Хроматические тени shadows Full view

Хроматические тени

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

 

Сегодня почти все в курсе преимуществ LED ОП (осветительных приборов), начиная с их небольшого энергопотребления и малого нагрева, и заканчивая длительным сроком службы и бесшумной сменой цветов – свойством, особенно важным для театра. И всё же, нет в мире совершенства, и LED ОП – не исключение.

Наряду с достоинствами LED ОП имеют ряд проблем, в том числе, если речь идет о хроматических (многоцветных) тенях. Как следует из названия термина, такие тени возникают, когда свет на освещаемый объект падает от светодиодов различного цвета и кромка тени имеет разноцветную окраску.

По мере развития технологии, в течение последних десяти лет, производители предложили новые решения для борьбы с этим явлением, как то многоцветные светодиоды и LED приборы, сделанные по наиболее современной технологии COB (Chip On Board), о которой будет рассказано ниже. Эти решения имеют свои сильные и слабые стороны, так что пока нет универсально правильного, для каждого конкретного применения, LED ОП.

Перед тем, как вы соберетесь подбирать для себя LED светильники, вам следует разобраться в том, как они создают цвет и каким образом это влияет на образование разноцветных теней. И это лишь начало.
Нужно также принимать во внимание расстояние, на котором будет находиться освещаемый объект. (Если объект будет далеко от ОП, проблема разноцветных теней будет не так актуальна). Кроме этого надо обратить внимание на уровень шума, производимого ОП, так как он может оказаться неприемлемым для театральной постановки или живой видеотрансляции. Ну, и как обычно, всю совокупность факторов следует сопоставить с возможностями вашего бюджета.

Создание цвета и теней

skittlesКогда, примерно десять лет назад, появились заливочные LED ОП, цвет образовывался смешением трех основных оттенков, для чего использовались дюжины дискретных (отдельных) светодиодов красного, зеленого и синего свечения. В этих ОП многочисленные светодиоды равномерно и с чередованием располагались на фронтальной плоскости прибора, обеспечивая, на расстоянии, более-менее однородный цвет. Про такие светильники шутили, что они похожи на миску с конфетами Skittles.

Теоретически такая «конфетная технология» неплохо справляется со смешением цветов, при освещении объекта с ровной поверхностью. Если объектами освещения будут люди, музыканты, певцы, сценическое оборудование и музыкальные инструменты, то о «ровной поверхности» речь уже не идет. В таких случаях человек или предмет будет отбрасывать тень, а вернее отдельные тени, соотносящиеся с каждым светодиодом на лицевой части ОП.

Если бы все эти тени накладывались друг на друга, результатом была бы нормальная черная тень. Но поскольку LED ОП представляет из себя совокупность дискретных окрашенных источников света, лучи которых падают под разными углами, то тень имеет неоднородные края. Например, освещаемый объект полностью перекрывает свет только красных и синих светодиодов, а часть света от зеленых и желтых светодиодов проходит мимо объекта. В результате это придаёт тени зелено-желтую окраску. В случае, когда различные места по краю объекта будут перекрывать световой поток от разных светодиодов, край тени будет похож на радугу.

SingleColor-2

Этот эффект тем сильнее, чем меньше угол раскрытия луча ОП, чем больше расстояние между светодиодами в ОП и чем ближе ОП к освещаемому объекту. Чем дальше освещаемый объект от ОП и чем меньше разница углов, под которыми свет падает от отдельных источников (дискретных светодиодов), тем меньше эффект образования цветных теней.

Внутреннее смешение

Несколько лет назад появилась новая технология смешения цветов, позволившая значительно уменьшить возникновение хроматических теней. Был разработан LED модуль, в котором над матрицей из многоцветных светодиодов располагалась оптическая линза. Светодиоды в модуле могли быть 3-х цветными (RGB), 4-х цветными (RGBW, или RGBA), и даже 6-ти цветными (RGBWA+UV). Угол раскрытия их луча был очень большим (обычно, 120 град.), в результате чего, лучи от всех светодиодов многократно переотражались в теле линзы, согласно физическому явлению «полного внутреннего отражения» (TIR, сокр. от Total Internal Reflection) и практически полностью смешивались, перед тем, как выйти из линзы, тем самым сводя к минимуму эффект хроматических теней.

Одним из достоинств таких оптических модулей, состоящих из матрицы многоцветных LED и оптики, является возможность получить результирующий луч света с очень малым углом раскрытия и небольшим рассеянием, что делает ОП на их основе более дальнобойными.
Другим большим достоинством является легкость «масштабирования», т.е. возможность создавать целые линейки подобных ОП разного размера и мощности, состоящие из семи, 12, 19 и т.д. цветных LED модулей, для решения самых различных задач освещения.

Светодиоды в таких ОП, естественно, выделяют тепло, но используя теплоотводы с большей площадью рассеивания можно легко наращивать общую яркость ОП, увеличивая количество LED модулей.

QuadColor-2

Такое решение не устраняет проблему хроматических теней полностью, но они перестают походить на радугу. Края выглядят просто сильно размытыми, с легкой окраской.

Технология СОВ

Lextar 100-watt COB LEDНе так давно был представлен второй путь решения проблемы — технология СОВ.

COB – сокращение от Chip-on-Board, что по смыслу переводится как «многочисленные (полупроводниковые) кристаллы на одной подложке». Суть состоит в том, что сотни микроскопических светодиодных кристаллов без корпусов размещены на одной плате-подложке. Кристаллы светодиодов при технологии COB расположены крайне близко друг к другу, плотность размещения может достигать сотен кристаллов на 1 кв. см. Высокая плотность LED кристаллов обуславливает сильное тепловыделение, поэтому плата-подложка изготавливается так, что является одновременно и первичным теплоотводом. Для эффективного охлаждения ОП по технологии СОВ приходится применять вентиляторы, которые, так или иначе, шумят.

Свет от СОВ матрицы можно «форматировать» применяя отражатели, рассеиватели и линзы. Такие оптические дополнения еще больше улучшают смешение цветов и увеличивают «дальнобойность». Использование отражателя вместо линзы улучшает цветосмешение.

COB-матрица светится равномерно, в ней практически неразличимы отдельные точки, она ближе по свойствам к традиционным источникам света, и тень отбрасываемая объектом, при освещении ОП на основе СОВ-матрицы, уже почти «настоящая», а не хроматическая.

COB-2

COB-матрица в сочетании с отражателем дает более естественный свет. Смешение цветов может производиться разными способами. Самый простой – чередование цветных полосок. Правда, при такой организации COB-матрицы хроматические тени не исчезают полностью, т.к. цвета падают на объект, все же, под чуть разными углами. Если в качестве оптического элемента используется линза, уменьшающая расхождение луча, эффект разделения цветов усиливается. Лучшим вариантом является организация цветов в шахматном порядке, что, однако, приводит к удорожанию COB-матрицы.

Итак, как видите, пока нет универсального решения для освещения залов и клубов LED ОП, особенно в части, касающейся теней. Каждый раз это компромисс. Одноцветные диоды предлагают самый бюджетный вариант смешения цветов, но тени при этом будут разноцветными. ОП с многоцветными светодиодами уменьшают эффект хроматических теней, но все же используют множественные излучатели света. Аппараты с технологией СОВ обеспечивают наилучшее цветосмешение, и наиболее близки к традиционным ОП, но в них трудно получить не расходящийся луч, и к тому же шум вентиляторов охлаждения может ограничить их применение в театрах или при живой видеотрансляции.

В любом случае, самым разумным шагом перед покупкой нового LED ОП будет консультация с опытными профессионалами, которые могут объяснить какие конкретные ОП подойдут для решения вашего спектра задач по освещению. И уже после этого можно протестировать те или иные приборы в реальных условиях и оценить разницу при помощи самого главного инструмента – ваших собственных глаз.

Форд Селлерс.
Перевод: Михаил Остапенко.


  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Обсуждение