Białe światło - do czego służy? Ekspertyza dla „Lumen Beings” od Cameo

Białe światło - do czego służy? Ekspertyza dla „Lumen Beings” od Cameo

4 marca 2022, 09:00

Specjalista ds. oświetlenia Herbert Bernstädt oferuje swoją wiedzę we wszystkich obszarach techniki oświetleniowej oraz technologii opraw. W pierwszej edycji serii doświadczony ekspert ds. oświetlenia i inżynier ds. rozwoju zajmuje się prawdopodobnie najważniejszą barwą światła ze wszystkich: białym światłem.

 

[img:1]

 

Białe światło - do czego służy

Oprócz wydajności, oświetlenie sceniczne lub reflektory z soczewkami fresnela (w skrócie fresnele) dobierane są na podstawie swojej temperatury barwowej. Jeżeli nie ma określonej specyfikacji przyjmuje się, że światło halogenowe ma temperaturę barwową 3200K. Studia telewizyjne również zazwyczaj wykorzystują sztuczne źródła światła. Przyjmujemy nazwę „sztuczne” ponieważ w przeciwieństwie do światła naturalnego jest generowane z wykorzystaniem energii elektrycznej. Z drugiej strony, określenie „światło dzienne” odnosi się do lamp wyładowczych o temperaturze barwowej około 5600K podobną do światła dziennego.

Fresnele z lampami halogenowymi nie można tak po prostu wyposażyć w lampę wyładowczą. Różnice konstrukcyjne, które trzeba zastosować przy użyciu lampy wyładowczej są stanowczo zbyt duże. Niektóre z różnic to ochrona przed promieniowaniem UV czy też ochrona przed kilkutysięcznym napięciem zapłonu. Jeżeli jako źródło zastosowano diody LED, wybór określają 3 zasady.

 

LED - trzy zasady białego światła

Tak jak nie zmienia się fresnela halogenowego w fresnela wyładowczego, konieczne jest również podjęcie decyzji z wyprzedzeniem na jeden z trzech rodzajów białego światła dla diod LED. Dzieje się tak ponieważ każda z zasad wymaga odpowiedniego sterownika LED, czego nie robi się jedynie poprzez wymianę płytki LED.

 

Rozróżniane są 3 systemy:

  • Stała biel (T/D – Constant White) z jednym kanałem sterownika, który steruje jedynie jednym rodzajem białych diod LED.
  • Zmienna biel (DTW – Variable White) z dwoma kanałami sterownika, które sterują dwoma różnymi temperaturami światła białego.
  • Pełny kolor (Full Colour – FC – White+), gdzie światło białe generowane jest poprzez sumę różnych kolorów diod LED

 

[img:2]

 

Stała biel (T/D - Constant White)

Gwarantuje najwyższe natężenie światła przy zachowaniu stałej temperatury barwowej. Ma to sens, ponieważ każdy chip LED przyczynia się do natężenia oświetlenia z pełną mocą. Barwy światła 3200K lub 5600K są ogólnie dostępne zarówno dla światła sztucznego lub dziennego.

W niektórych przypadkach wykorzystuje się również 3000K, chociaż różnica w stosunku do 3200K jest niewielka. Żarniki 3000K były często wykorzystywane w lampach halogenowych, ponieważ jako typ długiej żywotności miały 2 000 godzin średniego okresu użytkowania (mLd), dla porównania żarniki 3200K miały 200h mLd. Żarniki 3400K od ACL dostarczały zaledwie 20h mLd.

Gdy chipy LED dające białe światło starzeją się, temperatura barwowa ledwo zauważalnie przechodzi w zimniejszą barwę. Spowodowane to jest fosforem, który nadaje barwę, a jednocześnie ulega degeneracji szybciej niż kryształy krzemu diod LED. Utratę jasności na przestrzeni lat przy normalnym użytkowaniu można zwykle zaobserwować tylko w bezpośrednim porównaniu.

Zazwyczaj odległość od oświetlanego obiektu ma większy wpływ niż związana z wiekiem utrata jasności diody, pod warunkiem, że pracuje ona w odpowiednich, niezbyt gorących warunkach. Jeśli jednak nadal chcesz wymienić matrycę LED, w oprawach Cameo można ją szybko i łatwo wymienić.

 W zależności od zastosowania zależy czy zaletą jest stała temperatura barwowa w trakcie ściemniania. Przy pracy z kamerą zawsze zaletą jest stała temperatura barwowa. Jeżeli barwa powinna się ocieplać wraz ze ściemnianiem tak jak w teatrze, lepsze będą urządzenia z serii DTW.

 

[img:3]
Światło 3200K i 5600K

 

Zmienna biel (DTW - Variable White)

Jeżeli nie ma pewności czy potrzebne będzie światło dzienne czy sztuczne, dobrym wyborem będą oprawy o zmiennej bieli. W tym przypadku dwa typy diody LED, ciepłobiała i zimno biała są ściemniane względem siebie. W rezultacie można niemal bezproblemowo przechodzić od jednej temperatury barwowej do drugiej. Jednak wybierając jedną z temperatur połowa matrycy LED pozostaje ciemna. To czy jasność wzrasta czy pozostaje taka sama przy wygaszaniu jednej z barw, zależy od systemu sterowania, konstrukcji lub mocy diod.

Jest to również punkt, w którym należy spodziewać się najniższego wskaźnika oddawania barw (CRI - Colour Rendering Index), ponieważ zmiana bieli tworzy linię pomiędzy kolorami. Jeżeli kolory diod LED leżą na krzywej Plancka, która powinna być miejscem występowania białego światła LED, największa odległość od krzywej znajduje się pośrodku.

W rzeczywistości nie powinno się mówić o diodach LED w kontekście temperatury barwowej (CT – Color Temperature), ponieważ dotyczy to tylko lamp cieplnych, czyli halogenowych. W przypadku diod LED powinno mówić się o CCT (Correlated Colour Temperature – skorelowana temperatura barwowa), która jest równoważna zbliżoną temperaturą barwową.

Jeśli temperaturę barwową można już zmieniać, warto zasymulować zachowanie ściemniania żarników halogenowych (DTW – Dim to Warm – Ściemnianie do ciepłego). Odbywa się to zwykle z wykorzystaniem bursztynowych (amber) diod LED, które dodają czerwonego akcentu podczas ściemniania. Jako kolor przejściowy, bursztynowy jest znacznie korzystniejszy dla krzywej Plancka niż czerwona dioda LED, mimo tego, że ta funkcja nazywana jest przesunięciem w stronę czerwieni (Red Shift). Wynika to z czerwonego odcienia jaki otrzymuje obraz z kamery, gdy żarnik halogenowy jest przyciemniony. We współczesnych oprawach często można włączać i wyłączać ten efekt, a także regulować czas reakcji poprzez DMX. Umożliwia to uzyskanie prawdziwego zaciemnienia i jednocześnie śledzenie zanikania wolframowego żarnika.

 

[img:5]

 

Pełny kolor (Full Colour - FC - White+)

Białe światło można mieszać z żółtym i niebieskim, ale wygląda to nieatrakcyjnie. Im więcej dodanych kolorów i im szersze widmo na kolor, tym lepsza jest mieszanina bieli. Dzięki proporcji mieszania, każda przestrzeń barw kolorów może być osiągnięta w pokrytej gamie. Oznacza to, że dioda LED Full Colour jest w stanie nie tylko odwzorowywać nasycone kolory, ale także białe światło o pożądanej temperaturze barwowej. Jeśli sterowanie na to pozwala, możliwa jest również symulacja lampy halogenowej (DTW) lub zmiana odcieni magenta/zieleń. Ta elastyczność uzyskiwanych barw okupiona jest niższą jasnością.

W przeciwieństwie do wcześniej opisanych silników światła białego, starzenie się diody LED w systemach pełno kolorowych ma znaczący wpływ. Ponieważ jeśli nie widzisz 1% różnicy w jasności z chipem światła białego, od razu zobaczysz inaczej zmieszany kolor. Jednym z rozwiązań jest kalibracja kolorów, tak jak ma to miejsce w przypadku urządzeń Cameo z segmentu profesjonalnego. Tutaj użytkownik może wybrać, czy chce dokonać kalibracji samodzielnie, nie używać kalibracji, czy też dokonać kalibracji za pomocą specjalnego chipa kontrolnego z algorytmem starzenia i ściemniana, a także optymalizującym krzywą Planca, jasność, nasycenie i wiele innych. Nazywa się to „kalibracją fabryczną”. Oznacza to, że przestrzeń barw pozostaje taka sama nawet przy ściemnianiu mieszanych kolorów.

Innym problemem związanym z wielokolorowymi źródłami światła jest dokładne mieszanie kolorów wewnątrz oprawy, tak aby podczas patrzenia na reflektor kolor był jednolity. Oczywiście przestrzeń jaką pokrywa wiązką powinna również być jednolita i nie tworzyć kolorowych krawędzi. Wielokrotne cienie na skrzydłach reflektora również nie są pożądane.

Jeżeli wszystkie kolory są dostępne, uzyskanie konkretnego często jest czasochłonne. Ustawienie białego koloru za pomocą jedynie białego, zielonego i czerwonego koloru to trudne zadanie, ponieważ zazwyczaj, jeśli ustawisz wszystkie trzy kolory na 100%, zwykle znajdujesz się gdzieś w trójkącie kolorów, ale nie w punkcie 0.

Cameo ceni sobie szybkość działania. Najpierw decydujesz w jaki sposób chcesz wydobyć z lampy białe lub kolorowe światło. Wybierając funkcję CCT sugerującą białe światło lub HSI dające bezpośrednie sterowanie diodami LED lub predefiniowane filtry. Wybierając CCT wystarczy ustawić pożądaną temperaturę barwową białego światła. Możliwe również jest wygodne dostosowanie przesunięcia odcienia magenta/zieleń do odpowiedniego balansu bieli. Dzięki HSI (Hue colour, saturation and intensity – Odcień, nasycenie, intensywność) również możliwe jest szybkie dopasowanie wybranego koloru. Możliwe jest również przywołanie jednego z 44 standardowych kolorów filtrów.

 

[img:4]
 
Pozostałe poradniki FELIETON: Koniec żaru! Czyli o co tak naprawdę chodzi Skupmy się teraz na naszej branży, jako realizator sam jestem fanem światła żarowego, jako dodatku do standardowego oświetlenia używanego na estradzie.
PORADNIK: Jak stworzyć efekt lampy żarowej w myDMX? Tak naprawdę pomysł na ten krótki poradnik narodził się dość spontanicznie, kiedy to przyzwyczajony do nieco bardziej “riderowych” programów do obsługi oświetlenia śledziłem nieco funkcje popularnego oprogramowania “myDMX”. O dziwo -...
PORADNIK: Czym jest DMX? Inteligentne systemy oświetleniowe mogą sterować intensywnością światła, zmieniać kolor, wyświetlać wzory świetlne, kierować strumień światła w dowolnym kierunku, a nawet odbierać muzykę i wyświetlać swój własny...
PORADNIK: Światło na scenie - Magia kolorów Sezon wakacyjny już niedługo. Jeśli tylko pozwala pogoda, większość imprez odbywa się pod chmurką. Dobry koncert to nie tylko dobra muzyka ale i odpowiednie oświetlenie sceny. PORADNIK: Scena - Najważniejsza część teatru | Cz. 3 Scena to najważniejsza część teatru, pozornie niezbyt ciekawa architektonicznie, bo to przecież pudło przeznaczone na różne urządzenia technologiczne i instalacje. Ale właśnie od tego, jak to pudło zostanie... PORADNIK: Scena - Najważniejsza część teatru | Cz. 2 Podejmując decyzję o wielkości sceny powinniśmy się kierować następującymi wytycznymi: po ustaleniu szerokości okna scenicznego i jego wysokości określamy najpierw szerokość pudła scenicznego. Powinna wynosić minimum...
Copyright © INFOMUSIC 2021

Szanowny Czytelniku

Chcemy dostarczyć Ci najlepszych możliwych wrażeń płynących z użytkowania serwisu, dlatego potrzebujemy Twojej zgody na lepsze dopasowanie treści reklamowych do Twoich zainteresowań. Poufność danych jest dla INFOMUSIC.PL niezwykle ważna i chcemy, aby każdy nasz użytkownik wiedział, w jaki sposób je przetwarzamy. Dlatego sporządziliśmy Politykę prywatności opisującą sposób ochrony i przetwarzania Twoich danych osobowych. Pozostając na stronie akceptujesz jej postanowienia.

Przejdź do serwisu Nie teraz