Ulubiony kiosk PRZEJRZYJ ONLINE MAJOWE WYDANIE Live Sound PRZESYŁKA GRATIS >>

Tutoriale

Lightschool: Prawidłowy dobór opraw oświetlenia efektowego opartych na diodach LED cz. I

Lightschool: Prawidłowy dobór opraw oświetlenia efektowego opartych na diodach LED cz. I

Dodano: piątek, 30 grudnia 2016

Oprawy LED już na dobre zagościły na rynku oświetlenia efektowego. Większość produkowanych w tej chwili urządzeń bazuje na tych nowoczesnych źródłach światła. Czy jednak jesteście z nich zadowoleni? A może macie do nich zastrzeżenia?

 

Czy kiedykolwiek zwróciłeś uwagę na dziwny wygląd skóry aktorów oświetlonych światłem pochodzącym z tego typu urządzeń? Czy denerwują Cię wielokrotne i wielobarwne cienie, rzucane przez elementy scenografii? A może nie jesteś w stanie jednocześnie wykorzystywać opraw LED i opraw halogenowych ze względu na różną barwę światła? Albo ogranicza cię paleta dostępnych barw?

W branży pojawia się bardzo dużo pytań i wątpliwości. Mamy nadzieję, że poniższy artykuł pomoże Wam podczas wyboru nowych rozwiązań i rozwieje wszelkie wątpliwości. Tym bardziej że technologia idzie do przodu, a czołowi producenci wprowadzają produkty o coraz lepszych parametrach.

W części 1 artykułu przedstawiamy wybrane kluczowe kryteria wyboru urządzeń opartych na diodach LED i wskazujemy, na co zwrócić uwagę przy ich ocenie. W części 2, która ukaże się w kolejnym numerze magazynu LSI, rozszerzymy temat o dodatkowe parametry.

RODZAJ DIOD LED I KONSTRUKCJA URZĄDZENIA


Kluczowym elementem wyboru oprawy LED jest rodzaj zastosowanych diod oraz sposób ich wykorzystania w torze optycznym. Historycznie pierwsze na rynku pojawiły się proste konstrukcje oparte na diodach przewlekanych DIP (ilustracja 1), układy najmniej wydajne i w tej chwili już przestarzałe.

Następnie upowszechniły się układy SMD (ilustracja 2), do montażu powierzchniowego – mniejsze i wydajniejsze.

Obecnie triumfy święci COB (ilustracja 3), czyli wiele diod montowanych gęsto, bezpośrednio na jednej płytce. Są to w tej chwili układy najnowocześniejsze, o wyjątkowo wysokiej wydajności.


Na pewno znasz standardowe reflektory PAR RGB lub RGBW, w których wykorzystano diody DIP ułożone na planie koła. Podstawową ich wadą jest generowanie niespójnego kolorystycznie światła oraz kolorowe i wielokrotne cienie. Dzięki zastosowaniu podobnych urządzeń, lecz wyposażonych w diody SMD typu multichip, w których w jednym układzie znajdują się 4 emitery RGBW, przykryte odseparowanym układem optycznym, uniknięto tworzenia wielobarwnych cieni. Jednak ciągle z powodu zmultiplikowania w urządzeniu tego typu układów występowały wielokrotne cienie. Usunięto je dzięki zastosowaniu układów COB lub układów SMD wyposażonych we wspólny dla wszystkich LED, jednorodny układ optyczny.

SPOSÓB ZMIANY BARW


Czy zetknąłeś się kiedykolwiek z dwoma sposobami zmiany barwy: addytywnym i subtraktywnym? Na pewno znasz urządzenia LED wyposażone tylko w diodę białą, RGB, RGBW czy inne układy barwne. Model addytywny to klasyczny model RGB (dodawanie barw – ilustracja 4),

a subtraktywny to modyfikowanie światła białego (np. z białej diody – ilustracja 5) za pomocą selektywnych filtrów.

Oba systemy mają swoje wady i zalety, ale w przypadku LED generalna zasada jest jedna: addytywny polecany jest do świecenia barwami intensywnymi, a subtraktywny do światła białego i barw delikatnych, pastelowych. Wyjątkiem jest tutaj system RGBW oraz siedmiobarwny addytywny (w celu uzyskania barwy białej mieszamy siedem różnych barwnych diod LED), który łączy zalety obu systemów i sprawdza się zarówno przy świetle białym, barwach intensywnych oraz pastelowych.

PALETA BARW, TZW. GAMUT BARWNY


Zakres barw, jaki może wytworzyć dane urządzenie, charakteryzuje termin „gamut barwny”, potocznie nazywany paletą barw. Im więcej diod LED różnej barwy w urządzeniu i im lepszej są jakości, tym gamut jest większy. Gamut określony jest krzywą zamkniętą, przedstawioną na trójkącie chromatycznym. Kolory mieszczące się wewnątrz gamutu są możliwe do zreprodukowania, kolory poza gamutem nie są możliwe do zreprodukowania, kolory na krzywej gamutu wyznaczają granice możliwości urządzenia w zakresie obrazowania kolorów. Urządzenia wyposażone jedynie w diodę białą generują tylko barwę białą – krzywa nr. 1 na ilustracji 6. Urządzenia wyposażone w diody RGB generują barwy oznaczone trójkątem nr 2, urządzenia wyposażone w 7 różnobarwnych grup diod LED generują dużo szerszy zakres barwy – krzywa nr 3.

 

WIDMO SPEKTROSKOPOWE ŚWIATŁA


to zarejestrowany obraz promieniowania widzialnego, rozłożonego na poszczególne częstotliwości lub długości fal. Rejestracja widma jest możliwa za pomocą spektrofotometru, a dzięki temu, że tego typu przyrządy są coraz szerzej dostępne, możemy samodzielnie tę kwestię zbadać. W uproszczeniu, widmo informuje nas ile danej barwy znajduje się w określonym świetle. Dla światła białego, im bardziej ciągłe widmo, tym lepsza jakość światła i wyższy współczynnik oddawania barwy ma nasze urządzenie. Przykładowe widma spektroskopowe światła, pochodzące z urządzeń Robe Robin serii DL4 i DL7, przedstawiono na ilustracji 7.

 

WSPÓŁCZYNNIK ODDAWANIA BARWY, RA, CRI


Dziwny wygląd skóry aktorów, nieprawidłowe oddawanie kolorów kostiumów oświetlonych światłem wyładowczym lub LED to problem każdego oświetleniowca. Współczynnik Ra (angielski termin CRI) określa, jak dobrze przez nasze oko postrzegane są barwy oświetlonych przedmiotów, a dokładniej jest liczbową miarą wierności wyglądu barw przedmiotów oświetlonych danym światłem w porównaniu do ich wyglądu przy oświetleniu światłem wzorcowym. Im współczynnik ten jest wyższy, tym barwy są lepiej oddawane, a oświetlane przedmioty wyglądają naturalniej. Przyjęto, że dla urządzeń LED i wyładowczych w technice scenicznej Ra wyższe od 90 daje dobre rezultaty. Na ilustracji 8 przedstawiono porównanie oświetlenia „obiektu” przy niskim i wysokim Ra.

 

TEMPERATURA BARWOWA


Często określamy światło białe jako ciepłe lub zimne. Jest to potoczne określenie opisujące temperaturę barwową. Zgodnie z najpopularniejszą definicją, jest to obiektywna miara wrażenia barwy danego źródła światła, wyrażona w Kelwinach [K]. Dlaczego jest tak istotna w technice oświetleniowej?

Ludzkie oko nie jest w stanie jednoznacznie określić tego parametru, ale ma ogromną zdolność rozpoznawania różnic pomiędzy dwoma różnymi barwami. Również aparaty fotograficzne i kamery wideo znakomicie wychwytują różnice. Dlatego bardzo ważne jest, aby wszystkie nasze urządzenia były w stanie wygenerować światło o tej samej temperaturze barwowej. Nie wystarczy informacja, że urządzenie ma np. 3.200K. Istotne jest to, czy rzeczywiście uzyskuje taką temperaturę barwową, i czy jest ona stabilna.

Radosław Zacheja / Lightschool
Kontakt mailowy z autorem w przypadku pytań lub uwag: radek@lightschool.pl.