LED революция

25.10.2013

LED революция

Никогда еще с момента первого использования ламп накаливания в театральной среде в конце XIX столетия осветительная индустрия не видела столь масштабной революции. Светодиодные источники света кардинально изменили наш подход к выбору осветительных приборов и световых решений, и в дальнейшем под их влиянием световая индустрия продолжит испытывать впечатляющие перемены. Однако мы не перестаем задавать вопросы: "Готова ли индустрия к окончательному внедрению светодиодных приборов и их использованию не только в качестве источников световых эффектов? Имеем ли мы достаточное представление о самой технологии и о сферах ее применения для того, чтобы сделать адекватный выбор в пользу того или иного прибора в конкретной ситуации?" Ключевой вопрос, стоящий перед нами на нынешней начальной стадии развития LED технологии, звучит следующим образом: "В состоянии ли эта технология достичь всего того, чего мы как практики от нее ожидаем?"

Причина, по которой мы должны постоянно задавать эти вопросы, состоит в том, что в рамках нашей индустрии светодиодная технология находится в зачаточном состоянии. Чтобы убедиться в этом, достаточно проследить историю эволюции внутреннего освещения. В 1841 году Томас Эдисон запатентовал первую лампу накаливания, при этом первая такая лампа, подходящая для использования в театре, была запатентована примерно в 1880 году. Театр "Савой" в Лондоне стал первым театром, полностью отказавшимся от прежнего газового освещения и заменившим его на систему электрического освещения. Этот процесс завершился к 1881 году. С того момента и вплоть до внедрения светодиодных источников света в начале 2000-х конструкция лампы накаливания постоянно совершенствовалась, непрерывно разрабатывались новые и подвергались модификации существующие осветительные приборы. А такие культовые прожекторы, как Strand Leko Lite и ETC Source Four определяли дальнейшее развитие индустрии.

Технология, ведущая свою историю с патента 1880 года, постоянно подвергалась доработке (например, использование паров галогенов в колбе лампы) и оставалась основополагающим элементом нашей индустрии на протяжении последующих 120 лет. Разумеется, были и другие технологии: среди самых известных можно отметить ксеноновую дуговую и металлогалогенную лампы. Однако, очень многое из того, чего мы добились как практики в сфере освещения, стало возможным именно благодаря свойствам лампы накаливания с вольфрамовой нитью: количество теплых цветов в спектре при низкой цветовой температуре; возможность электронного диммирования для достижения плавного последовательного затемнения; использование фильтров и системы субтрактивного смешения цветов. Одна из ключевых характеристик, говорящая в пользу лампы накаливания с вольфрамовой нитью при ее сравнении со светодиодными источниками света, — это качество света в таких аспектах, как цветовая температура, цветопередача и светоотдача. Все они строго соблюдаются производителями ламп и осветительных приборов, что позволяет одной и той же постановке неоднократно проходить на сценах разных театрах с использованием разных комплектов оборудования при сохранении художественного единства. Все эти качества настолько прочно вошли в наш обиход, в наше искусство, что наша цель на сегодняшний день — вписать их в работу со светодиодными прожекторами.

Внедрение LED технологии в нашу индустрию — стремительный всеобъемлющий процесс. Преимущества светодиодов вполне очевидны: это энергоэффективное средство получения света; полупроводниковый диод обеспечивает очень яркое свечение и гарантирует необычайно долгий срок службы. У нас появилась возможность использовать разноцветные диоды для эффективного смешения цветов, благодаря чему исчезла необходимость применения фильтров, и что позволило в целом расширить границы возможностей внутреннего освещения. Вспомните LED экраны и светодиодные гирлянды. По этим причинам светодиодная технология, так или иначе, находит применение практически в каждой современной постановке. Так в чем же разница между полупроводниковым освещением (LED) и традиционным освещением на основе лампы накаливания? Разница в механизме получения света. В галогенной лампе накаливания, применяемой нами для внутреннего освещения, используется эффект нагревания и последующего свечения нити накаливания при протекании через нее электрического тока. Нить накаливания находится внутри стеклянной колбы, заполненного газообразным галогеном, который уменьшает число испарившихся с поверхности вольфрамовой спирали атомов вольфрама. Накаливание — малоэффективный способ получения света, поскольку в видимый свет переходит лишь 5% электроэнергии, в то время как вся остальная энергия расходуется на нагревание. Светоизлучающий диод (LED) представляет собой полупроводниковый диод, излучающий свет в узком диапазоне спектра при пропускании через него электрического тока в прямом направлении. Такое свечение (излучение видимых лучей света) является формой электролюминесценции в противоположность процессу накаливания как принципу работы ламп накаливания с вольфрамовой нитью. Возбужденные электроны внутри светодиода высвобождают энергию в виде фотонов света, цвет которых зависит от химического состава, использованного в светодиоде полупроводникового материала. Основное различие между двумя источниками света состоит в том, что процесс электролюминесценции требует гораздо меньших затрат электроэнергии, чем процесс накаливания, и благодаря этому гарантирует более мощную и надежную работу источника света (заявляемый срок службы светодиодного источника света — до 100 000 часов при снижении яркости до 70%). Однако процесс электролюминесценции также имеет несколько существенных недостатков: самыми серьезными для нашей индустрии являются качество цветопередачи и кривая диммирования светодиодного источника света. Помимо этого не теряет своей актуальности и такой аспект, как технология производства, от которой зависит не только светоотдача и срок службы светодиодов, но и способность точного воспроизведения одного и того же цвета разными светодиодами. Последнюю характеристику мы воспринимаем как само собой разумеющееся при использовании прожекторов, работающих на лампах накаливания, и во многом именно она определяет наши творческие решения.

Все перечисленные недостатки свидетельствуют о том, что LED технология находится в зачаточном состоянии, что, однако, не является поводом для пессимистических выводов. Они приведены здесь лишь для того, чтобы продемонстрировать тот факт, что мы находимся на перепутье и стоим перед волнительным выбором, от которого зависит дальнейшее развитие нашей индустрии. В XX веке на смену газовым лампам пришли лампы накаливания; сейчас приборы на лампах накаливания постепенно вытесняются светодиодными прожекторами, и от того, насколько успешно мы сможем приспособиться к преимуществам и недостаткам новой технологии, зависит наша дальнейшая работа с этими приборами. Большинство художников по свету при выборе того или иного светодиодного прожектора учитывают следующие ключевые проектные характеристики: индекс цветопередачи, кривая диммирования, мощность / видимая яркость, светоотдача, срок службы и стоимость. Руководствуясь этими параметрами, мы можем сделать взвешенный выбор либо в пользу светодиодного источника света, либо в пользу лампы накаливания для каждой конкретной ситуации. Мы должны более ответственно относиться к выбору прожекторов, поскольку на сегодняшний день разница между двумя светодиодными прожекторами может оказаться гораздо большей, чем между прожекторами на лампах накаливания. Перечисленные параметры помогут сделать осознанный выбор в пользу одного из светодиодных приборов.

Крайне интересно следить за тем, как наша индустрия переживает этот переломный момент в своей истории на примере того, как производители прожекторов внедряют светодиодные приборы в свои линейки товаров. Например, компания ETC, известная своими приборами Source Four, является одним из лидеров по производству прожекторов на лампах накаливания. Одновременно компания осваивает LED технологию, благодаря которой продукция пополнилась светодиодными прожекторами с семицветной системой x7. Обе технологии существуют параллельно, обеспечивая смешанный ассортимент осветительной продукции. Если вам требуется белый свет с высокой светоотдачей, предпочтение по-прежнему стоит отдать приборам с лампами накаливания, поскольку светодиодные прожекторы белого света пока еще не обладают высоким уровнем светоотдачи. Однако если вам нужен цвет, следует сделать выбор в пользу цветных светодиодов, поскольку вы сможете получить желаемый результат по нажатию кнопки. Судя по всему, такой смешанный подход — выбор большинства художников по свету. Однако не существует идеальных светодиодных прожекторов, поэтому необходимо очень тщательно подходить к выбору нужного прибора в каждой конкретной ситуации.

В своей работе на разных объектах по всей Австралии мы часто сталкиваемся с подобными проблемами. Очень показательным можно считать недавний случай на инсталляции в небольшом театре. Техническое задание от заказчиков предусматривало оснащение театра исключительно светодиодными прожекторами и полный отказ от прожекторов на лампах накаливания. На пути исполнения задуманного они столкнулись с рядом препятствий. Прежде всего, потребовалось найти прожектор с подходящим уровнем светоотдачи, индексом цветопередачи и возможностью диммирования. В результате после утомительного поиска и последующего тестирования выбор был сделан в пользу ETC Source Four LED. Затем нужно было понять, как адаптировать световую партитуру под новое светодиодное оборудование без использования прожекторов с лампами накаливания. Было принято следующее решение: включить в инсталляцию светодиодные прожекторы c цветовой температурой галогенной лампы. Это решение оказалось своеобразным компромиссом, поскольку приборы не в полной мере удовлетворяли всем требованиям, особенно в части цветопередачи и использования фильтров. После проведения всех тестов и работ по проектированию решающим фактором стала цена: несмотря на экономию в плане энергоэффективности, первоначальные расходы на приобретение комплекта светодиодных прожекторов оказались слишком высоки. В конечном счете, было принято решение, что белый свет в инсталляции будут обеспечивать прожекторы с лампами накаливания, а за цвет будут отвечать светодиодные прожекторы. В большинстве случаев события развиваются именно по такому сценарию, что ярко демонстрирует процесс выбора и еще раз доказывает необходимость использования подходящего прожектора в каждой конкретной ситуации.

Точно так же, как и работники сцены начала XX века, мы — практики XXI века, направляем ход светодиодной революции. Наш подход к выбору световых решений и к работе со светодиодными приборами будет определять дальнейшее развитие технологии. И мы станем свидетелями того, как светодиодные прожекторы перестанут использоваться только в качестве приборов световых эффектов или прожекторов "wash light" и станут ключевым элементом нашей индустрии, каковым на протяжении последних 100 лет оставалась лампа накаливания.

Краткий обзор важнейших событий в истории LED технологии

  #1
#2

#3


#4
#5

#6
#7

#8



#9
10

















1962: Изобретен первый яркий красный светодиод.
1972: Изобретены зеленый и желтый светодиоды. Однако без голубого светодиода невозможен белый светодиод.
1993: Изобретен первый голубой светодиод с высокой светоотдачей, доступен белый светодиодный свет. Светодиодная технология, выйдя за пределы световых индикаторов, достигает уровня конкурентоспособного источника света.
1999: Учреждено подразделение PhilipsLumiLeds, запущено производство линейки светодиодов Luxeon.
Начало 2000-х: Разработано первое поколение светодиодных прожекторов "washlight" для внутреннего освещения.
2006: Произведены первые светодиоды со световой отдачей 100 лм/ватт.
Конец первого десятилетия XXI века: Масштабное производство светодиодных прожекторов типа "washlight" и "movinghead".
2009: Компания ETC приобрела торговую марку Selador, с которой вышла на рынок светодиодной продукции. Компания Varilite представила на рынке LED продукции свой прожектор заливающего света Vari*liteVLX. Светодиодные прожекторы способны составить конкуренцию прожекторам с лампами накаливания.
2011: Компания Coemar представила серию профильных светодиодных прожекторов LEDko.
2012: Компания ETC выпустила линейку светодиодных прожекторов SourceFour.

С 1960-х гг. яркость светодиодов удваивались примерно каждые три года.

История эволюции лампы накаливания с вольфрамовой нитью

  #1
#2
#3
#4
#5
#6
#7
#8
#9
10
11
12
13












До 1880: Осветительные приборы на газовых лампах.
1880: Запатентована первая лампа накаливания.
1915: Угольная нить, использованная Т. Эдисоном в лампе накаливания, заменена на вольфрамовую.
1920-е: Фирма KliegelBros выпустила прожектор №5 с лампой мощностью 1000 Вт.
1933: Компании KliegelBros и Century (Leko) представили первый эллипсоидный прожектор.
1953: Компания StrandElectric выпустила прожектор Patt.23.
1959: Подана заявка на выдачу патента на изобретение галогенной лампы.
1963: Компания StrandElectric выпустила прожектор Patt.223.
1971: Компания Altman Lighting представила прожектор 370Q Axial Spotlight.
1981: Компания RankStrand представила линейки прожекторов Prelude, Minim и Harmony.
1992: Дебют прожектора SourceFour с эллипсоидным отражателем производства компании ETC.
1994: Компания AltmanLighting представила прожектор Shakespeare с эллипсоидным отражателем.
2004: Компания ADB выпустила профильный прожектор WARP.

Эдди Уэлш
инженер-светотехник
компании Jands (Австралия)

www.jands.com.au
По материалам журнала "MONDO dr" сентябрь/октябрь 2013 г.

10.09.2018

Открытие Концертного зала "Зарядье"

04.09.2018

Приглашаем на выставку Prolight + Sound NAMM Russia 2018!

22.08.2018

Акустические пробы в концертном зале «Зарядье»

13.08.2018

Компания Claypaky выпустила новые прожекторы Axcor Profile 600 и 400 серии AXCOR LED

10.08.2018

Компания «ДОКА Центр» сердечно поздравляет с днём строителя!

09.08.2018

Сотрудничество компаний «ДОКА Центр» и Ayrton

24.07.2018

Workshop2018: международная конференция компании ЕТС

11.07.2018

Сергей Собянин посетил концертный зал "Зарядье"