是作為反光板而不是遮扉使用，見(jiàn)圖4。

目前，LED的光效和顯色性都有很大的提高，能滿足影視舞臺(tái)色溫和顯色指數(shù)要求的LED光效已達(dá)到100lm/w左右，LED柔光燈具替代三基色柔光燈具已經(jīng)沒(méi)有技術(shù)保障。以100W平板柔光燈具為例，4m遠(yuǎn)照度為607lx,見(jiàn)圖5;而4x55W三基色柔光燈具4m遠(yuǎn)照度僅為301lx，見(jiàn)圖6。雖然LED平板柔光燈具的光通量低于三基色柔光燈具，但60°-70°的光束角正好適合大多數(shù)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用，而三基色柔光燈具由于光源較大，很難做到良好的聚光，因而光束角偏大，實(shí)際應(yīng)用中大角度的光-般被視為無(wú)效的雜散光而用格棚去除掉。由此可見(jiàn)，100W的LED平板柔光燈具完全可以替代4x55W三基色柔光燈具。通過(guò)組合的方式， led服裝照明，LED柔光燈具還可以替換大型的三基色柔光燈具，例如6x96W的大型燈具。

理想的平板柔光燈具發(fā)光的面光源應(yīng)均勻，這樣眩光最小，也不會(huì)產(chǎn)生陰影，同時(shí)應(yīng)該能把光斑角控制在6°左右.遠(yuǎn)程熒光粉技術(shù)非常適合這種應(yīng)用。這種技術(shù)是將LED和熒光粉分離，由寶石藍(lán)LED激發(fā)一定距離的黃色熒光粉混合產(chǎn)生白光。由于熒光粉遠(yuǎn)離LED芯片，不會(huì)受高濕影響產(chǎn)生色坐標(biāo)溧移、混光更均勻、光效更高、壽命更長(zhǎng)。采用這項(xiàng)技術(shù)可以得到非常均勻的面光源，配合微透鏡陣列技術(shù)，達(dá)到理想的柔光燈具配光效果，這將是影視舞臺(tái)專(zhuān)業(yè)平板柔光燈具的發(fā)展方向。

圖7顯示的是不帶微透鏡陣列的遠(yuǎn)程熒光板的光學(xué)模似。光型為典型的朗伯分布，出光角度120°。

圖8為帶微透鏡陣列的遠(yuǎn)程熒光板的光學(xué)模似。由于微透鏡陣列的聚光作用，出光角度縮小為60°,得到了理想的柔光燈具配光曲線。

1.2聚光燈具

聚光燈具光質(zhì)較硬、有力度，遮檔時(shí)有較清晰陰影，常見(jiàn)的有螺紋透鏡聚光燈具和平凸透鏡聚光燈具。由于螺紋透鏡聚光燈具的光斑邊沿較為柔和，舞臺(tái)應(yīng)用中又將其稱為舞臺(tái)柔光燈具。聚光燈具要求雜散光少，光斑角可變、遮擋時(shí)有清晰或較清晰的陰影。為了達(dá)到構(gòu)確布光的目的，商業(yè)照明，聚光燈具一般還要求能用遮靡控制照射區(qū)域。

聚光燈具的光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單。以螺紋聚光燈具為例，一般就是選用點(diǎn)性好的光源，82合一片螺紋透鏡即可。有的產(chǎn)品茌靠近光源的位置增加了一片焦距很短的凸透鏡，這樣可以有效地會(huì)聚光線，提高聚光時(shí)的光效，醫(yī)院led照明，但同時(shí)會(huì)影響燈具的變焦范圍，造成聚光角度偏大、散光魚(yú)度偏小的缺陷，需要憤重采用。用遮靡控制光區(qū)在影視舞臺(tái)照明中是非常重要的功能。有的led聚光燈具采用多鏡頭設(shè)計(jì)，同時(shí)還配備了遮扉，這完全是畫(huà)蛇添足，見(jiàn)圖9。

多鏡頭LED燈具配置遮扉不僅不能控制光區(qū)，還會(huì)帶來(lái)難看的陰影，其原理與前述柔光燈具加遮靡相同。圖10顯示了上述燈具加遮屝的實(shí)拍效果。