浅谈LED平板灯在电视新闻节目中的运用

杨杉+肖翔夫

【摘 要】 介绍LED平板灯的现状和特点，并探讨在演播室中应用的布光技巧、技术细节，及与舞美、大屏幕和摄像机等 设备的配合等。

【关键词】 LED；平板灯；演播室；布光；色温；摄像机

文章编号： 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平板燈在电视演播室的应用现状

近年来，随着LED模组研制技术的不断发展，LED灯具在演播室的照明设计及使用变得越来越普遍，已经出现了完全采用LED照明的电视演播室。可见LED灯具作为一种新型的绿色环保型灯具，正在引领行业发展的前进方向。

LED灯具在国内电视灯光行业的首次亮相是在2004年BIRTV上，LED PAR灯第一次进入了人们的视野。从此，LED PAR灯作为效果灯被广泛应用于各种类型的电视节目中。此后，随着LED光源发光效率的大幅提高，以及生产工艺水平的提高，在2008年奥运会前后，国内外灯具厂商如Litepanels、Kinoflo等相继推出了专用于电视演播室照明的LED平板灯具，并且是以替代传统三基色荧光灯为目标进入行业市场的。随后，国内的一些厂家如“星光”、“佑图”、“雅江”等推出了性能优秀的LED平板灯。

2010年，中央电视台演播室照明已经大量采用LED灯具。目前，LED灯具在国内各大电视台广泛应用。可以说，LED灯具已经从简单意义上的效果光照明发展成为用来完成对人物光进行照明的、真正意义上的LED照明灯具。其中， LED平板灯以其光效、显色指数的提升，在全国省、地级市电视台得到广泛应用，已成为新闻演播室重要的布光工具。

2 LED平板灯的特点

LED平板灯最突出的优点有以下几点：光质柔和均匀；节能环保；使用寿命长；发光效率高；辐射热量少，而这些正是大多数传统光源灯具所不具有的。

2.1 光质柔和均匀

从物理结构而言，LED平板灯具有与三基色荧光灯相同的特点，都是散射光。目前LED平板灯的发光方式，主要是LED发光二极管阵列和LED模块加反光碗两种方式。在灯具表面加一层柔光板。无论是哪种方式，所发出来的光线都比较柔和、均匀，光质较“软”。通过灯具前方的遮扉和蜂窝状格栅可以控制发光区域，避免杂散光（俗称“野光”）的散射。可以满足新闻节目中人物布光均匀和肤色柔和的要求。

2.2 节能环保

LED灯无论是结构还是发光原理，都和传统钨丝灯有本质的不同。LED发光的基本原理是在PN结两端加上正向偏置电压后，空穴和自由电子相互移动形成内电场；然后，新注入的空穴和自由电子再重新复合，复合时会以光子的形式释放多余能量，这就是用户见到的LED发出的光。LED的发光原理决定了其能量转化效率非常高，理论上，它比传统卤钨灯节能近90%，比三基色柔光灯节能近50%，节能效果十分显著。

2.3 使用寿命长

传统卤钨灯灯丝易断，而LED利用固态半导体芯片将电能转化为光能，更坚固耐用，能够承受高强度机械冲击。在正常使用情况下，LED平板灯的寿命长达50 000 h，在一定意义上减少了灯具更换和其他维护工作。

2.4 发光效率高

理论上，白光LED的发光效率能达到近300 lm/W。如果将其按照150 lm/W的发光效率与其他光源进行比较，则LED的发光效率为白炽灯（同等条件下发光效率为131 lm/W）的11.5倍，比普遍认为发光效率最高的高压钠灯（132 lm/W）还要高。

2.5 光色纯正

LED PAR灯最早多用于染色效果使用。LED在光色上展示出了其绝对优势，目前市场上的彩色LED产品已经能够做到覆盖整个可见光谱范围，且同时具备单色性好、纯度高等特性。随着LED光源的发展，其显色指数逐渐提高。显色指数的提升，使LED平板灯对人物肤色还原接近甚至超越了传统的三基色荧光灯，满足了在新闻布光中人物用光的要求。

2.6 辐射热量少

虽然目前LED芯片还不能将全部电能转化为光能，但是由于LED光源自身的PN结发光特性，决定了其红外热辐射量相较于传统卤钨灯、电脑灯等更小，属于冷光源。使得主持人避免了在灯光下的高温炙烤与酷热。

3 LED平板灯布光技巧

3.1 站播形式的布光

站播是新闻节目中的重要形式，在资讯、天气、互动、评论等各类型节目中都有较多案例。站播相对其他播报方式更加灵活。通常以大屏幕或者灯箱为背景。单人定点站播时，可以在“三点布光”基础上进行布光，每个位置使用3～5只LED平板灯；如果是一个区域范围内的走动播报，可以用平板灯制作一个连续均匀面光光区。根据走动范围大小，可以在每隔约1.5 m的宽度布置一台平板灯，用于面光照明。逆光根据移动范围大小和演播室层高来选择平板灯或者聚光灯。面光的主要方向与摄像机的方向保持一致。主持人与大屏幕背景的距离应在1.5 m以上，如果是大间距LED屏幕，视情况距离要更大，以避免摄像机摩尔纹和杂散光干扰屏幕的情况。

3.2 坐播形式的布光

坐播是时政类新闻、民生类新闻、访谈类节目多用的节目形式。对单人、双人以及多人都有不同的布光方式。单人布光通常以“三点布光”的基础加以改进，可以通过增加平板灯的数量和完善角度来营造主持人布光均匀。面光的布光，每个主持人使用3～5只LED平板灯作为单个主持人的主面光、侧光。逆光可以使用相同色温的LED聚光灯或者LED成像灯，对光区的区域控制和主持人轮廓照明更加有效。在播音桌的台面下使用眼神灯，淡化主持人面部阴影。双人布光和多人布光时，要考虑每一只灯的方向性的具体作用。有时要考虑一灯多用，例如，既作为主持人甲的侧光，又要兼顾主持人乙的逆光；有时要做到专灯专用，在两个或者多个主持人坐播距离较近的情况下。使用遮扉、黑旗板来避免杂散光影响到其他主持人面部。

有的新闻节目需要主持人在节目过程中根据不同机位有角度的转动，例如，中景镜头时一个角度，近景镜头时转动5°～15°的范围，甚至更大。这时就要考虑不同镜头时的灯光布局，如，根据转动是否需要两个灯光程序，或者以其中主要的镜头为重点来进行布光。

3.3 虚拟/抠像

对于虚拟蓝箱或者绿箱布光时应注意以下几点：（1）主持人的移动范围不要过于靠近墙体，保持一定的距离，避免蓝色或者绿色的反光对主持人有影响；（2）箱体的布光力求均匀。箱体照度应略低于人物布光照度；（3）如果有虚拟与实景结合使用的情况，要注意结合点的照度一致，避免暗区。

3.4 精准的灯光程序

往往主持人的外形不尽相同。在编程每一档节目灯光程序时，应该根据此档节目所有主持人，有针对性地对每一个主持人的光进行微调。例如：面部较为饱满的主持人可以减少侧光的亮度比例，对于面部偏瘦的主持人应该增加侧光的亮度比例；发型较为“吃”光的主持人应该增加逆光的亮度，发型容易反光的主持人减少逆光的亮度，如此类推。对每一档节目的每个主持人，灯光程序都要更加精细化针对化处理。

4 LED平板灯的运用细节

4.1 色温调整

目前市场上有非常多的平板灯产品，各厂家的平板灯各有不同特点。灯具的色温选择大多为两种方式。一种是可变色温灯型，利用低色温和高色温两组LED模块的亮度比例来进行色温调整。其优点是色温较为准确，使用方便；缺点是如果将色温调到最高或者最低时，灯具只有二分之一的LED模块正在使用，亮度较低。另外一种是恒定色温灯型。大多为3 200 K或者5 600 K。但由于生产厂家技术水平参差不齐，LED模块的质量也不同。色温的实际测量指标与标称指标往往有100 K～150 K左右的色温差。在实际使用中，色温的准确度影响摄像机、大屏幕等设备的匹配，会直接影响画面呈现。如果灯具色温偏差较大，可以使用雷登色纸来解决。假设大屏幕的色温为5 800 K，而灯具的色温是5 000 K，则只需在灯前加雷登80色纸将色温升高至5 800 K与大屏幕相匹配。如果灯具色温高于大屏幕色温，则使用雷登85。需要注意的是，任何型号的色纸对灯具的显色指数都有影响。所以，在平板灯具的选择上，用前期测试来选择色温相对准确的LED平板灯产品。

4.2 投光角度

LED平板灯作为面光最佳投射角度为40°～45°。国内许多小型演播室的层高在5 m以内，根据情况，往往投射角度会更小。通常来说投射角度越大，面光的立体感更好、面部阴影面积越大、面光的杂散光越少。而摄像角度越小，面光的立体感变差、面部阴影面积变小、杂散光也更容易上背景。

4.3 布光照度

演播室面光照度标准在全球范围还无一定论。欧美国家新闻演播室常用300 lx左右的低照度，配合摄像机2.8～3.0的大光圈，得到背景虚化景深较大的画面效果。中央电视台新闻类节目面光照度达到1 000 lx～1 500 lx，摄像机光圈为5.6左右，得到背景较为清晰的画面效果。高照度的优势在于，人物皮肤及衣服细节更容易体现。随着技术的发展，摄像机宽容度在提升，平板灯功效也在提高。高低照度两种处理手段更多的是根据主观艺术效果的需要。

利用LED平板灯布光，人物面光的照度与逆光的照度光比通常为1：1.5，面光照度与背景（大屏幕）的照度光比3：1。还要根据具体情况对光比进行调整。

4.4 阴影处理

主持人面部阴影一直是灯光师首要的处理重点。减少阴影的手段主要有：（1）增加柔光片，将光质变得更柔；（2）用多只平板灯的互相影响，冲淡阴影；（3）降低面光投射角度；（4）增加眼神灯来补充主持人眼袋、下巴、脖子上的光来冲淡阴影。

4.5 光区控制

光质柔和均匀是LED平板灯的一大特点。不过其光散射较强，容易产生较多杂散光投射到背景或其他区域，造成背景过亮画面层次不分明等问题。

目前，LED平板灯控制光区有几种方法：

（1）使用遮扉进行遮光。由于平板灯的散射光输出特性，这种遮光效果不是很理想。

（2）用不同角度的蜂窝状前格栅控制光区，是目前比较常用的一种方法。

（3）使用黑旗板或黑卡纸遮挡多余的杂散光。

（4）用黑色锡箔纸，剪裁需要的形状固定在灯具的前方。

以上几种方法根据灯具的配备情况和实际情况来使用。

5 灯光与其他设备的配合

5.1 舞美

电视节目制作是一个系统工程，需要多个技术工种的默契配合。其中，灯光与舞美的默契配合显得尤为重要。一般来说，目前新闻演播室的舞美有两种，一种是用LED灯箱和大屏幕组合舞美，另一种是不可发光布景和大屏幕组合舞美。目前，大部分新闻演播室的舞美都是采用LED灯箱与大屏幕组合的方式。

以江蘇广电总台600 m2高清新闻演播室为例，演播室内的LED灯箱与灯光同在一个系统中，用同一组灯光控制台进行控制。主色调是决定节目色彩倾向的关键，可以很好地反映出栏目的特质。在相同空间里使用不同色彩搭配就会产生截然不同的视觉效果。首先，作为设计者要了解观众看到各种色彩时的心理反应；其次，要根据新闻节目的类型、风格、播报区域甚至播出时间，来进行选择和设计主色调和造型。以江苏公共新闻频道的两档节目《网罗天下》和《通天下》为例。《网罗天下》是一档针对年轻观众的脱口秀式新闻播报节目，所以在LED灯箱颜色选择上以轻快明亮的黄色和天蓝色为主色调，画面呈现一种高调的状态。而《通天下》是晚间10点档的新闻直播节目，以国际新闻为主。整体环境使用深蓝色作为主色调更符合节目的主题，在主面光照度不减的情况下将LED灯箱做暗调处理，画面呈现低调的状态，营造深沉稳重的气氛，使深夜观看节目的观众会有一种舒适感。

人物照度与背景（舞美灯箱或大屏幕）的照度比在3：1左右，这样的光比可以有效突出人物主体，体现画面层次感。

5.2 大屏幕

大屏幕在目前新闻演播室中的使用越来越广泛，演播室灯光与大屏幕的配合变得尤为重要。现在用于演播室的大屏幕类型主要有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。在实际操作中要注意，一方面是如何避免大屏幕反光，另一方面是大屏幕与灯光色温的匹配。特别是，就大屏幕前主持人站立播报而言，通常有几种解决方法：一是主播与大屏幕之间空出合理空间，这样一来在布光时就可规避掉灯光直接照射在大屏幕上造成反光；二是将多余的杂散光用黑旗进行遮蔽，在满足了人脸照度的同时，又避免了杂散光影响布光效果。对于大屏幕与灯光色温的匹配问题，应在前期与视频工程师进行充分沟通，确定色温值。如果因为种种原因，大屏幕色温无法更改而又与灯光色温不匹配的话，则应在与视频工程师沟通后，调节灯光的色温。

5.3 摄像机

5.3.1 灵敏度与照度

灯光与摄像机的配合对于最终节目质量的高低起到至关重要的作用，其中摄像机灵敏度与灯光光源照度的关系尤为重要。在国内新闻演播室通常配置中，人物面光照度大约在600 lx～1 500 lx。其中，照度值大小需要将演播室所配置摄像机灵敏度以及节目具体制作要求等因素考虑进去，才能最终确定合理的照度值。若照度过低，为了使摄像机得到相对合适的曝光量，最简单的调整方式是加大光圈，其后果是导致景深过浅、图像质量变差；而照度过高，收紧光圈，会使画面景深过深、空间感降低、用电量增大、损耗灯具寿命，过亮的光线也会使得主播产生不适。所以，就新闻演播室而言，光圈值大小取决于电视画面景深的需要。在光圈值恒定时，摄像机灵敏度越高，演区的照度要求越低。

5.3.2 宽容度与伽马（Gamma）曲线

由于人眼的感光是非线性的，当外部光增强两倍时，不觉得有亮两倍的明亮，但会感觉有点亮了。这一特性可以使人类区分不同的亮度范围。例如，在黑暗中开启一盏灯觉得非常亮，但当加强它亮度的时候，用户会发现，人眼在此时会缓慢地响应增量，再增加亮度，也不会觉得亮了很多。其实，人眼对这种光线变化的反应曲线就是人眼的伽马曲线。目前的高清摄像机或者数码相机里的感光元件多为CCD和CMOS，它们通过像素点中的“硅”来感受光线的强弱而获得画面。而硅感光是物理成像，它会真实地反应光线强度的变化，因此它对光线的反应是线性的。例如，在一个弱光的环境下，人眼可能很清楚地看到周围事物，而摄像机则无法拍摄下来，但其实他们所获得光线是一样的。

所以，在演播室的不同灯光下，通过调整摄像机伽马曲线以达到想要的图像质量在节目制作中是一项很重要的工作。目前，多数高清演播室都配有调像台，技术人员通过手动调整伽马曲线状态，来改变画面的反差。如果曲线比较陡，则输出的画面反差比较高，反之则会比较低。但是这种变化往往是反映在高光部分或阴影部分的对比度增加上，不会提高摄像机总体宽容度。

6 总结

经过十几年的发展，LED平板灯已经进入了技术成熟期。可预见的是，未来十几年中，LED平板灯依然会活跃在新闻演播室中。LED模块和灯体材质的革新、灯具的便捷性、发光功效的提升、显色指数进一步提高以及新功能的开发等，是LED平板灯下一步的发展趋势。期待灯光师们更加创新和有效地运用LED平板灯，展现更好的画面效果。

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