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灯光出租中的注意灯光热量和散热问题

DATA:2017/4/22 15:17:55, CLICK:4, EDIT:投影出租
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舞台灯光技术知识与专业调光系统的效率及散热问题
舞台照明,贵在突出视觉、写实、审美和表现四大要素。经历了多年演变。逐渐发展成今天比较完善和先进的照明系统。   演出照明设计是否成功,是以舞台灯光的处理是否得当为标志。舞台灯光不仅要照亮演员,让观众看清面部表情、神态和动作,更重要的是充分运用照明技术,调动灯光操作等手段来强化艺术效果,使观众有身临其境之感。

   舞台灯光主要是由电脑灯及其他灯具组合产生的效果,是通过不同的造型景片、不同的色彩变化,不同的视角、水平、垂直出光角度的变化及速度快慢、频闪快慢、光圈大小变化、焦距变化等综合表现。那么,在了解舞台灯光技术之前就必须要掌握这些基础知识:


   一、可见光
   光是以电以电磁波形式传播的辐射能。电磁波辐射的波长范围很广,只有波长在380~760nm的这部分辐射才能引起光视觉,称为可见光。波长短于380nm的光是紫外线、x射线、γ射线;长于760nm的光线是红外线、无线电波等,它们对人眼产生不了光视觉,即看不见。因此,光是一种客观存在的能量,并且与人的主观感觉有着密切的联系。

   二、颜色的分类
   颜色可以分为非彩色和彩色两大类。非彩色指由白色、浅灰、灰色到深灰、直到黑色,叫做白黑系列。纯白是理想的完全光反射的物体,其反射率为1;纯黑是理想的无反射的物体,其反射率为0。所以,非彩色的白黑系列代表了物体对光反射率的变化。我们知道,光反射率与亮度成正比,室内白色的墙壁和顶棚就可以得到较高的亮度。彩色是指白黑系列以外的各种颜色。彩色有三个特性:色调、明度和饱和度,称为色彩三要素。

   色调是表示呈现出的颜色。也就是各种不同颜色的名称,如红、绿、蓝等。它与光的波长有关。明度(亮度)是表示颜色的明亮程度。不同色调的明度有所不同,即使同一色调因受物体表面的性质和光线强弱不同也会产生明暗、深浅的差别。如同样是黄色,可以有浅黄、中黄、深黄等。

   饱和度(彩度)表示颜色的深浅(浓淡),也可以说是彩色的纯度、鲜艳的程度。饱和度越高,彩色显得越深(浓),可见光中各种单色光是最饱和的彩色。当光谱色中掺入的白光越多,就越不饱和。例如红色光要比粉红色光的饱和度高,因为粉红色光中掺入了白光。一般说来,同一色调中,明度改变时,饱和度也随之改变,但明度的增大或减少其饱和度都降低,只有明度适中时饱和度(纯度)才最大。不过给人的感觉中,总是觉得总是明度大的颜色看起来鲜艳些。

   三、三原色和配色方法
   红色、绿色、蓝色被称为三原色。这三种颜色按不同比例混合,能产生各种颜色。彩色混合有两种基本方法:加色法混合和减色法混合。
   所谓加色法混合就是当不同色彩的光线混合时,它们把各自在光谱中所占部分加在一起,从而产生一种新的混合颜色的方法。表明光加色混合的成色关系。红、绿、蓝三种原色光等量混合时可得:

   红光+绿光=黄光绿光+蓝光=青光
   绿光+红光=品红光红光+绿光+蓝光=白光
   如果不等量三原色光混合时,就可以得到各种中间色,例如:
   红光多+绿光少=橙光
   红光多+蓝光少=粉红光

   减色法混合就是不同颜色混合时,它们各自从入射光中有选择的吸收它们在光谱中所占的相应部分,而产生一种合成的彩色效果的方法。任何两种色光相加后如能产生白光,这两种色光就互称补色光(互补色)。如黄与蓝互为补色,青与红互为补色,品红与绿互为补色。所以,黄、青、品红分别称为减蓝、减红、减绿,也就是说三种补色均是由白光减去一种相应的原色而成的。因此黄、青、品红可称为减色法三原色。

   当黄、品红、青三个减色法原色重叠在一起就会产生黑色。在减色法过程中,三个减法原色的密度变化分别控制着红、绿、蓝的吸收比例,从而得出各种混合色,可达到与加色法混合的同样效果。

   四、色彩与视觉
   色彩会给人冷暖感、距离感、大小感和轻重感,并往往使人加以联想,从而形成不同的心理效果,这些都是人们长期形成的视觉习惯。

   色彩通常可以分为冷色、暖色和中性色(中间色)三类。色彩的冷与暖是根据各种色彩对人所引起的视觉反应和心理上的联想划分的。红色使人想到火的热度,从而产生温暖感,称为暖色。蓝色使人想到冷水,给人以寒冷感,故叫做冷色。紫色、绿色是不冷不暖色中性色。不同色彩能影响物体外表的大小。如果把一些不同颜色同样大小的物体放在一起,在视觉感觉上就会产生浅白色的物体大。深黑色的物体小。一般来说,白色的物体看起来最大,黑色的物体看起来最小,黄色色物体较大,其次是绿色、红色、蓝色。

专业调光系统散热
任何一个专业用的调光系统,其功率都是很大的,单一个灯泡就是5kW甚至10kW,而一个表演可用上千个灯泡。由此可见,一个调光系统的总耗电量是惊人的。所以,调光系统的效率和散热是十分重要的,它是调光系统长时间运作而保持其可靠性的关键。

   调光设备经历了四代:第一代为电阻型调光器。第二代为变压器型调光设备。第三代是电磁放大器型调光设备。第四代是可控硅调光设备。第一代的效率最低,第四代的效率最高。

   假如调光系统的效率不高,其自身所消耗的功率是相当可观的。假设它的效率为96%(看起来已经是一个很不错的数字),当它要推动一个6kW的负载时,其本身的功耗就已经是:
   6×(100%-96%)=0.24kW
   又假设一个调光立柜有60个6kW的负载,这时,它的总功耗就高达:
   0.24×60=14.4kW

   所以,提高调光系统的效率是很重要的。它不但减少了调光立柜的温升(因为温升和功耗是成正比的),而且也降低了耗电量,从而降低运作成本。目前,较先进的调光系统采用了最新的固体开关及高效。

   扼流圈,其效率高达98%以上,减少了由于非100%调光使电流急剧上升而产生的极大干扰。(可控硅是通过改变导通角来调整电压的,它的导通时间大约只有1μs左右,这种电流波形实际上是一个前沿很陡的脉冲。)

   然而,即便是一个很高效的调光系统,散热系统的性能及设计仍是很重要的。就算是98%的效率,以上述为例,其自身功耗仍高达7.2kW。要把这样大的功耗有效地排到系统之外,保持系统内部元件在一个合理的温度环境下工作,散热系统的合理设计就不容忽视。

 

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