LED燈具在影視照明領域中的應用分析

2020-12-02 電子產品世界

隨著半導體技術的迅猛發展，LED燈具以其高光效、低能耗、長壽命、多功能等技術優勢在照明行業掀起了革命性浪潮。LED在公共照明領域已經得到廣泛的認同和運用，在影視照明專業也同樣引起了積極的關注和響應。對比分析LED燈具與傳統影視燈具的性能特點，了解探索LED燈具在影視照明領域的應用規律，對我們做好影視照明工作有著積極意義。結合近年來浙江廣電集團在LED燈具運用的實踐體會，我們對LED燈具在影視照明領域的應用提出以下特性分析。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/168211.htm

　　（一）照度
　　對影視照明的燈具而言，照度是我們第一個要求考量的特性。相比於傳統鎢絲聚光燈，照度不夠一直是LED燈最大的問題。燈具照度低、作用距離近也是過去LED燈具不被業內認可的最主要原因。但隨著LED元器件發光效率的不斷提升，LED燈具的實用照度一直以驚人的速度在趕超傳統燈具。我們2005年第一次使用90WLED小型聚光燈，2米距離的照度不及聚光燈系列中最小功率的500W燈具。但到2007年，我們選用散光型LED變色燈，雖然只有136W的總功率，但在白光及各種色光的照度上都不輸給常用的1000W地排燈了。到了2009年，浙江廣電集團電視演播化改造後的音樂廳選用了紅綠藍三色燈珠組合而成的450WLED燈，在組合白光、色光功能上都強於2000W鎢絲聚光燈和1200W金屬滷鎢燈光源的電腦染色燈。到了2010年，在浙江廣電集團180平米複式新聞演播廳用了100W、200W白光LED燈具，在白光照度上已經相當於傳統1000W、2000W鎢絲聚光燈了。

　　一旦突破了大功率、高亮度的技術瓶頸，LED燈具在色光、節能等方面的優勢才能得以全面的發揚光大。

　　表一：LED柔光燈與傳統柔光燈（三基色冷光燈）照度比較

燈具類型色溫2m 距離照度4m 距離照度6m 距離照度8m 距離照度
220W三基色冷光燈3120 k380 lux130 lux68 lux52 lux
330W三基色冷光燈3140 k580 lux160 lux96 lux64 lux
100W LED 柔光燈3050 k1000 lux320 lux180 lux110 lux
100W LED 柔光燈（加柔光片）3000 k840 lux260 lux130 lux80 lux
100W LED 柔光燈（加蜂窩罩）3050 k770 lux300 lux150 lux90 lux

　　表二：LED聚光燈與傳統聚光燈照度比較

燈具類型色溫2m 距離照度4m 距離照度6m 距離照度8m 距離照度
1000W 傳統聚光燈2770 k3300 lux1200 lux620 lux430 lux
2000W 傳統聚光燈2900 k7300 lux2500 lux1100 lux610 lux
100W LED 聚光燈（單色白光）3050 k3600 lux1220 lux700 lux410 lux
200W LED 聚光燈（單色白光）3050 k5900 lux1800 lux880 lux520 lux
450W LED 聚光燈（三色混白 )6500 k1600 lux840 lux


（二）色光
　　早在LED技術剛剛涉及影視照明領域時，LED燈具細膩優質的色光功能就讓人震驚，當然，當時的價格也是高得讓人震驚，只是由於功率小照度低，實在無法與傳統燈具相匹敵，才未能引起足夠的關注。而現階段，當照度不成問題後，LED燈具在色光變換上的優越性是傳統燈具無以倫比的，有著壓倒性的優勢。

　　對於以白光為主的單一顏色光源的傳統燈具，無論是鎢絲燈光源聚光燈、散光燈、光束燈，還是金屬滷化物光源的電腦燈，要想產生色光，都是採用在燈具的輸出光線通道中加色紙、色片的方式。各種色紙、色片的透光性有高有低，但原理上是一種減色法疊加，要想產生非光源本色的色光，必然要以吸收部分光譜成分、降低有效光通量為代價。而用於變色的LED燈具通常採用多顆紅綠藍三色（或更多色）燈珠的合理排列，通過開啟不同原色燈珠合成不同效果的色光。由於LED燈具色光產生是一種加色法混合，所有燈珠產生的光通量都有效地轉化為實際光效，不存在打出色光效果後的無效吸收、減損。

從「表三」可以看到， 1000W地排燈在白光時還是亮過LED燈，但加上色紙後，就比不過加色法混合的LED燈了。

　　相比於傳統燈具，LED不僅在色光的光通量實際效用上有明顯提高，產生色光的種類也更為豐富，色別的精確度更為細膩。除了加配CMY混色功能的高端的電腦燈，其他傳統燈具無論是燈具前加裝換色器還是光源前加玻璃色輪，一檯燈能產生的色光一般只有7至11種。而以紅綠藍三原色或更多色燈珠組合而成的LED燈具，在對各顆燈珠精確的電子控制下，不同種類的純色光以不同亮度的加色法混合，便能線性地產生任意色光效果。

　　再者，色紙、玻璃色片都不可避免地存在褪色現象，尤其是色紙，幾個鎢絲聚光燈就算同時加上同一批次的色紙，也會因為燈具間光斑聚焦精度的差異引起色紙褪色程度的不同，從而影響色光色別的一致性。電腦燈中的玻璃色片雖然比聚光燈前的色紙抗衰性好很多，但金屬滷化物燈管在使用過程中會出現亮度和色溫的降低衰減，實際工作中，同一型號的電腦燈打出的色光也會因燈管的使用時間不同出現色光的一致性差異。在色光的穩定性上，LED燈具在色光發光原理上就解決了這個問題，只要在燈珠正常使用壽命（標稱都是上萬小時）內是不會出現任何衰減變化。就目前我們使用的情況，也沒有出現過LED燈有色光衰減的現象。

　　所以，從色光的亮度、多樣性、穩定性比較，LED燈具都非常明顯地優於傳統燈具。

　　表三：LED變色燈與傳統散光燈的色光照度比較

燈具類型

顏色

色溫

1m 距離照度

2m 距離照度

4m 距離照度

1000W 滷鎢燈管地排燈

白光

2790 k

8500 lux

2500 lux

900 lux

談紅 106

1600 k

2000 lux

640 lux

180 lux

中綠 603

2200 k

3100 lux

1100 lux

270 lux

原色藍 804

11500 k

770 lux

220 lux

64 lux

金橙 404

1750 k

4600 lux

1400 lux

350 lux

玫紅 205

2290 k

3100 lux

970 lux

260 lux

136WLED

變色燈

三色混白

7200 k

7100 lux

2000 lux

450 lux

單色紅

1600 k

2000 lux

500 lux

150 lux

單色綠

8700 k

4100 lux

1200 lux

350 lux

單色藍

40000 k

2800 lux

950 lux

450 lux

混色橙

1980 k

5900 lux

1650 lux

510 lux

混色玫紅

6700 k

3200 lux

900 lux

300 lux

　　表四：LED聚光燈與傳統聚光燈的色光照度比較

燈具類型

顏色

色溫

6m 距離照度

8m 距離照度

2000W 石英滷鎢燈泡聚光燈

白光

2900 k

1100 lux

610 lux

談紅 106

1610 k

210 lux

130 lux

中綠 603

2250 k

380 lux

240 lux

原色藍 804

19000 k

80 lux

52 lux

黃 504

1920 k

840 lux

510 lux

金橙 404

1770 k

480 lux

300 lux

玫紅 205

2300 k

350 lux

210 lux

雷登 82

4800 k

200 lux

130 lux

450WLED

聚光燈

三色混白

6500 k

1600 lux

840 lux

單色紅

1600 k

550 lux

300 lux

單色綠

5600 k

1000 lux

600 lux

單色藍

40000 k

250 lux

150 lux

混色黃

1700 k

1520 lux

980 lux

混色橙

1750 k

650 lux

400 lux

混色玫紅

2800 k

580 lux

320 lux

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