LED светильники Silver Star. Профессиональный LED FAQ

Сергей Жраков

Компания Silver Star уже давно известна на мировом рынке как один из лидеров по производству светодиодных светильников для профессионального применения в шоу-бизнесе и архитектурном освещении. Модельный ряд оборудования расширяется и усовершенствуется каждые полгода, и на сегодняшний день компания уже отказалась от использования ламповых технологий для своих приборов, сконцентрировав свои усилия только на LED-технологиях. Подробное описание и характеристики светильников можно почерпнуть на официальном сайте (а новые русскоязычные каталоги – в компании «Имлайт») Silver Star и Arctik (это отдельное направление архитектурного и интерьерного дизайна), но хочется дать некоторые пояснения к новым моделям и технологиям, использованным при их разработке и производстве.

Во-первых, практически все приборы на классической цветовой схеме RGB получили свое продолжение в новых моделях с добавлением белых (RGBW) и янтарных (XWA) светодиодов. У них более прочный корпус с улучшенными характеристиками рассеивания тепла, возможностью исполнения со степенью защиты IP67 (с погружением в воду глубиной до 1 м) и корпусными разъемами Powercon и XLR для удобства проката. Во-вторых, инженерами компании разработана и применена технология dim4, позволяющая свести к минимуму пошаговое диммирование LED и устраняющая мерцание диодов при минимальной мощности – это делает смешение цветов еще более плавным и равномерным, что особенно важно для серьезных и ответственных мероприятий. Появились светильники с полноцветными LED и долгожданные модели с изменением угла раскрытия луча – zoom 8-40 градусов полностью решает проблему замены ламповых заливных колорченжеров на светодиодные.  И наконец, революционным прорывом последнего года стали модели светодиодных «поворотных голов» Spot, с успехом заменяющие наиболее популярные в своих классах приборы на лампах HTI150, MSD250 и MSR575. В этой нише у продукции Silver Star практически нет конкурентов.
Компания хорошо известна на внутреннем рынке Китая, в России и некоторых других странах, но большинство проектов в мире, реализованные на LED светильниках этого производителя, проходят под флагом других брендов. Причина тому – активное  производство и продажа оборудования по OEM соглашениям для крупных компаний, консолидирующих востребованные товары для своих торговых сетей, таких, как: Highlite, Chauvet, Lampo, Laserworld, Expolite и еще десятка небольших фирм, представлявших LED приборы на последней выставке Prolight&Sound-2010 во Франкфурте. Но компании есть чем гордиться, произведенным и под своим именем. Для перечисления и описания всех инсталляций не хватило бы целого журнала, но о некоторых наиболее значимых, демонстрирующих всю мощь LED-технологий, нельзя не упомянуть.

Китайский национальный камерный центр NCPA

Китайский национальный камерный центр NCPA – один из важнейших литературных и художественных символов Китая, в котором ежегодно проходят международные фестивали, концерты и другие мероприятия. Ввиду важности государственного культурного объекта были предъявлены очень высокие требования к выбору светильников. При тестировании оборудования для светового оформления зала и придания ему ярких и насыщенных цветовых оттенков среди многих претендентов были выбраны именно приборы Silver Star. Более 140 приборов создают палитру настроения зала, превращая концертную площадку в сказочный дворец.

Телебашня Китайского центрального телевидения

Телевизионная башня Китайского центрального телевидения высотой 405 м является третьей среди самых высоких башен Китая и важной архитектурной достопримечательностью столицы КНР. Башня была освещена перед олимпийскими играми 2008 года во время «световой» реконструкции Пекина. В проекте задействованы сотни светильников Roxtar, установленных у основания, и 216 ARC Paint для освещения сферы, превращая ее в настоящий бриллиант на ночном небе.

Олимпийские игры 2008 года

Олимпийские игры 2008 года, о которых мы уже упоминали, дали возможность представить миллиардам зрителей 112 светильников Roxtar, освещающих модель Земли и «башню народов», и убедиться в качестве и мощности примения LED-технологий для шоу-индустрии. Наверное, именно с этого момента компания осознала преспективу тренда применения высококачественных LED-светильников для всех областей светового дизайна.

Концерт «Jackie Chan and Friends»

Концерт «Jackie Chan and Friends» проходил в Пекине в начале мая 2009 на Национальном стадионе, больше известном как «Птичье гнездо», и собрал более 70 тыс. зрителей, став, таким образом, самым грандиозным событием этой арены после Олимпийских игр 2008 года. Организовал концерт и открывал его тот самый Джеки Чан (jackiechan.com), которого мы больше знаем как киноактера, но на родине он также известен и почитаем как певец и общественный деятель. Сценическое пространство было организовано на нескольких круглых площадках, образующих раскрывающийся цветок, а создать атмосферу «цветового» праздника помогли более 360 приборов ARC Paint.

Музыкальный концерт «Водяной куб» 2009

Музыкальный концерт «Водяной куб» 2009, на котором художники по свету решили объединить музыку, фонтаны и световое шоу, не мог обойтись без надежных и мощных приборов с высокой степенью защиты – и такими стали LED308 Roxtar и LED321 Boxer. Шоу трудно описать словами, но идея сказочного представления удалась.

Эйфелева башня

Эйфелевой башне на ее 120-летие Париж подарил новое световое шоу: теперь парижане и туристы смогут до Нового года любоваться, как «именинница» несколько десятков раз за вечер меняет пестрые наряды. Новые осветительные системы, состоящие из 400 прожекторов LED321 Boxer освещают каждый сегмент конструкции в отдельности, благодаря чему удается создать цветные узоры, которые быстро перемещаются по башне то «дорожкой», то «елочкой». Представление длится 12 минут, за это время сменяется несколько фонограмм, и под звуки французского аккордеона башня успевает окраситься десятками разноцветных узоров: за 120 лет своего существования Эйфелева башня многократно меняла свой цвет – была и желтой, и оранжевой.

Кантонский туристический фестиваль’2009

Кантонский туристический фестиваль’2009 – грандиозное событие одной из южных провинций Китая. Сценическая площадка размером с футбольный стадион освещена более чем пятьюстами прожекторами YG-LED321W Boxer, установленными на 10-метровой конструкции задника. Тематика мероприятия подразумевает передачу насыщенных цветов природы этого региона в разные времена года: изумрудная зелень весны, горящее красное лето, золотая осень и снежно-синяя зима.

"> MX-CYAN 3000

Примеров массового применения LED-светильников Silver Star достаточно много – это и освещение Великой китайской стены, которое можно видеть из космоса, огромное количество архитектурных памятников Китая, большинство церемоний открытия национальных спортивных соревнований, концерты звезд сцены. Приборы Silver Star работают. Уверенно, мощно и красиво. Главное, они отвечают ожиданиям профессионалов по многим основным параметрам: эффективности светоотдачи, 

MX-CYAN 4000

насыщенности и качеству цветопередачи, надежности, потребляемой мощности и соответствующим весовым и габаритным показателям, интеллектуальным возможностям приборов.  И немаловажное обстоятельство – доступная цена, которая в разы меньше цен на оборудование европейских торговых марок, которые иногда предлагают продукт, произведенный в том же Китае.

PANTO-TZ

Рынок LED-технологий на сегодняшний день предлагает огромное количество светильников, и как результат популярности продукта Silver Star появились точные копии тех же ARC Paint/ Boxer/ Roxtar по более низкой цене или с заявленными более мощными светодиодами. А что вам это дает? 

же ARC Paint/ Boxer/ Roxtar по более низкой цене или с заявленными более мощными светодиодами. А что вам это

MX-PRIME

Вы по-прежнему оцениваете результат по приложенной к светильнику мощности?
На сайте Silver Star www.yagang.com вы не увидите данных о мощности светодиодов, на которых выполнены приборы, потому что сегодня это уже только показатель энергопотребления и он не говорит о световом потоке на выходе, по которому только и можно оценить эффективность светильника.

Как узнать, сколько действительно света выдает LED-светильник?

Мы не носим с собой карманные люксметры для сравнения силы света у различных приборов, чаще всего нам достаточно технических спецификаций, опубликованных производителями в каталогах или других источниках информации, если такая информация предается гласности. Фактически эти данные – зачастую все, что мы можем получить, поскольку не всегда имеем достаточно свободного времени, чтобы сравнить или недостаточно материальных средств, чтобы закупить все образцы (например, прожекторы с 36 x 1 Вт LED), существующие на рынке. 

На какие данные мы должны смотреть в спецификациях

«Правильные» производители указывают практически все данные, основные из которых – освещенность на определенном расстоянии и величина светового потока, по которым можно определить, что на самом деле представляет собой световой прибор. Однако большинство продавцов и производителей LED-светильников таких данных не дают. В такой ситуации человеку приходится выбирать между яблоком и бумажным пакетом, на котором написано «яблоко».
В настоящее время самая общая и распространенная ошибка – сравнивать светодиоды или светильники, в которых они установлены, по заявленной мощности. Конечно, на 100% верно, что два идентичных светодиода будут более яркими, чем только один, использующийся при одинаковых условиях охлаждения и параметрах подводимого электропитания. Однако также на 100% невозможно утверждать, «что большее количество ватт означает большее значение выходящего светового потока».
Сила светового потока светодиода главным образом связана с током управления, подведенного к нему. Это означает, что одинаковые LED, взятые из одной «цветовой» партии, будут иметь примерно один и тот же световой поток при равном токе управления. Величина «1 Вт» или «свет светодиода в 1 Вт» обычно сопоставима с подводимым током в 350 мА. Это сравнение больше описывает отношение светового потока к приложенному току управления. Но, конечно же, мощность (Вт) – это ток, помноженный на напряжение. Так как же напряжение влияет на световой поток? Если напряжение одинаково для двух идентичных LED, не означает ли это «больше мощность – больше света»? Это так, только в ситуации для двух светодиодов, произведенных в одном месте, взятых из одной партии и одной цветовой волны (цветового бина, о котором позже).
Почему же мы настаиваем на том, что утверждение «больше мощность – больше света» не всегда правильно и оперировать в сравнениях приборов только мощностью использованных в них светодиодов уже становится признаком непрофессионализма?
До настоящего времени изготовители мощных светодиодов вообще не очень распространялись о характеристиках LED и полупроводников, которые они используют, потому что это широко открывало бы дверь в мир дифференциации товара. Товара, о котором пользователям желательно не знать все подробности, а лишь общие внешние данные.
Если взять стандартный 1-ваттный светодиод, или более правильно «сверхмощный LED», управляемый током в 350 мА, то производитель светильников может заказать у производителя LED в лучшем варианте диоды с напряжением 2,5 В, в худшем – 4,5 В. Предположим, что один производитель заказал LED с характеристиками светового потока 100 люмен и с током 350 мА, но с низким напряжением питания 2,5 В, а второй заказал тот же по характеристикам светодиод, но с более высоким напряжением 4,5 В. Это всего лишь означает, что в одинаковых условиях испытаний LED, управляемые током в 350 мА, дадут одинаковый световой поток в 100 люмен. Но нагреваются они по-разному!
Однако давайте взглянем еще на мощность, которая при этом потребляется.
Лучший сценарий: низкое напряжение 2,5 В х ток управления в 350 мА  = 0,88 Вт.
Худший сценарий: высокое напряжение 4,5 В х ток управления в 350 мА  = 1,58 Вт.
Если бы эти два производителя заявляли только показатель мощности источников света, то большинство из нас решили бы, что светодиодные светильники, которые используют 1,58-ваттные LED, конечно, более яркие, чем светильники на 0,88-ваттных LED. И, конечно, это не верно! Во-первых, они оба из одной партии, одной  «цветовой волны» и выдают 100 люмен при токе 350 мА. А во-вторых, на самом деле 1,58-ваттный LED создает больше бесполезной энергии, которая уходит на тепловыделение, и вероятнее, что прибор на более мощных диодах больше нагреется и тем самым изменит температурный баланс светодиодов, что еще немного уменьшит световой поток. Таким образом, различие мощностей становится еще ощутимей, и можно смело сказать, что светильник на 0,88-ваттных LED процентов на 80 эффективнее, чем на 1,58-ваттных светодиодах.
Судя по всему, рынок светодиодных светильников сегодня достаточно туманен, и, как часто бывает, некоторые производители для оправдания размеров выпускаемых светильников, наличия дополнительных систем охлаждения, да и просто округляя значение, заявляют 2-ваттные вместо 1,58-ваттных LED. В то же время компании, использующие 0,88-ваттные LED, заявляют их как 1-ваттные из опасения опуститься ниже стандарта в 1 Вт.
Это нелепо, но действительно существует и таково общее представление о мощности и свете на сегодняшний день.
Прочитав эту информацию, вы, наверное, начнете считать потребляемую мощность светодиодных приборов и обнаружите, что она бывает значительно больше математических расчетов. Это легко объяснимо. На самом деле каждый LED своего цвета имеет разное напряжение управления. Расчеты, которые приведены выше, абсолютно справедливы для КРАСНЫХ светодиодов, но например, для ЗЕЛЕНЫХ и СИНИХ напряжение управления будет около 3,35 В и тогда мощность будет равна 3,35 В х 0,35 А = 1,2 Вт. В таком случае для прибора с 28 LED можно примерно подсчитать 10 R (мощность каждого 0,88 Вт) + 18 GB (мощность 1,2 Вт) = 30,4 Вт плюс небольшие потери мощности на тепловыделение, в результате прибор потребляет 34 Вт. Но обычно для унификации характеристик производители указывают 1 Вт на все LED. Тенденции последнего времени таковы, что, не желая вводить пользователя в заблуждение, производители, которые серьезно относятся к правдивости предоставляемой информации, не указывают показатели мощности светодиодов в каталогах и спецификациях. Это данные, которые больше относятся к определению затрат на энергопотребление, чем к оценке эффективности и освещенности, получаемой от светильника. Действительно ли данные о значении мощности – единственные показатели, которые вводят в заблуждение потребителя?
Если вернуться к описанному выше примеру о двух компаниях-производителях светильников, то мы предполагали, что обе они заказывали идентичные светодиоды одной партии «цветовой волны» 100 лм / 350 мА. В реальности светодиоды одного производителя, одной партии, одного цвета могут продаваться в достаточно большом разнообразии «цветовой волны» и светового потока. Если добавить к этому огромное количество производителей LED в мире, включая Китай, и возможность компаний-производителей приобретать дешевые LED от 30 лм / 350 мА и дорогие – 120 лм / 350 мА, то, не делая серьезных математических подсчетов, можно сказать, что один LED-продукт может быть до четырех раз ярче другого даже при одинаковых показателях мощности.
Имея такие ясные и понятные различия в спецификациях на светильники, мы подходим к следующему вопросу: почему не все производители дают подробную информацию о своих изделиях? Один из ответов – все имеет свою рыночную стоимость.
Качество LED-светильников определяется не только КПД их эффективности и яркости освещения. Одним из наиболее важных показателей является качество смешения цветов и повторяемость цветового баланса приборов, иначе говоря, повторяемость результата у приборов различных партий выпусков и моделей.

Почему трудно контролировать цветовую повторяемость LED светильников?

На сегодняшнем рынке светодиодов LED встречаются всех форм и размеров. Некоторые их параметры общеизвестны, например, мощность (хотя это не имеет прямого влияния на результат выходного светового потока или КПД), а другие почти не упоминаются, например, цветовые бины – результат разброса параметров светодиодов в процессе их производства.
Что же такое бин, или биновка светодиодов? Говоря простым языком, технология изготовления LED, особенно высокой световой мощности, не доведена до совершенства, и при производстве партии светодиодов с заданными мощностными, излучающими, цветовыми свойствами на выходе мы имеем пакет разноцветных (с точки зрения точных измерений) «леденцов» Skittles. Далее «леденцы» поступают в сортировочную машину, где после «снятия пробы» раскладываются по маленьким пакетикам уже с точными значениями длины волны. 

Машина для биновки мощных светодиодов

Цветовые бины используются для группировки (биновки) светодиодов с идентичными длинами волн света или цветовой температурой. Существует также биновка по световому потоку, мощности и другим критериям, что лишний раз показывает, насколько непросто получить от производителей LED-продукт с заданными свойствами.
Данная тема нам важна для понимания основ производства качественных светодиодных светильников с постоянными показателями цветопередачи при длительном сроке производства модельного ряда и также для осмысления того, как это влияет на стоимость конечного продукта.
Точность цветовых бинов LED очень важна, потому что определяет качество и управляемое совпадение цветового смешивания среди различных светодиодных светильников. Само собой разумеется, что для пользователя, которому важен высокий уровень качества цветопередачи, не должно быть никакого различия в получаемой  цветовой картине от любых двух LED-светильников одного бренда независимо от времени их производства и приобретения и номера партии.

"> Рис. 1. Кривые сложения цветов x_bar( λ ), y_bar( λ ), z_bar( λ ) для стандартного колориметрического наблюдателя МКО 1931 г.

Это и есть одна из наиболее серьезных задач для любого производителя профессионального LED-оборудования. Попытаемся объяснить почему.
Чтобы оценить качество смешивания цветов в законченных световых системах, мы должны уяснить различия между КРАСНЫМИ, ЗЕЛЕНЫМИ и СИНИМИ цветами. На рис. 1 показан принцип согласования и сложения цветов RGB для получения всей цветовой палитры. Достаточно ясно видно, что каждый из получаемых цветов имеет широкий диапазон различных длин волн.

На рис. 2 показано типичное распределение длины волны для КРАСНОГО, ЗЕЛЕНОГО, СИНЕГО светодиодов.
Мы видим, что кривая спектра для каждого цвета LED является очень узкой. У этого свойства есть преимущества и недостатки.

Рис. 2. Типичное распределение длины волны для КРАСНОГО, ЗЕЛЕНОГО, СИНЕГО светодиодов

С профессиональной точки зрения, световой луч, воспроизводимый в таком узком спектре, будет очень точен по цвету с высокой яркостью и цветовой насыщенностью. Это хорошо для многих областей освещения, поскольку получаемый цвет и свет кажется очень ярким и хорошо выделяется на фоновом освещении.  
С другой стороны, наличие такой насыщенности монохромного цвета может создать проблемы в работе отдельного оборудования, например, кинокамеры, которые обычно калиброваны для использования с более традиционными источниками света. Но основная трудность такого узкого спектра излучения для LED-светильников – любой сдвиг в доминирующей длине волны может создать цветную несогласованность.

Биновка по доминантной длине волны

Для простоты назовем любые два цвета, у которых доминирующая длина волны с различием 5 нм или меньше, «одним цветом». То есть 520 нм и 525 нм – это один и тот же «зеленый» цвет, и невооруженный глаз не может различить их.
Это значит, что если в двух различных светильниках использованы LED с разницей доминирующей длины волны больше чем 5 нм, мы можем заметить цветовую и тональную разницу.
Если два прибора с зелеными LED, у которых разница доминирующей длины волны  отличается на 5 нм, смотрятся более или менее одинаково, то при отличии на 10 нм разница будет более очевидной, но все еще приемлемой для большинства пользователей, а на 20 нм – большинство наблюдателей назовут эти цвета несовпадающими.
Но если дело только в этом, тогда пусть весь мир заказывает «зеленые» LED с длиной волны 520-525 нм или любой другой популярной волны (красные, синие – теория та же), и нет смысла переживать о цветовом совпадении в различных световых приборах. Но в жизни не все так просто, и это одна из причин, почему у LED-приборов репутация плохой цветовой повторяемости. Тогда почему бы всем производителям не придерживаться диапазона в 5 нм? Ответ лежит в технологии производства LED и их сортировке в цветовые бины с другими идентичными параметрами.
При производстве зеленых LED они сортируются в бины с диапазоном в 5 нм. Биновка выглядит примерно так: 515-520 нм, 520-525 нм, 525-530 нм, 530-535 нм, 535-540 нм, 540-545 нм. Здесь 6 зон бинов, некоторые производители делают меньше групп отборов, другие – больше.
Производители стараются делать LED в диапазонах длин волн, где они имеют наибольшее количество заказов, однако это приводит к большому числу групп бинов с различными цветовыми показателями. Ло-гично предположить, что производители светильников будут выбирать те группы бинов светодиодов, которые возможно использовать для повторяемости результата цвета в своих приборах. Для компаний, производящих LED, это проблема, так как они выпускают ограниченный набор популярных бинов, при этом в избытке остаются светодиоды с невостребованными «цветами» .
Это основная причина, почему непопулярные цветовые группы светодиодов, имеющих плохую повторяемость или не самую яркую цветовую волну, продаются по значительно более низкой отпускной цене!
Это не обязательно плохо, так как не все LED-продукты требуют качественной цветовой повторяемости и насыщенности, и это может не так сильно влиять на яркость, так как бины еще классифицируются по световому потоку. Однако это позволяет некоторым компаниям за значительно меньшие деньги делать светильники с аналогичным световым потоком, но с гораздо худшими показателями цветопередачи по сравнению с производителями высокопрофессиональных приборов.
Справедливо ли все вышесказанное для красных и синих LED? Конечно, т.к. светодиодные компании сталкиваются с проблемой «популярности» цветовых бинов и в этих основных цветах. Ранее мы сделали предположение, что «одним цветом» будем называть LED с разницей доминирующей длинны волны не более 5 нм. К этому надо также добавить, что человеческий глаз намного более чувствителен к зеленому цвету, чем к красному и синему, разница почти в половину. Это потому, что «дневное зрение» наиболее чувствительно к частоте 555 нм, а это очень близко к зеленому.

Оргвыводы

Чтобы достичь хорошей цветопередачи и повторяемости цветов, очень важно при производстве оборудования обращать внимание на выбор цветовых бинов светодиодов, особенно зеленого, и нормально, если разница в диапазоне длин волн не будет превышать 5-10 нм.
В профессиональной среде очень важно, чтобы поставщик LED-светильников мог гарантировать, что модели приборов, произведенные серийно сегодня, будут полностью идентичны приборам, выпущенным в любое другое время, по цветопередаче и световому потоку и при едином значении тока управления будут выдавать ожидаемый одинаковый результат.
Если вам все-таки важен результат, положительные эмоции потребителя и уверенность в будущих заказах, пользуйтесь оборудованием, выпускаемым профессионалами для профессионалов.