Светодиоды на сцене
Всего за пару десятилетий светодиодные прожекторы вышли за пределы дискотек и рок концертов, и стали уверенно вытеснять традиционные театральные приборы. В этой статье мы вспомним историю их появления и расскажем о разных видах современного LED-освещения.
Что представляет собой светодиод
Аббревиатура LED расшифровывается как Light Emitting Diode — «излучающий свет диод». Светодиод — это полупроводник, который светится, когда через него пропускают электрический ток. Это явление связано с так называемым p-n-переходом — своеобразной пограничной зоной, в которой разные носители элементарных зарядов (отрицательные электроны и положительные «дырки») вступают в контакт (рекомбинируют), высвобождая энергию в виде фотонов — квантов света. В итоге мы получаем компактный твердотельный источник света, который не боится физических воздействий, может работать при низких температурах и имеет очень долгий срок жизни.
История создания светодиодов
Первым, кто описал электролюминесценцию на границе карбида кремния с металлом, был британский экспериментатор Генри Раунд. Это произошло в 1907 году, а в 1923 наш соотечественник Олег Лосев сделал такое же открытие и даже получил авторское свидетельство на устройство под названием «световое реле». Именно он первым оценил практическую значимость этого явления и предложил использовать его для создания малогабаритных источников света.
Технологию изготовления первых (инфракрасных) светодиодов запатентовали американцы Джеймс Байярд и Гари Питтман в 1961 году. А первый светодиод, излучающий видимый свет, получил Ник Холоньяк из Иллинойса — именно его обычно называют «отцом современного светодиода». Этот «отец» изобрёл красный светодиод, а один из его студентов — Джордж Крафорд (интересно, можно ли называть его «сыном»?) — жёлтый. Первые светодиоды не обладали большой яркостью и использовались в основном в качестве индикаторов и для передачи данных по оптоволоконным линиям связи.
Прошло ещё несколько десятилетий, прежде чем появились первые LED-светильники. В 1971 году американский учёный Жак Панков впервые получил синий светодиод, а 20 лет спустя была разработана технология промышленного производства синих светодиодов. Этого добились трое японцев — Исама Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура, разделившие в 2014 году нобелевскую премию по физике за свой вклад в развитие технологии.
1997 году компания Nichia Chemical Industries сумела объединить на одной плате кристаллы синего, зелёного и красного цвета, а инженер Фред Шуберт изготовил первый в мире белый светодиод. К 2006 году японцы анонсировали белый светодиод со светоотдачей 150 лм/Вт, что превысило производительность всех известных до этого времени источников света. Для сравнения:
- эффективность ламп накаливания составляет 13 лм/Вт,
- люминесцентных ламп — 90 лм/Вт,
- натриевых ламп высокого давления — 132 лм/Вт.
Считается, что теоретический предел для белых светодиодов равен 260-300 лм/Вт. Согласно прогнозам учёных он будет достигнут к 2028 году.
Театральные светодиодные приборы
На сегодняшний день в развлекательной индустрии активно задействованы самые разные виды световых приборов, и большинство из них доступно в светодиодном исполнении:- следящие прожекторы,
- профильные прожекторы,
- прожекторы заливного света (сюда же относятся парблайзеры),
- линейные светильники,
- лучевые прожекторы.
Ни одно сегодняшнее представление не может обойтись без прожекторов-спотов, которые подсвечивают тот или иной объект направленным лучом, выделяя его на общем фоне. На сцене споты чаще всего привлекают внимание зрителей к элементам декораций. Что касается артистов, им чаще требуется более подвижное сопровождение — следящий прожектор, которым управляет оператор. Сегодня многие производители выпускают светодиодные следящие прожекторы, которые могут работать на больших расстояниях, имеют несколько режимов охлаждения (что позволяет минимизировать шум) и отличную цветопередачу, прекрасно передающие оттенки человеческой кожи и цвета костюмов.
Другим вариантом спотов являются профильные прожекторы. Они оснащены металлическими шторками-лезвиями, позволяющими менять форму (профиль) светового луча. Профильные прожекторы могут создавать самые разные световые эффекты, для этого в их арсенал входит целый набор инструментов: ирисовая диафрагма, гобо, цветовые и анимационные колёса и призмы с разным количеством граней. Светодиодные источники света делают профильные прожекторы ещё более гибкими, так как добавляют к ним бесконечную цветовую палитру. Замечательно, что некоторые компании следят за тем, чтобы их светодиодные приборы могли использовать все аксессуары традиционных приборов — тубусы, держатели фильтров и гобо, монтажные приспособления и т. д. Это даёт художникам по свету возможность обновлять свой световой комплекс постепенно, по принципу LEGO.
Традиционные прожекторы заливного света всегда были статичными: оператор вручную менял их цвет и положение, и они оставались неизменными в течение всего спектакля. Поэтому когда на рынке появились маневренные светодиодные прожекторы, они тут же нашли путь к сердцам художников по свету. Помимо возможности менять цвет и двигаться в режиме реального времени, эти приборы позволяют создавать потрясающие световые эффекты (вроде ауры), легко масштабируются и могут синхронизироваться с музыкой. Не зря их так любят диджеи и устроители музыкальных фестивалей. Именно они отвечают за динамичность шоу и не требуют для этого сверхчеловеческих усилий.
Светодиодные парблайзеры популярны ничуть не меньше, чем их галогенные аналоги. Однако применять термин парблайзер по отношению к LED приборам не совсем корректно. Это слово образовано от аббревиатуры PAR — Parabolic Aluminized Reflector (именно такие рефлекторы были важным компонентом традиционных парблайзеров). Светодиодные парблайзеры часто не имеют рефлектора, хотя их корпуса действительно напоминают старые «парики». Внутри такого корпуса размещается печатная плата, на которой смонтированы светодиоды. Они производят луч с круглым сечением и используются для ровной заливки занавесов, декораций или в качестве переднего света при освещении музыкантов. У многих из них есть зум, а некоторые оснащены стробом или блайндером.
Одна из последних новинок в индустрии сценического освещения — гибридные прожекторы, сочетающие в себе сразу несколько функций (Wash, Spot и Beam). Порой цвет и ширина их лучей меняются так быстро, что трудно заметить этот переход. Светодиодные источники света ещё больше усиливают универсальность этих приборов, и это помогает делать интересные световые шоу даже с небольшим количеством полноповоротных прожекторов.
Лучевые прожекторы производят мощный и яркий световой луч с очень узким углом раскрытия. Они особенно хорошо смотрятся на фоне сценического дыма и незаменимы при создании динамичных музыкальных шоу. Прожекторы, в названии которых присутствует Beam, имеют в своём функционале настраиваемый строб, колёса с вращающимися и статичными гобо, могут создавать эффект радуги, размывать и диммировать световой луч. При этом они не ослепляют и не создают никаких проблем с фото- и видеосъёмкой.
Циклорамные светильники используются для заливки задника или декораций, их задача — равномерно осветить максимально широкую поверхность. Очень важно, чтобы лучи от расположенных рядом светильников смешивались как можно незаметнее, поэтому их корпуса обычно имеют ровные боковые стенки, позволяющие поставить их как можно ближе друг к другу. Светодиодные циклорамные светильники компактны и практически не нагреваются, что позволяет устанавливать их прямо на сцене, не мешая артистам или оркестру.
Линейные светильники представляют собой один или несколько рядов светодиодов, смонтированных на одной плате. Обычно они имеют несколько рабочих режимов и позволяют не только освещать сцену, но и воспроизводить световые сценарии, создавать динамические и чейз-эффекты, а также отлично работают в «музыкальном» режиме.
В этой статье мы ограничились лишь основными видами светодиодных приборов — на самом деле их гораздо больше. Мир сценического освещения постоянно меняется: увеличивается срок службы LED прожекторов, улучшается их цветопередача, постепенно снижается стоимость. И хотя светодиоды вряд ли станут единственным источником искусственного света, они явно будут доминировать на осветительном рынке. К этому нужно быть готовым.
