淺談LED平板燈在電視新聞節目中的運用

楊杉+肖翔夫

【摘 要】 介紹LED平板燈的現狀和特點，并探討在演播室中應用的布光技巧、技術細節，及與舞美、大屏幕和攝像機等 設備的配合等。

【關鍵詞】 LED；平板燈；演播室；布光；色溫；攝像機

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用現狀

近年來，隨著LED模組研制技術的不斷發展，LED燈具在演播室的照明設計及使用變得越來越普遍，已經出現了完全采用LED照明的電視演播室。可見LED燈具作為一種新型的綠色環保型燈具，正在引領行業發展的前進方向。

LED燈具在國內電視燈光行業的首次亮相是在2004年BIRTV上，LED PAR燈第一次進入了人們的視野。從此，LED PAR燈作為效果燈被廣泛應用于各種類型的電視節目中。此后，隨著LED光源發光效率的大幅提高，以及生產工藝水平的提高，在2008年奧運會前后，國內外燈具廠商如Litepanels、Kinoflo等相繼推出了專用于電視演播室照明的LED平板燈具，并且是以替代傳統三基色熒光燈為目標進入行業市場的。隨后，國內的一些廠家如“星光”、“佑圖”、“雅江”等推出了性能優秀的LED平板燈。

2010年，中央電視臺演播室照明已經大量采用LED燈具。目前，LED燈具在國內各大電視臺廣泛應用。可以說，LED燈具已經從簡單意義上的效果光照明發展成為用來完成對人物光進行照明的、真正意義上的LED照明燈具。其中， LED平板燈以其光效、顯色指數的提升，在全國省、地級市電視臺得到廣泛應用，已成為新聞演播室重要的布光工具。

2 LED平板燈的特點

LED平板燈最突出的優點有以下幾點：光質柔和均勻；節能環保；使用壽命長；發光效率高；輻射熱量少，而這些正是大多數傳統光源燈具所不具有的。

2.1 光質柔和均勻

從物理結構而言，LED平板燈具有與三基色熒光燈相同的特點，都是散射光。目前LED平板燈的發光方式，主要是LED發光二極管陣列和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，所發出來的光線都比較柔和、均勻，光質較“軟”。通過燈具前方的遮扉和蜂窩狀格柵可以控制發光區域，避免雜散光（俗稱“野光”）的散射?？梢詽M足新聞節目中人物布光均勻和膚色柔和的要求。

2.2 節能環保

LED燈無論是結構還是發光原理，都和傳統鎢絲燈有本質的不同。LED發光的基本原理是在PN結兩端加上正向偏置電壓后，空穴和自由電子相互移動形成內電場；然后，新注入的空穴和自由電子再重新復合，復合時會以光子的形式釋放多余能量，這就是用戶見到的LED發出的光。LED的發光原理決定了其能量轉化效率非常高，理論上，它比傳統鹵鎢燈節能近90%，比三基色柔光燈節能近50%，節能效果十分顯著。

2.3 使用壽命長

傳統鹵鎢燈燈絲易斷，而LED利用固態半導體芯片將電能轉化為光能，更堅固耐用，能夠承受高強度機械沖擊。在正常使用情況下，LED平板燈的壽命長達50 000 h，在一定意義上減少了燈具更換和其他維護工作。

2.4 發光效率高

理論上，白光LED的發光效率能達到近300 lm/W。如果將其按照150 lm/W的發光效率與其他光源進行比較，則LED的發光效率為白熾燈（同等條件下發光效率為131 lm/W）的11.5倍，比普遍認為發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勢，目前市場上的彩色LED產品已經能夠做到覆蓋整個可見光譜范圍，且同時具備單色性好、純度高等特性。隨著LED光源的發展，其顯色指數逐漸提高。顯色指數的提升，使LED平板燈對人物膚色還原接近甚至超越了傳統的三基色熒光燈，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化為光能，但是由于LED光源自身的PN結發光特性，決定了其紅外熱輻射量相較于傳統鹵鎢燈、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

站播是新聞節目中的重要形式，在資訊、天氣、互動、評論等各類型節目中都有較多案例。站播相對其他播報方式更加靈活。通常以大屏幕或者燈箱為背景。單人定點站播時，可以在“三點布光”基礎上進行布光，每個位置使用3～5只LED平板燈；如果是一個區域范圍內的走動播報，可以用平板燈制作一個連續均勻面光光區。根據走動范圍大小，可以在每隔約1.5 m的寬度布置一臺平板燈，用于面光照明。逆光根據移動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的方向保持一致。主持人與大屏幕背景的距離應在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

坐播是時政類新聞、民生類新聞、訪談類節目多用的節目形式。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“三點布光”的基礎加以改進，可以通過增加平板燈的數量和完善角度來營造主持人布光均勻。面光的布光，每個主持人使用3～5只LED平板燈作為單個主持人的主面光、側光。逆光可以使用相同色溫的LED聚光燈或者LED成像燈，對光區的區域控制和主持人輪廓照明更加有效。在播音桌的臺面下使用眼神燈，淡化主持人面部陰影。雙人布光和多人布光時，要考慮每一只燈的方向性的具體作用。有時要考慮一燈多用，例如，既作為主持人甲的側光，又要兼顧主持人乙的逆光；有時要做到專燈專用，在兩個或者多個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。

有的新聞節目需要主持人在節目過程中根據不同機位有角度的轉動，例如，中景鏡頭時一個角度，近景鏡頭時轉動5°～15°的范圍，甚至更大。這時就要考慮不同鏡頭時的燈光布局，如，根據轉動是否需要兩個燈光程序，或者以其中主要的鏡頭為重點來進行布光。

3.3 虛擬/摳像

對于虛擬藍箱或者綠箱布光時應注意以下幾點：（1）主持人的移動范圍不要過于靠近墻體，保持一定的距離，避免藍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。箱體照度應略低于人物布光照度；（3）如果有虛擬與實景結合使用的情況，要注意結合點的照度一致，避免暗區。

3.4 精準的燈光程序

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

4 LED平板燈的運用細節

4.1 色溫調整

目前市場上有非常多的平板燈產品，各廠家的平板燈各有不同特點。燈具的色溫選擇大多為兩種方式。一種是可變色溫燈型，利用低色溫和高色溫兩組LED模塊的亮度比例來進行色溫調整。其優點是色溫較為準確，使用方便；缺點是如果將色溫調到最高或者最低時，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燈型。大多為3 200 K或者5 600 K。但由于生產廠家技術水平參差不齊，LED模塊的質量也不同。色溫的實際測量指標與標稱指標往往有100 K～150 K左右的色溫差。在實際使用中，色溫的準確度影響攝像機、大屏幕等設備的匹配，會直接影響畫面呈現。如果燈具色溫偏差較大，可以使用雷登色紙來解決。假設大屏幕的色溫為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確的LED平板燈產品。

4.2 投光角度

LED平板燈作為面光最佳投射角度為40°～45°。國內許多小型演播室的層高在5 m以內，根據情況，往往投射角度會更小。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

演播室面光照度標準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。中央電視臺新聞類節目面光照度達到1 000 lx～1 500 lx，攝像機光圈為5.6左右，得到背景較為清晰的畫面效果。高照度的優勢在于，人物皮膚及衣服細節更容易體現。隨著技術的發展，攝像機寬容度在提升，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主觀藝術效果的需要。

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。還要根據具體情況對光比進行調整。

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。減少陰影的手段主要有：（1）增加柔光片，將光質變得更柔；（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）增加眼神燈來補充主持人眼袋、下巴、脖子上的光來沖淡陰影。

4.5 光區控制

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

目前，LED平板燈控制光區有幾種方法：

（1）使用遮扉進行遮光。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，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。

以上幾種方法根據燈具的配備情況和實際情況來使用。

5 燈光與其他設備的配合

5.1 舞美

電視節目制作是一個系統工程，需要多個技術工種的默契配合。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600 m2高清新聞演播室為例，演播室內的LED燈箱與燈光同在一個系統中，用同一組燈光控制臺進行控制。主色調是決定節目色彩傾向的關鍵，可以很好地反映出欄目的特質。在相同空間里使用不同色彩搭配就會產生截然不同的視覺效果。首先，作為設計者要了解觀眾看到各種色彩時的心理反應；其次，要根據新聞節目的類型、風格、播報區域甚至播出時間，來進行選擇和設計主色調和造型。以江蘇公共新聞頻道的兩檔節目《網羅天下》和《通天下》為例?！毒W羅天下》是一檔針對年輕觀眾的脫口秀式新聞播報節目，所以在LED燈箱顏色選擇上以輕快明亮的黃色和天藍色為主色調，畫面呈現一種高調的狀態。而《通天下》是晚間10點檔的新聞直播節目，以國際新聞為主。整體環境使用深藍色作為主色調更符合節目的主題，在主面光照度不減的情況下將LED燈箱做暗調處理，畫面呈現低調的狀態，營造深沉穩重的氣氛，使深夜觀看節目的觀眾會有一種舒適感。

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，這樣一來在布光時就可規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行遮蔽，在滿足了人臉照度的同時，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，應在前期與視頻工程師進行充分溝通，確定色溫值。如果因為種種原因，大屏幕色溫無法更改而又與燈光色溫不匹配的話，則應在與視頻工程師溝通后，調節燈光的色溫。

5.3 攝像機

5.3.1 靈敏度與照度

燈光與攝像機的配合對于最終節目質量的高低起到至關重要的作用，其中攝像機靈敏度與燈光光源照度的關系尤為重要。在國內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靈敏度以及節目具體制作要求等因素考慮進去，才能最終確定合理的照度值。若照度過低，為了使攝像機得到相對合適的曝光量，最簡單的調整方式是加大光圈，其后果是導致景深過淺、圖像質量變差；而照度過高，收緊光圈，會使畫面景深過深、空間感降低、用電量增大、損耗燈具壽命，過亮的光線也會使得主播產生不適。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，攝像機靈敏度越高，演區的照度要求越低。

5.3.2 寬容度與伽馬（Gamma）曲線

由于人眼的感光是非線性的，當外部光增強兩倍時，不覺得有亮兩倍的明亮，但會感覺有點亮了。這一特性可以使人類區分不同的亮度范圍。例如，在黑暗中開啟一盞燈覺得非常亮，但當加強它亮度的時候，用戶會發現，人眼在此時會緩慢地響應增量，再增加亮度，也不會覺得亮了很多。其實，人眼對這種光線變化的反應曲線就是人眼的伽馬曲線。目前的高清攝像機或者數碼相機里的感光元件多為CCD和CMOS，它們通過像素點中的“硅”來感受光線的強弱而獲得畫面。而硅感光是物理成像，它會真實地反應光線強度的變化，因此它對光線的反應是線性的。例如，在一個弱光的環境下，人眼可能很清楚地看到周圍事物，而攝像機則無法拍攝下來，但其實他們所獲得光線是一樣的。

所以，在演播室的不同燈光下，通過調整攝像機伽馬曲線以達到想要的圖像質量在節目制作中是一項很重要的工作。目前，多數高清演播室都配有調像臺，技術人員通過手動調整伽馬曲線狀態，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，不會提高攝像機總體寬容度。

6 總結

經過十幾年的發展，LED平板燈已經進入了技術成熟期。可預見的是，未來十幾年中，LED平板燈依然會活躍在新聞演播室中。LED模塊和燈體材質的革新、燈具的便捷性、發光功效的提升、顯色指數進一步提高以及新功能的開發等，是LED平板燈下一步的發展趨勢。期待燈光師們更加創新和有效地運用LED平板燈，展現更好的畫面效果。

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