2008年北京奧運(yùn)會(huì)、殘奧會(huì)的開(kāi)閉幕式和2009央視春晚的令人嘆為觀止的舞美燈光照明效果,標(biāo)志著光源的新時(shí)代已經(jīng)到來(lái),LED光源必將成為未來(lái)電視照明的新光源。
所謂LED光源,就是半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)為發(fā)光體的光源。這種光源具有效率高、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn),可連續(xù)使用10萬(wàn)小時(shí),比普通白熾燈泡的壽命長(zhǎng)100倍。據(jù)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),21世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代,被稱為第四代新光源。曾經(jīng)有人認(rèn)為,高亮度LED是人類繼愛(ài)迪生發(fā)明白熾燈泡后最偉大的發(fā)明之一。
隨著以節(jié)能、環(huán)保、高效為理念的科學(xué)新技術(shù)的不斷發(fā)展,站在戲劇和電影兩大藝術(shù)肩膀上、以電子技術(shù)為依托迅速成長(zhǎng)壯大起來(lái)的電視藝術(shù),因?yàn)楦咔逡曨l技術(shù)與LED光源的運(yùn)用,發(fā)生了前所未有的新技術(shù)革命,并由此帶來(lái)巨大的發(fā)展良機(jī)。
一、LED光源的主要優(yōu)點(diǎn)
(一)節(jié)能環(huán)保
LED的發(fā)光原理與白熾燈和氣體放電燈的發(fā)光原理截然不同,LED光源的能量轉(zhuǎn)化效率非常高,耗電量較同光效的白熾燈節(jié)省 70%以上,LED相比三基色熒光燈也可以達(dá)到50%的節(jié)能效果。節(jié)能效果顯著,這對(duì)能源十分緊張的今天來(lái)說(shuō),無(wú)疑具有十分重要的意義。LED光源還可以與太陽(yáng)能電池結(jié)合起來(lái)應(yīng)用,目前國(guó)內(nèi)已研制出可供LED搖頭電腦燈燈具使用并可連續(xù)供電單燈8小時(shí)的太陽(yáng)能電池,節(jié)能又環(huán)保。
(二)壽命長(zhǎng)
正常情況下使用LED光源,壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí),減少了更換照明耗材的頻率和其他維護(hù)工作。大大減少了電視照明工作人員的工作強(qiáng)度和更換耗材的煩惱,也減少了耗材資金的費(fèi)用。
(三)光色鮮亮
目前影視舞臺(tái)照明使用的鹵鎢燈光源具有全光譜,當(dāng)光源需要變換顏色時(shí),是在燈具前加所需要的色片,該色片阻隔了其他六種顏色的通過(guò),只通過(guò)所需要的一種顏色,但在阻隔了其他顏色通過(guò)的同時(shí)也減少了所通過(guò)顏色的光強(qiáng)。LED光源是單顆顏色發(fā)光源直接發(fā)光,不需要通過(guò)濾色片變換顏色的,由于沒(méi)有濾色片的阻光,所發(fā)出的顏色非常鮮亮,目前已具有了R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))、白(高色溫)和琥珀色五種顏色發(fā)光源。這五種色光可以隨意進(jìn)行多樣化的搭配組合,解決了鹵鎢燈需要用換色器來(lái)調(diào)色但又會(huì)產(chǎn)生減光的的矛盾;LED光源白色加琥珀色可以進(jìn)行光源的色溫轉(zhuǎn)換,色溫的問(wèn)題解決了,就為電視照明的應(yīng)用鋪平了道路。LED光源的這兩個(gè)特性特別適用于電視綜藝節(jié)目照明的光色配置以及晚會(huì)背景視頻彩幕等方面的制作。
(四)防潮、抗震動(dòng)安全性能好
由于LED的外部多采用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)保護(hù),所以密封性能和抗沖擊的性能都很好,不容易損壞,穩(wěn)定性好; 10 萬(wàn)小時(shí),專家測(cè)試光衰僅為初始的 50%。此特點(diǎn)消除了照明工作人員因外景拍攝臨時(shí)轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí),燈具發(fā)熱易損壞燈泡造成照明耗材增加費(fèi)用的擔(dān)心。
(五)低熱量、小型化、重量輕
由于LED光源散發(fā)熱量少且重量輕,非常適合電視新聞節(jié)目的外景拍攝、現(xiàn)場(chǎng)采訪,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已生產(chǎn)出配備攝像機(jī)用的LED光源機(jī)頭射燈,用于電視的新聞拍攝。還適配了白色柔光片和琥珀色濾色鏡片用于調(diào)整光源的強(qiáng)與弱及色溫。
(六)響應(yīng)時(shí)間短,色溫高,光效高
LED光源與其他光源的響應(yīng)時(shí)間相比較:白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí),LED 燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí),這又是LED光源具有的優(yōu)勢(shì),它比傳統(tǒng)光源省電70%以上,發(fā)熱量還小,且色溫高。特別適用于電視新聞演播室的照明。
(七)無(wú)需通過(guò)可控硅調(diào)光
LED光源可通過(guò)電子調(diào)光器,控制電流,進(jìn)行亮暗調(diào)光,不需要通過(guò)可控硅進(jìn)行調(diào)光。這一特性,減少了設(shè)備的繁贅。
具有了以上的優(yōu)點(diǎn)特性,隨著高效LED光源的不斷推出和完善,相信通過(guò)科研人員的辛勤研發(fā)、專業(yè)照明人員的不斷探索,再加上國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保政策上的大力支持,LED光源在電視照明領(lǐng)域應(yīng)用的前景將非常廣闊。
二、關(guān)注LED光源固有的技術(shù)局限性,提升技術(shù)應(yīng)用合理性
電視燈光的使用特點(diǎn)是一種精細(xì)用光,在用光的燈具中,光源的亮度、均勻度、光束控制、所選擇使用燈具的功率組合、色溫以及顯色性都直接影響到電視畫面的效果。筆者關(guān)注到在節(jié)能環(huán)保的LED技術(shù)發(fā)展迅猛的同時(shí),也出現(xiàn)了一些不適宜的應(yīng)用現(xiàn)象。
(一)LED白光的色彩還原
電視燈光對(duì)燈光的色彩還原性(顯色指數(shù))要求高,而基于LED的發(fā)光原理,LED光源本身的光譜構(gòu)成狹窄或不全,造成顯色指數(shù)低。在電視應(yīng)用中,針對(duì)部分膚色,就會(huì)顯現(xiàn)偏黃綠的病態(tài),針對(duì)某些膚色,就會(huì)顯現(xiàn)“灰”態(tài)。所以說(shuō),以目前LED科技的發(fā)展水平,采用單芯片LED為光源的燈具在電視應(yīng)用中,還不適合作為人物面光這類對(duì)色彩還原性要求極高的用光領(lǐng)域的應(yīng)用,而適合用于環(huán)境光和背景的效果光。比如在電視綜藝晚會(huì)照明中能起到背景和場(chǎng)景的渲染喜慶色彩和歡快氣氛的作用。
在色彩還原性方面,集成式LED光源的顯色指數(shù)較單芯片LED的顯色指數(shù)的反應(yīng)較為高些。其原因是經(jīng)過(guò)多粒芯片的光譜組合后,使得LED整體發(fā)光的光譜構(gòu)成豐滿了許多,進(jìn)而提升了顯色指數(shù)。
(二)LED混色白光的色彩還原性和色溫調(diào)節(jié)
眾所周知,白光是由不同彩色光譜組合而成,那么,以三基色為發(fā)光主體的混色型LED燈具也能夠出現(xiàn)不同色溫的白光。但是,如此構(gòu)成的白光必然缺失部分光譜,定會(huì)在針對(duì)部分色彩的還原性上出現(xiàn)問(wèn)題。也有的LED燈具在白光芯片基礎(chǔ)上添加琥珀光色芯片以進(jìn)行色溫的調(diào)節(jié)的。從理論上來(lái)說(shuō),5600K色溫LED光源的主光譜構(gòu)成為黃綠光譜,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步添加黃光譜,會(huì)進(jìn)一步增加燈具對(duì)黃色的體現(xiàn),在電視畫面中,人物的膚色會(huì)更加偏黃。
綜上所述,筆者認(rèn)為電視燈光中的白光LED燈具應(yīng)以初始色溫的白光制作,而不要采用混色和變色溫技術(shù)。針對(duì)白光LED燈具,要充分分析其色彩還原性和用途的針對(duì)性,只有這樣,才能夠真正使電視畫面所顯現(xiàn)的色彩具有保障。
(三)LED 燈具的散熱和演播室噪音
LED的壽命理論上可達(dá)10萬(wàn)小時(shí),但真正的應(yīng)用壽命取決于芯片的工作溫度,當(dāng)工作溫度超過(guò)或接近芯片的規(guī)定值時(shí),都會(huì)迅速產(chǎn)生大幅度光衰減,勢(shì)必會(huì)造成LED光源的理論優(yōu)勢(shì)大打折扣。所以,LED燈具的散熱性能就直接關(guān)系到燈具的使用壽命。
目前的散熱多采用自然散熱和風(fēng)扇散熱兩種方式。電視燈光應(yīng)用中,在選擇風(fēng)扇式散熱的LED燈具的時(shí)候,就要認(rèn)真考慮其應(yīng)用環(huán)境。LED燈具多應(yīng)用于小型新聞演播室,當(dāng)采用風(fēng)扇散熱燈具時(shí),雖然單燈噪音的分貝值很低,但在一個(gè)狹小空間中,多個(gè)風(fēng)扇所發(fā)出的噪音就足以影響應(yīng)用了。
在此,應(yīng)用控制就又成為了LED燈具應(yīng)用的關(guān)鍵。筆者認(rèn)為,小演播室應(yīng)該不用或少用風(fēng)扇式散熱的燈具,而大型演播室則無(wú)大礙。
(四)革命性的新型燈具,使用局限
由于LED自身的光譜、色溫、顯色性、最佳光照距離、大功率時(shí)散熱以及從漸亮到最亮的控制區(qū)域太狹窄等技術(shù)原因尚未得到穩(wěn)定性的突破,目前只限于在電視新聞布光和電視綜藝晚會(huì)中背景的色彩渲染等,還不能進(jìn)入影視劇制作這一對(duì)燈光要求更精細(xì)的照明領(lǐng)域中使用。還有其很大的使用局限有待突破。
提出以上四方面LED燈光應(yīng)用的局限性,并不表明筆者反對(duì)LED這一新型技術(shù),相反,筆者認(rèn)為在LED技術(shù)高速發(fā)展的今天,只有將光源技術(shù)、燈具技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起,才能夠在技術(shù)發(fā)展變遷的過(guò)程中取得應(yīng)用的成功,同時(shí)也推進(jìn)這一新型技術(shù)的發(fā)展。我們可以總結(jié)為:LED作為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),目前在應(yīng)用中一定要注意兩點(diǎn):一是在布光工作時(shí)需要依據(jù)自身的應(yīng)用環(huán)境和特點(diǎn)來(lái)選擇適合的設(shè)備;二是應(yīng)用中要根據(jù)LED燈具的特性來(lái)布燈和用光。
(作者單位:河南電視臺(tái))