影视灯光大盘点 钨丝灯/镝灯/KINO灯/LED灯发展与特性 【灯光知识专题 vol.1】

2021-07-28 18:20:57 3点赞 5收藏 0评论

摄影,是掌控光影比例的艺术,在我们学习摄影的过程中,总会遇到现场自然光线不理想,需要自己创造光线的时候,除了一味的调低/拉高曝光三要素;我们还可以试试自己创造光影,掌控光比。

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这次我们专门开辟了灯光板块基础知识,为想要学习灯光基础的读者们讲解灯光知识,分析光位光质。

本次的基础知识将分为三期,依次梳理目前主流的灯光发展历史、常见场景光位布置与灯光附件扩展,本期,我们先来了解一下影视灯光的主要发展过程,并剖析LED灯为何在如今的视频市场大行其道。

内容提要

- 钨丝灯介绍及优缺点

- 镝灯介绍及优缺点

- KINO灯介绍及优缺点

- LED灯介绍及优缺点

- 亮度、显色性、稳定性、易用性对比

主流影视灯光类型

20世纪70年代以来,伴随着电影电视技术日新月异的发展,用作创造光影的照明灯具也在不断的更新迭代。在这短短的几十年中,科学家们绞尽脑汁的创造新的发光源,经过时间的检验,到现在我们在各类片场、剧组所能见到的照明灯具,无外乎这几类:钨丝灯、镝灯、荧光灯、LED灯。

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001 钨丝灯

首先是在电影工业中最早使用的钨丝灯,钨丝灯属于白炽灯的一种,因通过加热灯泡内部的钨丝,产生热辐射光源而得名。

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钨丝灯具有体积小、亮度高、显色性高、色温稳定、无频闪、价格便宜等优点,尤其是它3200K左右的橙色暖光,对于人物肤色的表现比较出众,成为了不少电影中制造暖光源的有效工具。

影视用钨丝灯灯泡

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钨丝灯作为最早使用在电影中的灯光,在易用性与成本方面的优势让它一直被沿用至今。但同时,钨丝灯受限于其发光原理,造成了它工作时发热严重、灯丝脆弱、耗电量大发光率低等缺点。

002 镝灯

其次是在目前正规的电影拍摄流程中,最常见的镝灯,也称HMI,镝灯通过灯管内的惰性气体与金属卤化物点燃灯管,具有显色性高、亮度高、结构牢固、光谱完善等优点。

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一般在外景通常都需要配备镇流器,用来保证电流与电压的恒定关系。

镝灯镇流器

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镝灯的发热量较高(但比起钨丝灯要低很多),在开启时,需要等待灯泡内的金属卤化物放电,慢慢升高温度,才能达到最大亮度,一般在2~4分钟左右,在关灯后需要再开灯时,也需要等待灯泡温度降低到常温后,才能重新点燃灯具,这个过程同样也需要花费几分钟的时间。

影视用镝灯灯泡

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003 荧光灯

除了钨丝灯与镝灯,在影视摄影领域我们还可能会用到荧光灯,荧光灯最早是在是在日光灯管的基础上改制而来的冷光灯管。

影视用荧光灯管 上为日光色温、下为钨丝灯色温

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因为美国产的KinoFlo灯在荧光灯领域中可以说是遥遥领先,所以国内常把影视用荧光灯叫做KINO灯。它的特点是可以多灯组合、体积轻薄、发光面积大、无频闪、基本无发热、光线发散且柔和,是理想的柔光光源。

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KINO灯的缺点在于,无论我们使用什么控光附件都无法让KINO打出硬光,而我们所提到的钨丝灯、镝灯以及LED都可以打出柔光。而且由于其非点状光源的特性,在需要将它作为主光时,不得不将KINO灯靠近人物或选用功率特别大的KINO灯,所以它更多时候是被用来作为大面积的环境光源。

004 LED灯

最后,就要来到我们今天的主角,LED灯,LED也就是二级发光管(Light emitting-diodes)的简称,早期led灯只能发出红、绿等其他单一颜色,在科学家们研究出怎样让led发出蓝光后,白光LED灯也随之问世,之后的led便一路朝着增加亮度的方向发展。

三位研究出蓝光LED灯的科学家在2014年获得了诺贝尔物理奖

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LED在影视灯光领域里算是一种相对新型的灯光,它拥有轻便小巧、发热低、发光效率高、易启动、易操作、价格便宜等优点,在灯光生产商们解决了LED显色指数的问题之后,LED灯又经历了直插式、贴片式与COB集成灯珠等发展阶段,近些年来COB LED几乎是以席卷之姿取代了钨丝灯。

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LED灯的优势与劣势

001 亮度

首先,相比于其他灯具,钨丝灯最特殊的地方在于它的发光原理,对于钨丝灯来说,90%的能量都会被用于点燃灯丝,只有10%的能量被用来发光,这样不合理的发光效率也让白炽灯在民用领域被淘汰。

TIPS:中国在2012年制定了白炽灯淘汰计划,按功率大小分阶段,逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯

镝灯的发光效率大约是钨丝灯的6倍,热能损耗相较钨丝灯与荧光灯更低。

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而LED灯则是使用半导体晶片材料,将电能以光的形式释放出来,只有10%左右的热能损耗,所以即使我们在使用大功率的LED灯时,也不用像对待钨丝灯和镝灯一样,花很长时间等待灯体冷却 。

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目前影视用钨丝灯与镝灯可以达到24K与100K,但LED灯因为散热与芯片技术的限制,目前功率最高的单灯功率为1200w,约等于12K钨丝灯或1.8K镝灯的亮度,所以在电影外景拍摄时,一些专业剧组依然会使用镝灯,而在一些室内、实景棚等场景,使用LED灯成为了更为便捷高效的选择。

南光EVOKE-1200

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24K钨丝灯

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右下角长方形光源为100K柔光镝灯

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002 显色性

在显色性上,我们以灯光通用的CRI指数作为参考标准,钨丝灯因为发光原理近似太阳燃烧,所以即使是我们日常生活中使用的白炽灯泡,都可以轻松达到98以上的CRI。

TIPS:CRI显色性指数,全称color render index,是指光源还原物体真实颜色能力的指数,以太阳光作为最高值100,取R1~R15 共15个采样色作为评价标准,比较各个色块的偏离程度,以测量该光源的显色指数。

钨丝灯光有着与阳光近似的全光谱、和显色指数

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在影视灯光中使用的专业白炽灯可以达到100的CRI,这也是钨丝灯至今仍会获得众多好莱坞摄影师青睐的原因之一。

神作与背后的摄影师

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镝灯的发光CRI指数一般在84~95之间,也拥有不错的显色指数。

ARRI 1.2K镝灯CRI指数

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LED灯相较于镝灯跟钨丝灯,光谱较窄,显色性指数原本是阻碍LED灯进入专业影视领域的一大障碍,但随着技术的发展已经有一些国产厂家可以生产出高显色指数的LED灯具,它们的CRI指数可以达到98,即使是在表现人物肤色的R9、R15数值上,也能达到97、95的高分。

南光 500W显色指数

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这里说的LED不包括全RBG LED灯,因为全RBG LED灯需要考虑到染色这一特性,所以可能在显色指数上会有所折扣。

003 稳定性

钨丝灯的晶体灯丝较为脆弱,在使用时需要防止震动;钨丝灯在点燃时,色温可以稳定在3200K,但如果降低亮度,灯光会向红色偏移,色温逐渐降低,如果加装CTB色纸提高色温,通光量则会进一步降低;灯丝在工作时实际温度可以达到3000摄氏度,灯体较小且都是金属,所以在使用钨丝灯时,需要使用手套,并等待灯体冷却后才可以拆卸。

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镝灯由于镇流器的存在,可以避免电路短路、灯泡快速老化等问题,所以镝灯灯泡的稳定性较高,但同时镇流器也会带来一定的问题,例如频闪与噪音问题,很多镇流器上都会有无频闪模式,但在使用非常规快门角度时,还是可能会出现频闪,使用钨丝灯与LED灯并不会出现这样的问题。

有些镝灯厂家也会提供专门的防闪烁镇流器

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另外,使用如镝灯一类的气体放电灯时,需要小心金属卤化物工作时产生的大量紫外线,被直接照射到有可能会产生如晒伤,所以一般大功率镝灯前都会加装一块钢化玻璃或钾钠玻璃过滤掉紫外线。

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而LED灯在因为灯珠集成的技术的发展,LED灯的发光部分只占灯体的很小一部分,工作时并不会产生红外线或紫外线,在工作时产生的热量,可以依靠内置的散热风扇排出,大多数LED生产商会利用灯体2/3甚至更多的部分设计散热系统,所以很多的LED灯都在外壳上做了镂空设计,长时间点亮也不会造成热量堆积和亮度降低,同时也有着较好的防雨性能。

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004 易用性

易用性是LED灯相比其他影视灯具最大的优势,在早期的影视灯光使用中,为了达到特殊的控光需求,钨丝灯和镝灯被改造出了各种形态,例如菲涅尔灯、PAR灯、平光灯等等。

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现在,基本所有的LED聚光灯前都有通用卡口,这是为了能在灯光前使用不同的控光附件而设计的,我们在改变灯光强度或照射范围时,不用再更换灯具,而是直接更换前方的控光附件,LED灯的控光附件种类繁多,它们会在下期的节目里一一亮相。

在便携性上,大部分LED灯可以使用电池或是市电来使用,无需镇流器,一些较大功率的LED灯会配备电源适配器,但这相比镝灯的镇流器要小不少,而且还整合了一部分V口电池的插槽和电路,是比较方便携带和户外使用的灯源。

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LED灯在操作性上的发展让我们越来越便利,基本所有的LED灯能通过灯体上的按键来控制灯光亮暗,这一个看似简单的操作,在钨丝灯和镝灯上可能需要更换灯泡或使用附件才能达到。

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在规模性的多LED使用场景下,可以通过软件或DMX,远程编组遥控灯光变换,这在根本上解放了剧组的人力与资金压力。

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LED灯的未来发展

在制作这期节目时,我们也咨询了多位业内人士,为我们提供相关的资料与建议,在最后,大家也都聊到了LED灯的形态与未来发展,LED灯具经历过直插式、贴片式以及COB集成式的多次封装工艺发展。

从左至右依次为直插式、贴片式、COB集成式

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在灯光外形上也衍生出了诸如我们现在所称的棒灯、平板灯、聚光灯等等,灵活多变的特性让LED灯在影视领域如鱼得水,凭借LED灯独有的便携性与灵活性,LED灯几乎是目前中小型剧组的第一选择;

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在一些大型剧组中,LED灯也经常作为室内主光或环境光、特效光,无频闪的特性让它可以很好的兼容镝灯、钨丝灯,

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虽然目前LED灯受限于芯片工艺和散热问题,无法达到4K、6K镝灯那样高的亮度,但相信在未来,LED灯会随着芯片工艺的提升而继续增加亮度,达到作为户外白天拍摄的主光需求;在场景光效领域,灯光厂商们应该会借助手机APP的智能连接,让灯光特效与多灯编组具有更成熟的操作体验。

综述

在影视灯光的发展过程中, LED灯的出现让我们对于灯光的想象力被大大解放,在灯光功能上,LED几乎可以取代大部分钨丝灯与KINO灯,创作影像的门槛被真实的降低了,相信大家与看到这里,也对我们可以用来创作的灯光器材有了一个基础的认识,下一章,我们就将带大家分析LED灯所衍生出来的几种形态,与灯光附件的使用方式。

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