演播室燈光：演播室LED照明有哪些優點和問題？
發布日期：[2023/2/6 16:39:16] 共閱[1408]次
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光源優勢是明顯的，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來分析一下LED燈具到底有什么優點和短板，我們如何更好地加以利用，趨利避害，使其提供給我們滿意的光效。演播室燈光
一、LED燈具的優點
LED光效高、壽命長，能夠實現多彩變化(包括色溫)，并且還可以做到自身調光，所以LED燈具特別適合影視照明。隨著技術的發展，LED照明燈具在電視演播室中也得到廣泛的應用?？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燈具與傳統鎢絲燈相比節能環保，以往功率為1000瓦鎢絲聚光燈的照度現在100瓦的LED聚光燈就可以達到，在相同照明效果下比傳統光源節能80%以上。它有效的降低了演播室環境溫度，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。
鎢絲燈在能量轉換時會產生大量熱能，使燈絲發熱變形、變軟，很容易因振動引發燈絲斷裂。而LED由于發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。演播室燈光
發光效率比傳統鎢絲燈要高，因為LED在電能轉換為光能時，發熱量要遠遠小于傳統鎢絲燈，所以它的效率是非常高的。
LED燈具的色溫調節比較方便，通過一定的技術手段可以方便地調整燈具的色溫，色溫可調范圍一般在3000K~6000K，完全滿足攝像機的拍攝需求，而且色溫穩定，衰減速度極慢。相比之下，傳統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燈具通過光學系統的變化也可以做出不同的光質，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，既能在錄制上達到標準要求，又能使人物更加立體。柔光燈因其均勻的光質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
柔光燈的光學系統比較簡單，一般是將光源發出的光進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演播室燈光
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，此款燈可以方便調整光譜中各顏色的占比。用作人物主光源非常優秀。
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秀，它采用的是7色LED燈珠組合光源，和普通LED光源有區別，調光更加方便靈活。切片功能可以很好地控制光區。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。演播室燈光
三、燈具應用中的問題分析
1、壓光頻閃問題
實際應用中發現，有些LED燈在壓光情況下使用時會造成電視畫面的頻閃，出現頻閃波紋現象，我們稱之為壓光頻閃。不同品牌的產品出現壓光頻閃的調光值也不一樣。在燈具滿功率輸出時，頻閃波紋現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?，不可能所有的顏料都已高飽和度出現，畫面需要細致的去雕琢，從構圖、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和就足夠了。而現在有了豐富的顏色，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。
分析這種頻閃的現象，就要從LED燈具發光控制總成說起，它是由好多電子元件組成，包括開關電源、驅動電路和控制電路。其中驅動電路將低壓直流電按控制要求變為可變、恒流電源。驅動電路脈寬調制的頻率，關系到LED輸出光線的閃爍頻率。這種低頻會在電視屏幕中產生滾動的條紋。頻率調高，脈沖寬度變窄，調光分級減少，調光平滑度會降低。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，盡量統一使用燈具的型號，型號統一之后與攝像技術對接，通過技術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。燈具不統一時，找出所用燈具頻閃波段最大和最小值的區間，避開這個頻閃區間，操作難度和局限性更大。
因此，希望生產企業從技術分析入手，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發光效率有著直接而且明顯的影響，溫度越高發光效率越低。要提高LED燈具發光效率就必須控制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分為有風扇和無風扇散熱兩種形式。
無風扇散熱一般采用散熱基板和熱管散熱，圖8所示為無風扇散熱燈具。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，體量巨大的燈體給使用者帶來了諸多不便。演播室燈光
總部C區財經頻道演播室為80㎡，采用滑軌式吊裝系統，主持人站播位置分三個區域，每個區域都需要燈具去完成照明工作，這時燈具的大體量就顯現出弊端了，燈和燈之間距離很近，橫向擺動的空間不夠，對調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。
風扇散熱是主動散熱的一種常用方式。它通過風扇(如圖9所示)加速熱量散發過程。但是，風扇的轉動會產生一定的噪音，在安靜的小演播室里，風扇轉動的聲音尤為明顯，嚴重時會影響到話筒的正常拾音。
總部E05為400㎡演播室，錄制的節目有《道德觀察》《庭審現場》《法律講堂》《普法欄目劇》《心理訪談》等。演播室內人物的面光、側光、逆光都采用的是風扇散熱的LED螺紋聚光燈。剛開始使用時燈具幾乎無噪音、很安靜，使用一年后風扇噪音開始出現，已經影響到話筒的拾音。錄出來的聲音里有嗡嗡的風扇聲，錄音師只能采取技術手段來降低燈具風扇噪音帶來的影響。另外，由于風扇帶動空氣流動，環境中的塵土還會附著在風扇的葉片上，久而久之風扇上會積攢了大量的灰塵，甚至一些雜質會將風扇卡死，失去了對燈具的散熱功能。在直播當中燈具無法很好地散熱，溫度過高出現閃動或熄滅都會造成無法挽回的損失，后果很嚴重。
針對這些問題，我們每隔三個月對燈具進行保養維護，利用高壓氣槍清理堆積灰塵，確保散熱功能正常工作，對風扇出現嚴重問題的進行更換處理，但這樣做也只能減弱一些風扇的噪音。目前，還在嘗試降低收音設備的靈敏度和過濾噪音等技術手段，來減小噪音對錄制質量的影響。
因此，希望生產企業要采用高質量噪音低的風扇，以滿足演播室錄像對噪音的技術要求。
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聚光燈就達不到要求，只能選擇傳統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、信號控制系統故障點問題
傳統光源燈具是由燈光控制臺通過信號來控制可控硅來實現對燈具亮度控制的，而LED燈具是自身帶調光的。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，再到信號節點，最后輸出到每個燈具。LED燈具有著比傳統光源燈具更復雜的信號控制系統，這無形中增加了故障點和維修排查的難度。演播室燈光
為了適應這種復雜的控制系統，在燈具安裝時將每個供電回路做標號，使其一一對應。標記好信號來自哪個分配器，每個節點上都串聯了哪些燈具等。這樣，當出現問題時，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，查相應信號節點;
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，就會發現，不同品牌的燈具投射出白光的色溫不一致，導致在燈具混用的時候有偏紅、偏藍的現象出現。
因此，在燈具混用的情況下，設定一個中間值，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，來達到統一目的。
當然，在一個演播室內盡量采用同一廠家、同一批量、同一種燈具型號是達到統一色溫的最好選擇。
6、維修和運行成本問題
LED燈具很精密，要比傳統燈具構成上復雜許多。與此同時，換來的是較高的故障率和維修費用。相比傳統燈具，損耗零部件的價格高出傳統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，也起到了節省經費的作用。我們也會精心維護，盡量減少人為因素造成燈具損壞。還是希望隨技術的發展，LED燈具質量有大的提升，經濟耐用、物美價廉，這是我們所需要的。演播室燈光
結束語
LED光源是一個正在蓬勃發展的新型照明光源，在節能減排的大趨勢下，LED技術的應用很好的解決了節能問題并且能達到工作要求，它的優點是我們都能看得到的。雖然它還多多少少存在一些問題，但隨著科技的發展，我相信會得到解決，畢竟瑕不掩瑜，LED性能優勢已經非常明顯。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，來體現它本身的價值。
