Technologia LED w oświetleniu teatralnym i telewizyjnym – dwudniowe seminarium LTT (cz.1)

Powszechne dążenie do coraz to bardziej ekologicznych rozwiązań technologicznych ma – jak wszystko na świecie – zarówno swoje dobre, jak i złe strony. O ile coraz liczniej projektowane i konstruowane samochody napędzane silnikami elektrycznymi, w których instaluje się urządzenia naśladujące dźwięk silnika, wydają się czystym nonsensem, to na przykład dążenie do coraz bardziej ekologicznych, trwałych i energooszczędnych urządzeń oświetleniowych jest konieczną i bardzo właściwą drogą.   Tego typu konstrukcje pojawiają się już w samochodach, domowych urządzeniach audiowizualnych oraz oświetleniu ulicznym, nie ma więc powodu, dla którego branża oświetlenia estradowego nie mogłaby również czerpać z dobrodziejstw tej technologii. Firma LTT postanowiła zorganizować seminarium, kompleksowo prezentujące najnowsze rozwiązania w dziedzinie urządzeń estradowych opartych o diody LED. Oprócz samych urządzeń, bardzo liczne grono uczestników zgromadziła również osoba prowadzącego seminarium: Artura Szymana, wyśmienitego realizatora światła.   Jak się uczyć, to tylko od najlepszych! Głównym założeniem spotkania zorganizowanego w dniach 15 i 16 marca w siedzibie firmy LTT w Warszawie była przede wszystkim promocja urządzeń LED. Jednak dzięki bogatemu doświadczeniu prelegenta seminarium, Artura Szymana (na zdj.), dyskusje i rozważania na temat tych konstrukcji dotyczyły nie tylko czystej teorii, ale również praktycznych zastosowań w realizacjach telewizyjnych, teatralnych i koncertowych. Wśród uczestników spotkania znaleźli się zarówno light designerzy, operatorzy konsolet oświetleniowych, właściciele firm rentalowych, ale także realizatorzy światła w teatrach oraz fachowcy i pasjonaci realizacji światła. Jedno jest pewne, nikt ze zgromadzonych gości z pewnością nie wyszedł z seminarium zawiedziony i nawet najbardziej doświadczeni fachowcy mogli poznać wiele nowych technik świadomego korzystania z urządzeń tzw. czwartej generacji. W oparciu o skrupulatne notatki, a także zdjęcia i nabytą w trakcie dwóch kilkugodzinnych spotkań wiedzę, postaram się wam przybliżyć poruszane przez prowadzącego i gości pierwszego dnia seminarium zagadnienia. Budowa, zasada działania i właściwości diody LED Jerzy Hołozubiec, prezes firmy LTT, witając przybyłych na seminarium gości, stwierdził, że już niedługo nadejdzie era urządzeń, w których źródłem światła jest dioda LED. Przeglądając jednak jakąkolwiek specyfikację oświetlenia dużej produkcji telewizyjnej, koncertu czy festiwalu, można śmiało powiedzieć, że ten rodzaj urządzeń już wiedzie prym. Najlepszym przykładem może być ubiegłoroczny festiwal w Opolu, na którym użytych zostało więcej konstrukcji LED niż standardowych modeli opartych o lampę wyładowczą. Diodę elektroluminescencyjną znaną bardziej jako LED (light-emitting diode) zaczęto produkować w latach sześćdziesiątych, za jej wynalazcę natomiast uważa się Nicka Holonyaka Juniora. Niewykluczone, że już w latach dwudziestych, kiedy to radziecki technik Oleg Władimirowicz Łosew zauważył, że diody instalowane w radioodbiornikach emitują światło, powstały pierwsze projekty jej zastosowania i budowy. Najkrócej rzecz biorąc, zasada działania diody polega na tym, że w bańce (szklanej lub plastikowej) wypełnionej gazem, elektrony przechodzą z wyższego poziomu energetycznego na niższy i to wyładowanie energetyczne powoduje, że dioda zaczyna świecić. Do niedawna od użytego w bańce gazu zależał kolor diody, obecnie jednak za sprawą bardzo dynamicznego rozwoju tej technologii, są stosowane coraz nowsze i bardziej nowatorskie rozwiązania. Pierwszą podstawową właściwością, która jest wielkim plusem diody, jest skuteczność świetlna. Dioda LED w porównaniu z innymi źródłami przy równoczesnym minimalnym zapotrzebowaniu energetycznym daje dużo światła. Jest to niezwykle korzystne energetycznie urządzenie. Kolejnym istotnym elementem jest tzw. szerokość widmowa, czyli inaczej rzecz ujmując – jakość światła. Jest to właściwość charakteryzująca, czy w końcowym rozrachunku otrzymamy ładny kolor biały, niebieski, czerwony itp. Bardzo ważną cechą diody LED jest prąd zasilający urządzenie. Zależnie od tego, jaki prąd, jakiej jakości i jakiej częstotliwości zostanie podany przez układ zasilający do diody, taką jakość światła otrzymamy. Urządzenia konstruowane w oparciu o diody elektroluminescencyjne są również niewielkich rozmiarów i ważą znaczniej mniej niż popularne urządzenia oparte o inne źródła światła jak lampa wyładowcza czy żarówka. Wśród rodzajów diody LED można powiedzieć o takich jak: diody podczerwieni, wykorzystywane w urządzeniach termowizyjnych, łączach światłowodowych oraz systemach zdalnego sterowania, diody HBLED (High Brightness LED) o wysokiej jasności świecenia, RGB LED złożone z trzech podstawowych kolorów: czerwonego, zielonego i niebieskiego, co dzięki możliwości ich mieszania umożliwia stworzenie w zasadzie dowolnego koloru, a także diody RGBA LED oraz RGBW LED, w których struktura rozszerzona została o dodatkowy element w kolorze bursztynowym lub białym. Urządzenia oparte o diody LED emitują oczywiście dużo mniejszą ilość ciepła niż inne urządzenia typu moving head, w których zastosowana została np. lampa wyładowcza. Najczęściej do chłodzenia całej konstrukcji wystarczy tylko radiator (w niewielu przypadkach konieczne jest zastosowanie wentylatorów), dzięki czemu urządzenia są znacznie cichsze, co ma kolosalne znaczenie zarówno w telewizji, jak i w teatrze. Najważniejszym parametrem, który często pozwala na użycie danego urządzenia lub kompletnie je dyskwalifikuje, jest jakość elektroniki, która steruje diodami. Po pierwsze: słaba elektronika powoduje, że diody pulsują. Kolejnym kłopotem jest niski poziom dimmera. Urządzenia nie dość, że nie zapalają się płynnie przy podnoszeniu suwaka, to jeszcze przy niskich wartościach zaczynają mrugać. Dodatkowo mogą pojawić się również problemy z płynnym mieszaniem kolorów czy też efektami takimi jak strobo, które na przykład może się zacinać albo nie być wystarczająco szybkie. Trzeba powiedzieć jednak, że wymienione tutaj problemy są w zasadzie w dobrych urządzeniach renomowanych firm przeszłością. Rodzaje opraw LED Zasadniczo urządzenia oparte o diody LED można podzielić na cztery grupy: naświetlacze, urządzenia typu moving head, oświetlenie LED-owe scenograficzne i oświetlenie architektoniczne.        NAŚWIETLACZE Wśród naświetlaczy trzeba powiedzieć m.in. o konstrukcji typu flood, która służy do oświetlenia dużych powierzchni, ale równocześnie może być użyta w charakterze efektowym. Soczewki zainstalowane w tego typu urządzeniach mogą być różnej szerokości, a co za tym idzie – możemy mieć albo wiązkę szeroką, albo bardzo wąską. Tego typu naświetlacze służą przede wszystkim do oświetlania dużych powierzchni, elementów scenograficznych czy też horyzontów. Kolejnym typem naświetlacza może być konstrukcja typu „bank”, która ma znacznie więcej diod niż flood. Są one rozmieszczone gęściej, a całość jest ułożona w formie przypominającej modele typu strip. Urządzeniem estradowym, dzięki któremu – podobnie jak ma to miejsce w przypadku konstrukcji bank oraz pixelline – można nie tylko oświetlać powierzchnię lub rekwizyt, ale również tworzyć na nim efekty w stronę publiczności czy kamery, jest tzw. Stagebar. Urządzenie w konsolecie można podzielić na poszczególne „cele”, na których mogą być tworzone zarówno efekty kolorystyczne, jak i efekty typu flash czy strobo. Biorąc pod uwagę, że konstrukcje urządzeń LED są inspirowane w swojej budowie światłem konwencjonalnym, wśród wspominanych tutaj rozwiązań nie może zabraknąć oprawy typu PAR. Z wyglądu LED PAR przypomina swojego konwencjonalnego poprzednika, jednak wiązka światła, którą zapewnia, jest zupełnie nieporównywalna z wiązką urządzenia z żarówką. Najlepsze konstrukcje tego typu swoim działaniem przypominają jednak w pewien sposób wiązkę klasycznej konstrukcji typu PAR. W licznej ofercie rozwiązań scenograficznych najbardziej wszechstronnym i elastycznym jest z całą pewnością tzw. wąż LED. Pozwala on na wykreowanie w zasadzie dowolnych kształtów i zastosowanie w najdziwniejszych konstrukcjach. Mogą być one np. wbijane w wąskie szczeliny w podłodze czy innych konstrukcjach scenograficznych, ale także takerowane. Konstrukcje te kupuje się na metry i, gdy kawałek węża przestanie świecić, można po prostu odciąć fragment, zarobić koniec i używać go dalej bez konieczności marnowania nawet najmniejszego kawałka. Wśród wszystkich urządzeń z rodziny naświetlaczy architektonicznych są również takie, które są zabezpieczone w sposób hermetyczny, zapobiegający szkodliwemu działaniu czynników atmosferycznych, umożliwiający tym samym instalację poza dachem sceny w przypadku imprez plenerowych czy na elewacjach budynków, gdy architekci czy też właściciele budynków pragną wyeksponować walory fasad.      MOVING HEAD Coraz chętniej używanym przez light designerów i realizatorów światła urządzeniem są lampy typu moving head, w których źródłem światła są właśnie diody. Wielką zaletą, oprócz bardziej kompaktowych gabarytów, a także mniejszej wagi, jest brak konieczności wymieniania żarówki, która po mniej więcej tysiącu przepracowanych godzin jest w zasadzie bezużyteczna, ponieważ zmienia temperaturę barwową, co w realizacjach telewizyjnych, a wszczególnośći w realizacjach HD zupełnie wyklucza jej dalsze używanie. Istotnym elementem, który również jest bardzo ważny zarówno w kontekście realizacji telewizyjnych, jak i teatralnych, jest ciepło oddawane przez urządzenie do otoczenia. Dzięki temu, że konstrukcje z diodami LED oddają tego ciepła znacznie mniej, można je śmiało używać zarówno w małych pomieszczeniach np. małych klubach, gdzie temperatura i używanie lub nieużywanie klimatyzacji mają znaczenie, ale również teatrze, gdyż wszystkie urządzenia diodowe mogą być instalowane zarówno w bezpośrednim sąsiedztwie tkanin, jak i innych materiałów łatwopalnych. W pierwszych latach konstruowania i używania urządzeń z diodami pojawiał się niemały problem wynikający z braku możliwości reprodukcji światła białego. Dzięki dynamicznemu rozwojowi technologii i stosowaniu diody białej oraz bursztynowej możemy w zasadzie dowolnie używać energooszczędnych rozwiązań w aplikacjach, gdy potrzebujemy światła białego o zmiennej temperaturze barwowej. Przykładem takiej konstrukcji może być panel firmy Litepanels 1×1 Bi-Color, który pozwala na płynną zmianę temperatury barwowej źródła światła, co pozwala dostosować barwę światła do każdego balansu bieli kamer czy aparatów cyfrowych. Gdy dodamy do tych wszystkich właściwości możliwość zasilania zarówno z baterii, jak i z zasilacza, a także konstrukcje pozwalającą na łączenie wielu urządzeń w jedno oraz możliwość sterowania z konsolety oświetleniowej, otrzymujemy urządzenie niemal idealne. Nie takie wcale czarne na białym… Główną bolączką urządzeń pracujących przy realizacjach telewizyjnych jest problem światła białego. Jeżeli urządzenia nie są wyposażone w diody białą i amber, nie ma co liczyć na to, że będą one dobrze reprodukowały światło białe. Diody RGB ze względu na swoją konstrukcję nie są w stanie wytworzyć idealnie białego koloru. Zawsze, gdy w urządzeniu nie będą się znajdowały białe lub bursztynowe diody, biel będzie miała domieszkę np. koloru niebieskiego, czerwonego czy zielonego. Jeżeli nie ma możliwości używania urządzeń zbudowanych w oparciu o diody białe, trzeba użyć albo przeprogramowanego białego dostarczonego w bibliotece przygotowanej przez producenta urządzenia, albo poświęcić trochę czasu i „na oko” przygotować kolor najbardziej przypominający biel. Trzeba tutaj dodać, że biel w kamerze łatwiej osiągnąć niż w przypadku patrzenia na urządzenie gołym okiem. Kamera nie cechuje się taką wrażliwością i nie przenosi takiej palety barw oraz kontrastu jak ludzkie oko. Trudność w dokładnym odwzorowaniu temperatury barwowej dotyczy zarówno urządzen LED, jak i lamp wyładowczych czy żarowych – nie ma urządzenia idealnego. Temperatura barwowa urządzeń zmierzona kolorymetrem może być podobna, według urządzeń pomiarowych mają one nominalnie zbliżone parametry, a produkowana przez nie wiązka światła powinna wyglądać tak samo, ale to tylko teoria… W przypadku dużych realizacji telewizyjnych, gdy mamy do czynienia z ilością kilkuset lub nawet z ponad tysiącem różnych lamp takich jak urządzenia typu wash, spot, followspot, światło żarowe czy LED-owe, trzeba znaleźć pewien punkt wspólny, złoty środek. Niestety, tendencja, która panuje na rynku, wymusza wykręcanie z żarówek dużo większej mocy i jasności niż dawniej. Wymusiła to technologia HD, w której – mimo że kamery są czulsze, to jednak ich przysłona musi być mocniej przymknięta niż w przypadku standardu SD (zainstalowano w nich większy chip). W związku z tym trzeba świecić z przodu, a co za tym idzie – również z tyłu; generalnie używa się więc mocniejszego światła. Na przestrzeni lat, przez to, że zmieniała się budowa żarówki, która stawała się coraz trwalsza, biel reprodukowana przez żarówkę stawała się bardziej zazieleniona. Dodatkowo do różnych odcieni przyczyniają się również dimmery, pochodzące z różnych lat – przy dimmerowaniu na 50% wszystko zaczyna się rozjeżdżać. Biorąc jednak pod uwagę fakt, że temperatura barwowa nie ma tak wielkiego znaczenia w teatrze, realizacji eventowej, koncertowej, estradowej jak w telewizji, z powodzeniem można zdecydować się na użycie LED i to zarówno jako światła kontrowego, efektowego czy nawet światła kluczowego – ekspozycyjnego we wszystkich aplikacjach typu wash i flood, przy świeceniu frontów czy kontry można wykorzystać urządzenia zbudowane w technologii LED. Co więcej, w porównaniu z lampą wyładowczą tego typu urządzenia będą z pewnością odznaczały się większą sprawnością. Jak już wspominałem, reprodukcja kolorów przez urządzenia z diodami w porównaniu z konstrukcjami z lampą wyładowczą wypada raczej słabo, zwłaszcza gdy mamy do czynienia na przykład z głową Martin TW1, która naprawdę świetnie miesza kolory. Trzeba powiedzieć jednak, że nie zawsze przy realizacjach mamy sytuację, w której wiązka danego koloru z lampy wyładowczej i lampy z diodami LED padają bezpośrednio obok siebie i różnice w reprodukcji barw są rażące. Rzecz jasna z wyjątkiem telewizji, która rządzi się swoimi prawami. Diody LED do raportu! Podobnie jak miało to miejsce w trakcie seminarium, warto skupić się na finalnym podsumowaniu wad i zalet urządzeń zbudowanych w oparciu o diody LED. Do zalet można zaliczyć energooszczędność, długą żywotność, szybkość pracy, niską wagę, małe gabaryty, małą ilość ciepła wydzielanego do otoczenia, ciche działanie czy brak konieczności wymieniania żarówek. Głównymi wadami tych urządzeń są natomiast: problemy z elektroniką, temperatura barwowa i często słaba jakość światła (widać piksele). Porównując jednak wady i zalety, trzeba powiedzieć, że zestawienie to wypada zdecydowanie na korzyść zalet. Dodatkowo, biorąc tutaj pod uwagę również czynnik ekonomiczny w postaci dużo mniejszego poboru mocy i braku konieczności wymiany żarówek, werdykt jest raczej oczywisty. W przypadku małych, kameralnych imprez, wykonów muzyki na żywo, spektakli teatralnych, w których zależy nam zarówno na ciszy, jak i niższej cenie eksploatacji urządzeń, komponenty LED biją na głowę konkurencję.   Łukasz Kornafel