淺談LED平板燈在電視新聞節(jié)目中的運(yùn)用

楊杉+肖翔夫

【摘 要】 介紹LED平板燈的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，并探討在演播室中應(yīng)用的布光技巧、技術(shù)細(xì)節(jié)，及與舞美、大屏幕和攝像機(jī)等 設(shè)備的配合等。

【關(guān)鍵詞】 LED；平板燈；演播室；布光；色溫；攝像機(jī)

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2017.01.003

Analysis of the Application of LED Panel Light in the TV News Programs

YANG Shan， XIAO Xiang-fu

（Jiangsu Broadcasting Corporation， Nanjing Jiangsu 210008， China）

【Abstract】Introduces the present situation and the characteristics of LED panel light， analyzes its lighting techniques and technical details application in the Studio， and it match up with stage， the big screen and video camera equipment， etc.

【Key Words】LED； panel light； studio； color temperature； video camera

1 LED平板燈在電視演播室的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，隨著LED模組研制技術(shù)的不斷發(fā)展，LED燈具在演播室的照明設(shè)計(jì)及使用變得越來越普遍，已經(jīng)出現(xiàn)了完全采用LED照明的電視演播室?？梢奓ED燈具作為一種新型的綠色環(huán)保型燈具，正在引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的前進(jìn)方向。

LED燈具在國內(nèi)電視燈光行業(yè)的首次亮相是在2004年BIRTV上，LED PAR燈第一次進(jìn)入了人們的視野。從此，LED PAR燈作為效果燈被廣泛應(yīng)用于各種類型的電視節(jié)目中。此后，隨著LED光源發(fā)光效率的大幅提高，以及生產(chǎn)工藝水平的提高，在2008年奧運(yùn)會(huì)前后，國內(nèi)外燈具廠商如Litepanels、Kinoflo等相繼推出了專用于電視演播室照明的LED平板燈具，并且是以替代傳統(tǒng)三基色熒光燈為目標(biāo)進(jìn)入行業(yè)市場的。隨后，國內(nèi)的一些廠家如“星光”、“佑圖”、“雅江”等推出了性能優(yōu)秀的LED平板燈。

2010年，中央電視臺(tái)演播室照明已經(jīng)大量采用LED燈具。目前，LED燈具在國內(nèi)各大電視臺(tái)廣泛應(yīng)用?？梢哉f，LED燈具已經(jīng)從簡單意義上的效果光照明發(fā)展成為用來完成對人物光進(jìn)行照明的、真正意義上的LED照明燈具。其中， LED平板燈以其光效、顯色指數(shù)的提升，在全國省、地級市電視臺(tái)得到廣泛應(yīng)用，已成為新聞演播室重要的布光工具。

2 LED平板燈的特點(diǎn)

LED平板燈最突出的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：光質(zhì)柔和均勻；節(jié)能環(huán)保；使用壽命長；發(fā)光效率高；輻射熱量少，而這些正是大多數(shù)傳統(tǒng)光源燈具所不具有的。

2.1 光質(zhì)柔和均勻

從物理結(jié)構(gòu)而言，LED平板燈具有與三基色熒光燈相同的特點(diǎn)，都是散射光。目前LED平板燈的發(fā)光方式，主要是LED發(fā)光二極管陣列和LED模塊加反光碗兩種方式。在燈具表面加一層柔光板。無論是哪種方式，所發(fā)出來的光線都比較柔和、均勻，光質(zhì)較“軟”。通過燈具前方的遮扉和蜂窩狀格柵可以控制發(fā)光區(qū)域，避免雜散光（俗稱“野光”）的散射?？梢詽M足新聞節(jié)目中人物布光均勻和膚色柔和的要求。

2.2 節(jié)能環(huán)保

LED燈無論是結(jié)構(gòu)還是發(fā)光原理，都和傳統(tǒng)鎢絲燈有本質(zhì)的不同。LED發(fā)光的基本原理是在PN結(jié)兩端加上正向偏置電壓后，空穴和自由電子相互移動(dòng)形成內(nèi)電場；然后，新注入的空穴和自由電子再重新復(fù)合，復(fù)合時(shí)會(huì)以光子的形式釋放多余能量，這就是用戶見到的LED發(fā)出的光。LED的發(fā)光原理決定了其能量轉(zhuǎn)化效率非常高，理論上，它比傳統(tǒng)鹵鎢燈節(jié)能近90%，比三基色柔光燈節(jié)能近50%，節(jié)能效果十分顯著。

2.3 使用壽命長

傳統(tǒng)鹵鎢燈燈絲易斷，而LED利用固態(tài)半導(dǎo)體芯片將電能轉(zhuǎn)化為光能，更堅(jiān)固耐用，能夠承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊。在正常使用情況下，LED平板燈的壽命長達(dá)50 000 h，在一定意義上減少了燈具更換和其他維護(hù)工作。

2.4 發(fā)光效率高

理論上，白光LED的發(fā)光效率能達(dá)到近300 lm/W。如果將其按照150 lm/W的發(fā)光效率與其他光源進(jìn)行比較，則LED的發(fā)光效率為白熾燈（同等條件下發(fā)光效率為131 lm/W）的11.5倍，比普遍認(rèn)為發(fā)光效率最高的高壓鈉燈（132 lm/W）還要高。

2.5 光色純正

LED PAR燈最早多用于染色效果使用。LED在光色上展示出了其絕對優(yōu)勢，目前市場上的彩色LED產(chǎn)品已經(jīng)能夠做到覆蓋整個(gè)可見光譜范圍，且同時(shí)具備單色性好、純度高等特性。隨著LED光源的發(fā)展，其顯色指數(shù)逐漸提高。顯色指數(shù)的提升，使LED平板燈對人物膚色還原接近甚至超越了傳統(tǒng)的三基色熒光燈，滿足了在新聞布光中人物用光的要求。

2.6 輻射熱量少

雖然目前LED芯片還不能將全部電能轉(zhuǎn)化為光能，但是由于LED光源自身的PN結(jié)發(fā)光特性，決定了其紅外熱輻射量相較于傳統(tǒng)鹵鎢燈、電腦燈等更小，屬于冷光源。使得主持人避免了在燈光下的高溫炙烤與酷熱。

3 LED平板燈布光技巧

3.1 站播形式的布光

站播是新聞節(jié)目中的重要形式，在資訊、天氣、互動(dòng)、評論等各類型節(jié)目中都有較多案例。站播相對其他播報(bào)方式更加靈活。通常以大屏幕或者燈箱為背景。單人定點(diǎn)站播時(shí)，可以在“三點(diǎn)布光”基礎(chǔ)上進(jìn)行布光，每個(gè)位置使用3～5只LED平板燈；如果是一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的走動(dòng)播報(bào)，可以用平板燈制作一個(gè)連續(xù)均勻面光光區(qū)。根據(jù)走動(dòng)范圍大小，可以在每隔約1.5 m的寬度布置一臺(tái)平板燈，用于面光照明。逆光根據(jù)移動(dòng)范圍大小和演播室層高來選擇平板燈或者聚光燈。面光的主要方向與攝像機(jī)的方向保持一致。主持人與大屏幕背景的距離應(yīng)在1.5 m以上，如果是大間距LED屏幕，視情況距離要更大，以避免攝像機(jī)摩爾紋和雜散光干擾屏幕的情況。

3.2 坐播形式的布光

坐播是時(shí)政類新聞、民生類新聞、訪談?lì)惞?jié)目多用的節(jié)目形式。對單人、雙人以及多人都有不同的布光方式。單人布光通常以“三點(diǎn)布光”的基礎(chǔ)加以改進(jìn)，可以通過增加平板燈的數(shù)量和完善角度來營造主持人布光均勻。面光的布光，每個(gè)主持人使用3～5只LED平板燈作為單個(gè)主持人的主面光、側(cè)光。逆光可以使用相同色溫的LED聚光燈或者LED成像燈，對光區(qū)的區(qū)域控制和主持人輪廓照明更加有效。在播音桌的臺(tái)面下使用眼神燈，淡化主持人面部陰影。雙人布光和多人布光時(shí)，要考慮每一只燈的方向性的具體作用。有時(shí)要考慮一燈多用，例如，既作為主持人甲的側(cè)光，又要兼顧主持人乙的逆光；有時(shí)要做到專燈專用，在兩個(gè)或者多個(gè)主持人坐播距離較近的情況下。使用遮扉、黑旗板來避免雜散光影響到其他主持人面部。

有的新聞節(jié)目需要主持人在節(jié)目過程中根據(jù)不同機(jī)位有角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，例如，中景鏡頭時(shí)一個(gè)角度，近景鏡頭時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)5°～15°的范圍，甚至更大。這時(shí)就要考慮不同鏡頭時(shí)的燈光布局，如，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)是否需要兩個(gè)燈光程序，或者以其中主要的鏡頭為重點(diǎn)來進(jìn)行布光。

3.3 虛擬/摳像

對于虛擬藍(lán)箱或者綠箱布光時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）主持人的移動(dòng)范圍不要過于靠近墻體，保持一定的距離，避免藍(lán)色或者綠色的反光對主持人有影響；（2）箱體的布光力求均勻。箱體照度應(yīng)略低于人物布光照度；（3）如果有虛擬與實(shí)景結(jié)合使用的情況，要注意結(jié)合點(diǎn)的照度一致，避免暗區(qū)。

3.4 精準(zhǔn)的燈光程序

往往主持人的外形不盡相同。在編程每一檔節(jié)目燈光程序時(shí)，應(yīng)該根據(jù)此檔節(jié)目所有主持人，有針對性地對每一個(gè)主持人的光進(jìn)行微調(diào)。例如：面部較為飽滿的主持人可以減少側(cè)光的亮度比例，對于面部偏瘦的主持人應(yīng)該增加側(cè)光的亮度比例；發(fā)型較為“吃”光的主持人應(yīng)該增加逆光的亮度，發(fā)型容易反光的主持人減少逆光的亮度，如此類推。對每一檔節(jié)目的每個(gè)主持人，燈光程序都要更加精細(xì)化針對化處理。

4 LED平板燈的運(yùn)用細(xì)節(jié)

4.1 色溫調(diào)整

目前市場上有非常多的平板燈產(chǎn)品，各廠家的平板燈各有不同特點(diǎn)。燈具的色溫選擇大多為兩種方式。一種是可變色溫?zé)粜?，利用低色溫和高色溫兩組LED模塊的亮度比例來進(jìn)行色溫調(diào)整。其優(yōu)點(diǎn)是色溫較為準(zhǔn)確，使用方便；缺點(diǎn)是如果將色溫調(diào)到最高或者最低時(shí)，燈具只有二分之一的LED模塊正在使用，亮度較低。另外一種是恒定色溫?zé)粜?。大多? 200 K或者5 600 K。但由于生產(chǎn)廠家技術(shù)水平參差不齊，LED模塊的質(zhì)量也不同。色溫的實(shí)際測量指標(biāo)與標(biāo)稱指標(biāo)往往有100 K～150 K左右的色溫差。在實(shí)際使用中，色溫的準(zhǔn)確度影響攝像機(jī)、大屏幕等設(shè)備的匹配，會(huì)直接影響畫面呈現(xiàn)。如果燈具色溫偏差較大，可以使用雷登色紙來解決。假設(shè)大屏幕的色溫為5 800 K，而燈具的色溫是5 000 K，則只需在燈前加雷登80色紙將色溫升高至5 800 K與大屏幕相匹配。如果燈具色溫高于大屏幕色溫，則使用雷登85。需要注意的是，任何型號的色紙對燈具的顯色指數(shù)都有影響。所以，在平板燈具的選擇上，用前期測試來選擇色溫相對準(zhǔn)確的LED平板燈產(chǎn)品。

4.2 投光角度

LED平板燈作為面光最佳投射角度為40°～45°。國內(nèi)許多小型演播室的層高在5 m以內(nèi)，根據(jù)情況，往往投射角度會(huì)更小。通常來說投射角度越大，面光的立體感更好、面部陰影面積越大、面光的雜散光越少。而攝像角度越小，面光的立體感變差、面部陰影面積變小、雜散光也更容易上背景。

4.3 布光照度

演播室面光照度標(biāo)準(zhǔn)在全球范圍還無一定論。歐美國家新聞演播室常用300 lx左右的低照度，配合攝像機(jī)2.8～3.0的大光圈，得到背景虛化景深較大的畫面效果。中央電視臺(tái)新聞?lì)惞?jié)目面光照度達(dá)到1 000 lx～1 500 lx，攝像機(jī)光圈為5.6左右，得到背景較為清晰的畫面效果。高照度的優(yōu)勢在于，人物皮膚及衣服細(xì)節(jié)更容易體現(xiàn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，攝像機(jī)寬容度在提升，平板燈功效也在提高。高低照度兩種處理手段更多的是根據(jù)主觀藝術(shù)效果的需要。

利用LED平板燈布光，人物面光的照度與逆光的照度光比通常為1：1.5，面光照度與背景（大屏幕）的照度光比3：1。還要根據(jù)具體情況對光比進(jìn)行調(diào)整。

4.4 陰影處理

主持人面部陰影一直是燈光師首要的處理重點(diǎn)。減少陰影的手段主要有：（1）增加柔光片，將光質(zhì)變得更柔；（2）用多只平板燈的互相影響，沖淡陰影；（3）降低面光投射角度；（4）增加眼神燈來補(bǔ)充主持人眼袋、下巴、脖子上的光來沖淡陰影。

4.5 光區(qū)控制

光質(zhì)柔和均勻是LED平板燈的一大特點(diǎn)。不過其光散射較強(qiáng)，容易產(chǎn)生較多雜散光投射到背景或其他區(qū)域，造成背景過亮畫面層次不分明等問題。

目前，LED平板燈控制光區(qū)有幾種方法：

（1）使用遮扉進(jìn)行遮光。由于平板燈的散射光輸出特性，這種遮光效果不是很理想。

（2）用不同角度的蜂窩狀前格柵控制光區(qū)，是目前比較常用的一種方法。

（3）使用黑旗板或黑卡紙遮擋多余的雜散光。

（4）用黑色錫箔紙，剪裁需要的形狀固定在燈具的前方。

以上幾種方法根據(jù)燈具的配備情況和實(shí)際情況來使用。

5 燈光與其他設(shè)備的配合

5.1 舞美

電視節(jié)目制作是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要多個(gè)技術(shù)工種的默契配合。其中，燈光與舞美的默契配合顯得尤為重要。一般來說，目前新聞演播室的舞美有兩種，一種是用LED燈箱和大屏幕組合舞美，另一種是不可發(fā)光布景和大屏幕組合舞美。目前，大部分新聞演播室的舞美都是采用LED燈箱與大屏幕組合的方式。

以江蘇廣電總臺(tái)600 m2高清新聞演播室為例，演播室內(nèi)的LED燈箱與燈光同在一個(gè)系統(tǒng)中，用同一組燈光控制臺(tái)進(jìn)行控制。主色調(diào)是決定節(jié)目色彩傾向的關(guān)鍵，可以很好地反映出欄目的特質(zhì)。在相同空間里使用不同色彩搭配就會(huì)產(chǎn)生截然不同的視覺效果。首先，作為設(shè)計(jì)者要了解觀眾看到各種色彩時(shí)的心理反應(yīng)；其次，要根據(jù)新聞節(jié)目的類型、風(fēng)格、播報(bào)區(qū)域甚至播出時(shí)間，來進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)主色調(diào)和造型。以江蘇公共新聞?lì)l道的兩檔節(jié)目《網(wǎng)羅天下》和《通天下》為例?！毒W(wǎng)羅天下》是一檔針對年輕觀眾的脫口秀式新聞播報(bào)節(jié)目，所以在LED燈箱顏色選擇上以輕快明亮的黃色和天藍(lán)色為主色調(diào)，畫面呈現(xiàn)一種高調(diào)的狀態(tài)。而《通天下》是晚間10點(diǎn)檔的新聞直播節(jié)目，以國際新聞為主。整體環(huán)境使用深藍(lán)色作為主色調(diào)更符合節(jié)目的主題，在主面光照度不減的情況下將LED燈箱做暗調(diào)處理，畫面呈現(xiàn)低調(diào)的狀態(tài)，營造深沉穩(wěn)重的氣氛，使深夜觀看節(jié)目的觀眾會(huì)有一種舒適感。

人物照度與背景（舞美燈箱或大屏幕）的照度比在3：1左右，這樣的光比可以有效突出人物主體，體現(xiàn)畫面層次感。

5.2 大屏幕

大屏幕在目前新聞演播室中的使用越來越廣泛，演播室燈光與大屏幕的配合變得尤為重要。現(xiàn)在用于演播室的大屏幕類型主要有DLP、LED、液晶拼接屏等。其中，DLP和液晶拼接屏由于物理特性尤其要注意。在實(shí)際操作中要注意，一方面是如何避免大屏幕反光，另一方面是大屏幕與燈光色溫的匹配。特別是，就大屏幕前主持人站立播報(bào)而言，通常有幾種解決方法：一是主播與大屏幕之間空出合理空間，這樣一來在布光時(shí)就可規(guī)避掉燈光直接照射在大屏幕上造成反光；二是將多余的雜散光用黑旗進(jìn)行遮蔽，在滿足了人臉照度的同時(shí)，又避免了雜散光影響布光效果。對于大屏幕與燈光色溫的匹配問題，應(yīng)在前期與視頻工程師進(jìn)行充分溝通，確定色溫值。如果因?yàn)榉N種原因，大屏幕色溫?zé)o法更改而又與燈光色溫不匹配的話，則應(yīng)在與視頻工程師溝通后，調(diào)節(jié)燈光的色溫。

5.3 攝像機(jī)

5.3.1 靈敏度與照度

燈光與攝像機(jī)的配合對于最終節(jié)目質(zhì)量的高低起到至關(guān)重要的作用，其中攝像機(jī)靈敏度與燈光光源照度的關(guān)系尤為重要。在國內(nèi)新聞演播室通常配置中，人物面光照度大約在600 lx～1 500 lx。其中，照度值大小需要將演播室所配置攝像機(jī)靈敏度以及節(jié)目具體制作要求等因素考慮進(jìn)去，才能最終確定合理的照度值。若照度過低，為了使攝像機(jī)得到相對合適的曝光量，最簡單的調(diào)整方式是加大光圈，其后果是導(dǎo)致景深過淺、圖像質(zhì)量變差；而照度過高，收緊光圈，會(huì)使畫面景深過深、空間感降低、用電量增大、損耗燈具壽命，過亮的光線也會(huì)使得主播產(chǎn)生不適。所以，就新聞演播室而言，光圈值大小取決于電視畫面景深的需要。在光圈值恒定時(shí)，攝像機(jī)靈敏度越高，演區(qū)的照度要求越低。

5.3.2 寬容度與伽馬（Gamma）曲線

由于人眼的感光是非線性的，當(dāng)外部光增強(qiáng)兩倍時(shí)，不覺得有亮兩倍的明亮，但會(huì)感覺有點(diǎn)亮了。這一特性可以使人類區(qū)分不同的亮度范圍。例如，在黑暗中開啟一盞燈覺得非常亮，但當(dāng)加強(qiáng)它亮度的時(shí)候，用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)，人眼在此時(shí)會(huì)緩慢地響應(yīng)增量，再增加亮度，也不會(huì)覺得亮了很多。其實(shí)，人眼對這種光線變化的反應(yīng)曲線就是人眼的伽馬曲線。目前的高清攝像機(jī)或者數(shù)碼相機(jī)里的感光元件多為CCD和CMOS，它們通過像素點(diǎn)中的“硅”來感受光線的強(qiáng)弱而獲得畫面。而硅感光是物理成像，它會(huì)真實(shí)地反應(yīng)光線強(qiáng)度的變化，因此它對光線的反應(yīng)是線性的。例如，在一個(gè)弱光的環(huán)境下，人眼可能很清楚地看到周圍事物，而攝像機(jī)則無法拍攝下來，但其實(shí)他們所獲得光線是一樣的。

所以，在演播室的不同燈光下，通過調(diào)整攝像機(jī)伽馬曲線以達(dá)到想要的圖像質(zhì)量在節(jié)目制作中是一項(xiàng)很重要的工作。目前，多數(shù)高清演播室都配有調(diào)像臺(tái)，技術(shù)人員通過手動(dòng)調(diào)整伽馬曲線狀態(tài)，來改變畫面的反差。如果曲線比較陡，則輸出的畫面反差比較高，反之則會(huì)比較低。但是這種變化往往是反映在高光部分或陰影部分的對比度增加上，不會(huì)提高攝像機(jī)總體寬容度。

6 總結(jié)

經(jīng)過十幾年的發(fā)展，LED平板燈已經(jīng)進(jìn)入了技術(shù)成熟期?？深A(yù)見的是，未來十幾年中，LED平板燈依然會(huì)活躍在新聞演播室中。LED模塊和燈體材質(zhì)的革新、燈具的便捷性、發(fā)光功效的提升、顯色指數(shù)進(jìn)一步提高以及新功能的開發(fā)等，是LED平板燈下一步的發(fā)展趨勢。期待燈光師們更加創(chuàng)新和有效地運(yùn)用LED平板燈，展現(xiàn)更好的畫面效果。

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