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LEDs

Klassische LEDs für Signalaufgaben in unterschiedlichen Bauformen

 

Lange Jahre lang gab es nur grüne, rote oder gelbe LEDs, die man vorzugsweise für Anzeigeaufgaben an Geräten aller Art verwendete. Je mehr LEDs die Tätigkeit einer Stereoanlage illuminierten, desto eher waren Käufer dafür bereit, Geld dafür hinzulegen. Auch von der Lichtausbeute her waren die kleinen "Light emitting diodes" eher schwach. Das hat sich grundlegend geändert, immer leistungsstärkere LEDs wurden entwickelt.

Lange Zeit hielt man es für einfach nicht realisierbar, weiße LEDs herzustellen. Als es dann 1993 endlich gelang, blaue LEDs herzustellen, wurde es plötzlich sogar möglich, durch Kombination mit Rot und Grün emittierenden LEDs weißes Licht zu erzeugen. Die ursprünglich nur zur Signalisierung von Schaltzuständen bei Geräten verwendete LED hat inzwischen Leistungsgrade erreicht, die sie für den Einsatz als Filmlicht interessant werden lassen. Bei der Konzeption eines LED-Scheinwerfers sollte man vorab einige Grundlagen kennen, um die Möglichkeiten und Grenzen auszuloten. Zunächst einmal muss man wissen, dass es eigentlich keine weißen LEDs gibt. Weiß werden die LEDs erst durch technische Tricks, die ihnen ein Licht abringen, welches unser Auge als Weiß akzeptiert.

Der Weg zum Einsatz als Scheinwerfer wurde denkbar. Grundsätzlich gibt es zwei unterschiedliche Wege. Entweder kombiniert man real diskrete RGB- LEDs und erzeugt damit weißes Licht oder man baut einzelne blaue LEDs in Kombination mit einem Leuchtstoff, (ähnlich wie bei Fluoreszenzlicht) der einen Teil des blauen Lichts filtert und in gelbes Licht verwandelt. Die Summe von blauem und gelbem Licht wird dann von uns als Weiß einer einzigen LED wahrgenommen.

 

Weiß oder nicht Weiß...

Weiße LEDs

Weiss leuchtende Hochleistungs LEDs

 

Tatsächlich liegt hierin eines der Probleme der LED-Beleuchtung. Es wird also nur ein bedingt gleiches oder als Weiß wahrgenommenes Licht erzeugt. Sie merken schon an der Formulierung "als weiß wahrgenommen", dass es sich um etwas anderes handelt, als das kontinuierliche Farbspektrum klassischer Lichtquellen. Tatsächlich verändert LED-Licht weil es das Weiß nicht genau aus den Primärfarben, sondern auch benachbarten Farben zusammensetzt, je nach verwendeter LED-Sorte auch die Farbwirkung der aufgenommenen Objekte.

Dieses Phänomen wird als Farbrenderindex oder CRI bezeichnet. Man erfasst ihn mittels Testkarten und vergleicht, wie die verschiedenen Farben unter LED-Licht vom Original (beleuchtet mit Tageslicht von 5600 Kelvin) abweichen. Diese Abweichungen lassen sich nicht, wie so mancher Hersteller zusammen fantasiert, mit Konversionsfiltern auskorrigieren. Dreht man an einem Motiv nur mit LED-Licht, kann der automatische Weißableich von Videokameras mit diesen Abweichungen zurecht kommen. Sobald aber andere Lichtarten dazu kommen, also Mischlicht vorherrscht, funktioniert das nicht. Und Filmkameras sind mit den verfügbaren Film-Emulsionen Daylight und Tungsten gar nicht erst justierbar. Hier reagiert jedes Material etwas anders und man muss versuchen in der Farbkorrektur akzeptable Kompromisse zu finden.

Im Gegensatz zu klassischen Lichtquellen beim Film, wie etwa Halogenlicht oder auch HMI, ist das LED-Licht keines, welches einen bestimmten Teil des Farbspektrums durchgehend beinhaltet, sondern es strahlt tatsächlich nur in schmalen Bereichen ab, eben genau da wo das Rot, das Grün oder das Blau angesiedelt sind. Dazwischen sind große Lücken und genau das macht es schwierig, LED Licht mal eben mit einem Konversionsfilter optimal an Kunst- oder Tageslichtfarbtemperatur anzupassen. Farbige Objekte, die mit weißem LED-Licht beleuchtet werden, können von den Farben her im Vergleich zu normalen Lichtquellen, ein ein breitbandiges Spektrum haben, deutlich abweichen. Beim Selbstbau der LED-Leuchte muss aus diesem Grund sehr genau auf die Auswahl der LEDs geachtet werden.

 

Mechanische Grundfragen

Reflektoren

Ob man die LEDs im Raster direkt leuchten lässt oder über Reflektoren, gehört zu den grundlegenden Unterschieden bei der Konstruktion der Leuchten

 

Auch der mechanische Aufbau der Leuchten spielt eine große Rolle. Wie sollen die LEDs angeordnet werden? Parallel nebeneinander angeordnet, wie es viele Hersteller anbieten, erzeugen sie auch eine Vielzahl von Schatten, welche sich in der Aufnahme unangenehm bemerkbar machen. Diese Leuchten kann man nur mit einem Diffusor betreiben, welcher allerdings gleichzeitig die Lichtleistung reduziert. Interessant ist in diesem Zusammenhang die Kombination der LEDs mit einem verspiegelten Reflektor, was allerdings den Aufwand erhöht.

Wichtig auch die Konstruktion des Gehäuses, denn entgegen der vorherrschenden Meinung werden auch LEDs in diesem Leistungsbereich heiß. Man sollte also die Lampengehäuse nicht zu klein entwerfen, außerdem sollte man die LEDs nicht unbedingt mit Höchstleistung betreiben. Da sind sie wenig effizient und setzen zuviel Energie in Hitze um. Je nach verwendetem Akku ist evtl. auch eine Elektronik, die beim Einschalten die Lampe langsam hochfahren lässt, hilfreich. Manche Akkus mit eingebauter Überlastungssicherung könnten sonst Probleme haben.

 

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