電視演播室選擇以LED做光源的燈具是大勢所趨。LED光源燈具相對于傳統(tǒng)光源優(yōu)勢是明顯的,但是,在實際使用過程中也遇到了這樣那樣的問題。下面筆者就從實踐出發(fā)來分析一下LED燈具到底有什么優(yōu)點和短板,我們?nèi)绾胃玫丶右岳?,趨利避害,使其提供給我們滿意的光效。
演播室燈光
一、LED燈具的優(yōu)點
LED光效高、壽命長,能夠?qū)崿F(xiàn)多彩變化(包括色溫),并且還可以做到自身調(diào)光,所以LED燈具特別適合影視照明。隨著技術(shù)的發(fā)展,LED照明燈具在電視演播室中也得到廣泛的應(yīng)用??偛啃陆ㄑ莶ナ掖罅渴褂靡訪ED作為光源的燈具。如圖1所示。
LED燈具與傳統(tǒng)鎢絲燈相比節(jié)能環(huán)保,以往功率為1000瓦鎢絲聚光燈的照度現(xiàn)在100瓦的LED聚光燈就可以達(dá)到,在相同照明效果下比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。它有效的降低了演播室環(huán)境溫度,使演播室工作人員感到更加舒適,尤其是主持人,沒有了炙烤的感覺。
鎢絲燈在能量轉(zhuǎn)換時會產(chǎn)生大量熱能,使燈絲發(fā)熱變形、變軟,很容易因振動引發(fā)燈絲斷裂。而LED由于發(fā)光原理不同所以不會有燈絲斷裂的情況。圖2為LED光源與鎢絲燈光源對比。
LED燈具的體積小,一方面在演播室的空間利用上更加靈活,改造一個臨時場所為演播室時,對空間要求更低。另一方面出外勤攜帶輕便。再加上燈具造型多樣,有圓形、方形、甚至是異型,使我們對燈具的利用更加靈活多變。
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發(fā)光效率比傳統(tǒng)鎢絲燈要高,因為LED在電能轉(zhuǎn)換為光能時,發(fā)熱量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)鎢絲燈,所以它的效率是非常高的。
LED燈具的色溫調(diào)節(jié)比較方便,通過一定的技術(shù)手段可以方便地調(diào)整燈具的色溫,色溫可調(diào)范圍一般在3000K~6000K,完全滿足攝像機的拍攝需求,而且色溫穩(wěn)定,衰減速度極慢。相比之下,傳統(tǒng)鎢絲燈通常需要在光通過的路徑上加上雷登紙來改變色溫。由于鎢絲燈發(fā)熱量比較大,色紙在高溫的炙烤下容易老化,造成色溫變化,需要經(jīng)常更換新色溫紙,換紙難免燈位偏移,重新對光工作量大。兩者相比LED燈具還是非常方便的。
二、演播室常用LED燈具
根據(jù)演播室拍攝制作的需要,常用的LED燈具類型有柔光燈,聚光燈和效果燈之分。下面以電視臺總部新演播室使用的燈具為例加以說明。從LED燈具的類型可以看出,LED燈具通過光學(xué)系統(tǒng)的變化也可以做出不同的光質(zhì),來滿足不同的布光要求。在重點人物刻畫上,可以使用菲涅爾聚光燈和成像燈,既能在錄制上達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,又能使人物更加立體。柔光燈因其均勻的光質(zhì)可作為輔助光平鋪使用,能使得人物更顯飽滿。效果類燈具的使用,給我們提供了很大的創(chuàng)作空間。LED燈具的多樣性給我們提供了更多的選擇空間。
1、柔光燈
柔光燈的光學(xué)系統(tǒng)比較簡單,一般是將光源發(fā)出的光進(jìn)行直射和反射來使用。柔光燈投射面積一般比較大,而且均勻,適合用作大面積輔助布光。圖3為我們使用的幾款柔光燈具
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2、聚光燈
演播室使用的聚光燈一般為菲涅爾聚光燈和成像聚光燈。
為ARRI L7聚光燈,此款燈可以方便調(diào)整光譜中各顏色的占比。用作人物主光源非常優(yōu)秀。
圖5為華晨300W LED桿控聚光燈和星光300W LED聚光燈,主要用在綜藝演播室作為主面光使用。
圖6為ETC LED成像燈。這款燈的光源比較優(yōu)秀,它采用的是7色LED燈珠組合光源,和普通LED光源有區(qū)別,調(diào)光更加方便靈活。切片功能可以很好地控制光區(qū)。主要用作人物主光。
3、LED效果燈
在演播室中使用的燈具中,除了柔光燈和聚光燈使用最多的還是各種各樣的效果燈。它主要用于舞臺大面積染色和燈光構(gòu)圖造型。圖7所示為我們演播室使用的幾款效果燈,有PAR 燈、染色燈、矩陣燈。
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三、燈具應(yīng)用中的問題分析
1、壓光頻閃問題
實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),有些LED燈在壓光情況下使用時會造成電視畫面的頻閃,出現(xiàn)頻閃波紋現(xiàn)象,我們稱之為壓光頻閃。不同品牌的產(chǎn)品出現(xiàn)壓光頻閃的調(diào)光值也不一樣。在燈具滿功率輸出時,頻閃波紋現(xiàn)象就會減輕甚至消失??勺鳛闊艄夤ぷ髡叨噪娨暜嬅婢拖癞嫴家粯樱豢赡芩械念伭隙家迅唢柡投瘸霈F(xiàn),畫面需要細(xì)致的去雕琢,從構(gòu)圖、顏色、光比等因素綜合考慮,有時甚至只需要一點點的顏色做調(diào)和就足夠了。而現(xiàn)在有了豐富的顏色,卻不能很好控制它的亮暗變化,的確非常的棘手。況且一場大型綜藝演出不可能只用一個廠家的一款燈型,燈型增多,頻閃的幾率就大大增加。
分析這種頻閃的現(xiàn)象,就要從LED燈具發(fā)光控制總成說起,它是由好多電子元件組成,包括開關(guān)電源、驅(qū)動電路和控制電路。其中驅(qū)動電路將低壓直流電按控制要求變?yōu)榭勺儭⒑懔麟娫?。?qū)動電路脈寬調(diào)制的頻率,關(guān)系到LED輸出光線的閃爍頻率。這種低頻會在電視屏幕中產(chǎn)生滾動的條紋。頻率調(diào)高,脈沖寬度變窄,調(diào)光分級減少,調(diào)光平滑度會降低。這是一對矛盾。
目前,我們的解決方法就是首先在條件允許的情況下,盡量統(tǒng)一使用燈具的型號,型號統(tǒng)一之后與攝像技術(shù)對接,通過技術(shù)手段避開燈具脈沖頻率與攝像機頻率重合波段,來避免畫面頻閃的出現(xiàn)。燈具不統(tǒng)一時,找出所用燈具頻閃波段最大和最小值的區(qū)間,避開這個頻閃區(qū)間,操作難度和局限性更大。
因此,希望生產(chǎn)企業(yè)從技術(shù)分析入手,在燈具控制電路上解決壓光頻閃的問題。
2、散熱問題
溫度對LED發(fā)光效率有著直接而且明顯的影響,溫度越高發(fā)光效率越低。要提高LED燈具發(fā)光效率就必須控制LED光源的工作溫度。散熱是必須考慮的。目前常用的散熱系統(tǒng)分為有風(fēng)扇和無風(fēng)扇散熱兩種形式。
無風(fēng)扇散熱一般采用散熱基板和熱管散熱,圖8所示為無風(fēng)扇散熱燈具。它將熱量由基板高效傳到散熱鰭片。采用此種散熱類型的燈具非常安靜,不產(chǎn)生噪音,但因此需要散熱基板體量巨大來增加與空氣的接觸面積,從而燈具的體積會增大,重量也隨之增加。在有限的演播室空間內(nèi),體量巨大的燈體給使用者帶來了諸多不便。
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總部C區(qū)財經(jīng)頻道演播室為80㎡,采用滑軌式吊裝系統(tǒng),主持人站播位置分三個區(qū)域,每個區(qū)域都需要燈具去完成照明工作,這時燈具的大體量就顯現(xiàn)出弊端了,燈和燈之間距離很近,橫向擺動的空間不夠,對調(diào)光造成了一定的不便。有時由于燈具投射方向不一樣,一個燈位需要多燈重復(fù)利用,燈體就會互相干涉,我們采用了縱向伸縮桿的形式,可以方便控制縱向的上下位置,向下延伸燈具,保證出光角度,避開上層燈具,解決"一位多燈"的問題。
風(fēng)扇散熱是主動散熱的一種常用方式。它通過風(fēng)扇(如圖9所示)加速熱量散發(fā)過程。但是,風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生一定的噪音,在安靜的小演播室里,風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的聲音尤為明顯,嚴(yán)重時會影響到話筒的正常拾音。
總部E05為400㎡演播室,錄制的節(jié)目有《道德觀察》《庭審現(xiàn)場》《法律講堂》《普法欄目劇》《心理訪談》等。演播室內(nèi)人物的面光、側(cè)光、逆光都采用的是風(fēng)扇散熱的LED螺紋聚光燈。剛開始使用時燈具幾乎無噪音、很安靜,使用一年后風(fēng)扇噪音開始出現(xiàn),已經(jīng)影響到話筒的拾音。錄出來的聲音里有嗡嗡的風(fēng)扇聲,錄音師只能采取技術(shù)手段來降低燈具風(fēng)扇噪音帶來的影響。另外,由于風(fēng)扇帶動空氣流動,環(huán)境中的塵土還會附著在風(fēng)扇的葉片上,久而久之風(fēng)扇上會積攢了大量的灰塵,甚至一些雜質(zhì)會將風(fēng)扇卡死,失去了對燈具的散熱功能。在直播當(dāng)中燈具無法很好地散熱,溫度過高出現(xiàn)閃動或熄滅都會造成無法挽回的損失,后果很嚴(yán)重。
針對這些問題,我們每隔三個月對燈具進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù),利用高壓氣槍清理堆積灰塵,確保散熱功能正常工作,對風(fēng)扇出現(xiàn)嚴(yán)重問題的進(jìn)行更換處理,但這樣做也只能減弱一些風(fēng)扇的噪音。目前,還在嘗試降低收音設(shè)備的靈敏度和過濾噪音等技術(shù)手段,來減小噪音對錄制質(zhì)量的影響。
因此,希望生產(chǎn)企業(yè)要采用高質(zhì)量噪音低的風(fēng)扇,以滿足演播室錄像對噪音的技術(shù)要求。
3、距離和照度問題
目前,我們演播室使用的LED燈具功率一般在300W以下。這對于中小型演播室,投射距離短的情況下是能達(dá)到照度要求的,像總部E02、E03等800㎡演播室,300W LED 聚光燈照度也沒有問題。但是對特大型演播室隨著燈光投射距離的增加,300W的LED聚光燈就達(dá)不到要求,只能選擇傳統(tǒng)2000W鹵鎢燈或大功率電腦搖頭燈。因此,能有光效高、功率低的LED聚光燈完全替代2000W鹵鎢燈是我們的需求。
4、信號控制系統(tǒng)故障點問題
傳統(tǒng)光源燈具是由燈光控制臺通過信號來控制可控硅來實現(xiàn)對燈具亮度控制的,而LED燈具是自身帶調(diào)光的。它需要直通柜直接供電,通過控制臺輸出信號控制燈具的亮暗。燈光控制臺主信號先到信號分配放大器,再到信號節(jié)點,最后輸出到每個燈具。LED燈具有著比傳統(tǒng)光源燈具更復(fù)雜的信號控制系統(tǒng),這無形中增加了故障點和維修排查的難度。
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為了適應(yīng)這種復(fù)雜的控制系統(tǒng),在燈具安裝時將每個供電回路做標(biāo)號,使其一一對應(yīng)。標(biāo)記好信號來自哪個分配器,每個節(jié)點上都串聯(lián)了哪些燈具等。這樣,當(dāng)出現(xiàn)問題時,可以很快排查出故障點,判斷是不是燈具沒有供電,如果燈具有電,可以很快判斷信號控制是不是出現(xiàn)問題。
我們通常的做法步驟為:
a) 具都不受控,查主信號;
b) 某一組燈具不受控,查相應(yīng)信號節(jié)點;
c) 某只燈不受控,查燈具自身信號接收單元。
5、光源一致性的問題
將不同品牌的燈具放在一起都使用白光的情況下,就會發(fā)現(xiàn),不同品牌的燈具投射出白光的色溫不一致,導(dǎo)致在燈具混用的時候有偏紅、偏藍(lán)的現(xiàn)象出現(xiàn)。
因此,在燈具混用的情況下,設(shè)定一個中間值,用測光表測量偏差值,確定之后在燈具上加濾色片來濾掉多出的色光,來達(dá)到統(tǒng)一目的。
當(dāng)然,在一個演播室內(nèi)盡量采用同一廠家、同一批量、同一種燈具型號是達(dá)到統(tǒng)一色溫的最好選擇。
6、維修和運行成本問題
LED燈具很精密,要比傳統(tǒng)燈具構(gòu)成上復(fù)雜許多。與此同時,換來的是較高的故障率和維修費用。相比傳統(tǒng)燈具,損耗零部件的價格高出傳統(tǒng)燈具好幾倍甚至是十幾倍。
值得慶幸的是好的LED燈具維修率很低,燈具比較耐用,LED光源壽命都比傳統(tǒng)光源要長很多,算起來是降低了運行成本和維修率,再加上電能消耗也大幅減少,也起到了節(jié)省經(jīng)費的作用。我們也會精心維護(hù),盡量減少人為因素造成燈具損壞。還是希望隨技術(shù)的發(fā)展,LED燈具質(zhì)量有大的提升,經(jīng)濟耐用、物美價廉,這是我們所需要的。
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結(jié)束語
LED光源是一個正在蓬勃發(fā)展的新型照明光源,在節(jié)能減排的大趨勢下,LED技術(shù)的應(yīng)用很好的解決了節(jié)能問題并且能達(dá)到工作要求,它的優(yōu)點是我們都能看得到的。雖然它還多多少少存在一些問題,但隨著科技的發(fā)展,我相信會得到解決,畢竟瑕不掩瑜,LED性能優(yōu)勢已經(jīng)非常明顯。我們也會在日常的工作中不斷嘗試、探索,將它的優(yōu)勢最大化,解決存在的問題,趨利避害,讓LED燈具更好地為我們服務(wù),來體現(xiàn)它本身的價值。