LED照明以其节能环保、寿命长、光色纯正、光束可控性强等优点,为我们提供了新一代很好的影视照明光源。它自上世纪60年代初诞生以来,发展到今天,已经能够进入到影视照明的领域,这是一个不争的事实。本次展会上琳琅满目的LED影视照明灯具,让笔者深深感受到一个新时代的真正到来。本文笔者就通过展会所看到的所想到的,谈谈LED的发展过程以及对影视照明特别是对电视照明产生的巨大影响。
舍弃传统调光采用标准形式
根据LED的发光机理,我们很容易就能对其光源的亮度进行调节,不需要传统的可控硅调光器,从而减少了对电源的干扰,并且它的调光性能好,调光变化时光源的色温保持不变。
目前普遍采用的是DMX512通讯协议方式,采用分布式,模块化的计算机网络技术控制系统,通讯接口采用计算机通讯中通用的EIA-485标准,采用光纤(网线)传输控制信号。向上:基于以太网的TCP/IP方式, 向下:标准DMX512 / 1990信号,可控制512个DMX通道。
单灯体积较小但功率也不太高
由于LED的发光效率高和光线的可控性能好,灯具效率可以做到很高,达到同样的照度要求,其灯具相对于传统的电视灯具可以做得很小。另外,由于单个发光体的功率不能做大,还可以根据不同的要求,组合成不同的照度模块。灯具设计师可根据照明对象和光通量的需求,决定灯具光学系统的形状、LED的数目和功率的大小;也可以将若干个LED发光管组合设计成点光源、环形光源或面光源的"二次光源",根据组合成的"二次光源"来设计灯具。
由于大功率散热问题难以解决,目前LED白光照明的单灯功率相对较低,因此只适合在中小演播室使用,要真正用于大型综艺类节目的远距离基础照明,还有待于制作工艺水平和LED发光效率的进一步提高。
色温可调但显色性有待提高
LED照明灯具不仅能取代白光照明,而且还能实现调节色温的功能。我们知道光线从暖白色(如卤钨灯的光)直到冷白色(卤素灯的光),色调数值范围在2900~6000K。传统灯具只能进行调光功能,LED照明灯具可调节白光色温。
虽然近几年,LED白光的显色指数已经有了很大的提高,目前已经达到90以上,但还需要进一步提高。显色指数与光谱成分有关。越接近自然光谱(或者说是标准光谱),显色指数越高。要改善,那就要添加原来缺少的光谱成分。现在的LED多采用芯片发蓝光加发黄光的荧光粉,组成白光。这光谱与自然光谱(或者说是标准光谱)差异较大,所以显色性差,显色指数不高。如果是用芯片发紫外光,分别加红、绿、蓝(或者用蓝芯片),组成的白光,显色指数有较大提高。
绿色节能但一次性投入较高
由于LED是冷光源,半导体照明自身对环境没有任何污染,与白炽灯节电效率可以达到90%以上。在同样亮度下,耗电量仅为普通白炽灯的1/10,荧光灯管的1/2。如果用LED取代我们目前传统照明的50%,每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和,其节能效益十分可观。
目前LED的价格仍然很高,这是其进入影视视照明的障碍之一,但成本近几年下降得非常快。以1W LED光源为例,2008年春的价格是2006年春的价格三分之一,2009年春已降至2006年的四分之一。在过去的一年里,个别白光LED的价格已经从8美元降至1.50美元。在2009年,用LED替换白炽灯泡的价位将可能为消费者所接受。过去LED价格昂贵的主要原因是其制造专利大都控制在日本厂商手里,而且它们还不愿意对外授权这些制造专利,从而导致LED的供应商至今只有屈指可数的几家。不过,这些专利的失效期已到,相信中国大陆和台湾将会很快冒出无数家LED制造商,并进一步快速拉低LED的售价。
四.想想LED灯具对影视照明的影响
LED照明灯具的影视应用已经成熟。 LED影视照明灯具电视照明的影响特别是对电视演播室会产生革命性的变化。归结起来,有以下几点。
1.调光形式变化取消调光立柜
LED灯具的调光控制采用的是DMX512通讯协议,可通过调光台DMX512输出口直接控制灯具的亮暗。这样以来,在演播室使用了几十年用来控制卤钨灯具的、且对演播室其他设备造成干扰的、不得已而使用的可控硅调光技术将退出历史舞台,刚刚起步的正弦波调光在电视台也没了市场,调光立柜随之取消,专门的调光机房也就可以用作它用。
2.用电负荷减少影响配电系统
在电视台整个用电系统中,电视演播室灯光的用电量占相当大的比重。例如,一个250㎡的演播室,使用传统灯具大约需要180KW左右的用电量,如果用节电80%的LED照明灯具来替代,只需要36KW左右,其节能效果显而易见。由此带来的还有配电机房的减小或取消,节省了灯光机房的占用面积。
如果在外小场景拍摄时使用LED灯具,就可能不需要专门的配电系统,电影或电视剧拍摄时,很有可能就不用专门的发电车伺候了,几千瓦的用电量是市电很容易解决的问题。
3.热量释放锐减影响空调系统
过去电视演播室内的空调系统主要是为灯光设置的。这话说出来一点也不过分。传统的卤钨灯泡消耗的电能有很大一部分要转化为红外辐射,因此在演播室内要产生大量的热量。如果没有空调系统的及时排热,演播室内在数十上百盏灯具的产生的高温使人无法正常工作。前面已经说过,LED几乎不产生红外热辐射,虽然LED灯具还存在散热问题,但由于其发光效率高等特点,使得采用LED照明灯具的电视演播室环境温度会大大降低,那么设在电视演播室的空调系统就可以取消或降低功率。
传统电视演播室的高度要求是给空调风筒留出很大空间的,如果采用LED照明灯具,省去了巨大的换风系统,演播室的高度可以减低许多,演播室的有效使用面积也会得到扩充,能提高演播室的空间利用率。
4.控制方式变化影响综合布线
现代电视演播室的综合布线系统的主要部分是电力布线。考虑到控制方式、使用方便和安全因素,灯具电源线缆一般采用3×6m㎡阻燃电缆,且需要“一路一线”方式(调光原因),还需要经过很多连线接口。例如一个设置500路的演播室,如果每路长度30m,就需要15000m电缆线。且不说价格因素,其敷设难度也不小。采用LED照明灯具后用电量大大降低,使用的线缆自然要变细,或者采用多个灯具使用一条线的供电方式,使得演播室电力布线简单容易,会大大降低安装成本和运行成本。
5.灯具价格较高加大一次性投入
LED照明灯具的价格与卤钨灯具相比还很高,这使得电视演播室的灯具一次性资金投入会变大,但考虑到配电系统、调光系统等因素的简化或取消,综合起来也不会增加太多。另外,LED照明灯具的长寿命,使得演播室的运行维护成本会大大降低。
五.结语
LED影视照明灯具的优势是明显的,LED影视照明灯具的大面记推广使用已经具备了一定的条件,虽然灯具的功能和性能还需要生产厂商和用户之间的不断沟通来加以改善,虽然LED灯具的价格还相对较高,但是,LED照明灯具替代传统灯具的趋势是必然的。
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