Klein, aber effektiv
Eigentlich ist es unvorstellbar, welche Entwicklung diese winzigen Leuchtdioden, mit deren roten, gelben oder grünen Licht man vor allem Kontrollanzeigen an diversen Geräten realisiert hat, durchgemacht haben. Sie zeigten, wann ein Gerät eingeschaltet war, signalisierten die ausgewählten Funktionen. Die LED, die Light-Emitting-Diode, war bisher in Rot, Gelb oder Grün bestenfalls in Geräteanzeigen zu finden. Irgendwann in den 90er Jahren war es dann plötzlich möglich, auch die Farbe Blau zu verwirklichen.
Seit dem Jahr 2000 ist selbst weißes Licht kein Problem mehr. Hierfür wird eine blaue LED verwendet, auf die ein gelber Leuchtstoff aufgebracht ist und daraus dann weißes Licht macht. Dank unermüdlicher Forschungsarbeit sogar mit einer Leuchtkraft, dass sie inzwischen auch als Film- und Showleuchten zum Einsatz kommen, als ultrahelle weiße LEDs.
Neue Möglichkeiten
Grund genug, einmal über diese neue Technologie zu sprechen und die wichtigsten Konzepte vorzustellen. Im Gegensatz zu manch anderen Leuchten, zeichnen sich LED-Scheinwerfer laut Herstellern, durch eine geringe Stromaufnahme und geringe Wärmeentwicklung aus. Doch bei dieser Aussage muss man sehr vorsichtig sein, denn obwohl uns die Hersteller Glauben machen wollen, LED sei die effizienteste Lichtart, ist HMI Licht nach wie vor etwa 15 % effizienter als LED Licht.
Sie sind von ihrer Bauform so anpassungsfähig, dass völlig neue Leuchtentypen realisiert werden können. Theoretisch könnte man LEDs so anordnen, dass man sie hinter Requisiten verstecken oder an der Frontseite einer Kamera integrieren kann. Sie erlauben es, völlig neue Lichtkonzepte zu verwirklichen und lassen sich auch als Practicals wunderbar im Bild platzieren.
Sobald es aber in Bereiche höherer Leistung geht, sind aufwändige Kühlungsmaßnahmen notwendig, denn die LEDs werden sehr heiß. Ab 80 Grad Celsius droht der Halbleitertod.
Die ist auch der Grund, weshalb Hochleistungs-Scheinwerfer mit LED nicht wirklich leicht sind. Sie haben eine Kombination aus aktiver (Lüfter) und passiver Kühlung (Kühlkörper) und besonders die Kühlkörper erhöhen das Gewicht. Die Lüfter sind bei den Profigeräten so leise, dass sie kaum zu hören sind. Leicht sind die neuen Scheinwerfer daher nicht wirklich.
LEDs bringen allerdings auch neue Probleme bei der Farbigkeit mit. Sie haben kein durchgehendes Lichtspektrum wie etwa HMI oder Glühlicht, sondern Spitzen in einzelnen Farbbereichen. Aus diesem Grunde ist das Weiß, das sie abliefern unter Umständen schwieriger an andere Farbtemperaturen anzugleichen. Man versucht die Genauigkeit der Farben durch den so genannten CRI Index zu erfassen, hier kommen professionelle LED Scheinwerfer inzwischen auf 95 und mehr, wobei 100 perfekt wäre. Allerdings wurde dieser Index eigentlich für Leuchtstoffröhren entwickelt und ist eigentlich nicht gut geeignet um damit LEDs auszumessen. Man hat ihn erweitert um fünf weitere Farben, die untersucht werden, doch die insgesamt 14 Farben sind dennoch keine Garantie, dass alle Farben richtig wiedergegeben werden.
Insbesondere bei Hauttönen kann man bei LED Licht mitunter unschöne Überraschungen erleben. Hier muss man bisher schlichtweg testen, wie der individuelle LED Scheinwerfer sich beim individuellen Kamerasensor verhält. Das schwankt zum Teil erheblich. Verschiedene Hersteller, allen voran Arri, haben deshalb Panels entwickelt, bei denen neben RGB auch YCM LEDs zum Einsatz kommen, die über eine intelligente Steuerung kontinuierlichere Lichtspektren erzeugen können. Diese kommen bei Arri bei den "Skypanels" sowie "Orbiter" zum Einsatz.
Vorteile
Sie haben eine Leuchtkraft von bis über 20.000 mcd und einen Abstrahlwinkel von 40 Grad. Im Gegensatz zu normalen, kleinen LEDs, die mit etwa 1,5 Volt arbeiten, benötigen die ultrahellen LEDs eine Brennspannung von rund 3,6 V bei einem Strom von 20 mA. Der geringe Strombedarf erlaubt auch den Akkubetrieb dieser Filmscheinwerfer, das geringe Gewicht prädestiniert sie für den Einsatz mit leichten Mini-DV-Camkordern. Besonders beeindruckend ist ihre unglaubliche Lebensdauer.
Sie können leicht 100.000 Betriebsstunden durchhalten - Traumwerte verglichen mit Halogen- oder HMI-Brennern. Sehr attraktiv ist auch die Möglichkeit der geräuschlosen Dimmung und die traumhafte Erschütterungsfestigkeit. Die Schauspieler sind dankbar wegen der geringen Wärmeentwicklung, verglichen mit der von Halogen- oder HMI-Scheinwerfern. Solch niedrige Wärmeentwicklung bieten sonst nur Fluoreszenzleuchten.
Wegen der zu erwartenden Lebensdauer sind die LEDs leider meistens auch nicht auswechselbar. Wenn sie doch mal wegen Überhitzung kaputt gehen, hat man ein mittelschweres Problem.
Gemeinsam stark
Da eine einzelne LED, wenn es nicht gerade eine Hochleistungs-LED ist, zu wenig Lichtleistung bringt, werden sie in Kombination mit anderen eingesetzt, in so genannten Arrays, auch Cluster-Lamps genannt. Es gibt auch Typen, die im Array relativ hohe Ströme benötigen, etwa 3-400 mA sind nicht unüblich. Die Kosten für eine einzelne LED sind nicht unerheblich, mehrere Euro pro Stück sind anzusetzen. Auf diese Weise liegen die Kosten weit über denen eines einfachen vergleichbaren Halogen-Brenners. Die Streuungseigenschaften der LEDs können durch unterschiedliche Gehäuse mit individueller Linse oder auch gebündelt durch eine größere Linse beeinflusst werden.
Selektion erforderlich
Wer nun gleich zum Lötkolben greifen, sich eine vorgebohrte Platine besorgen und sich so ein cooles Lämpchen selbst zusammenbauen möchte, sei gewarnt: Die Toleranzen, was die Farbtemperatur angeht sind erheblich. Man muss also die einzelnen LEDs messen (Farbtemperaturmesser) und selektieren, schließlich muss der Filmscheinwerfer eine möglichst saubere Charakteristik haben, vorzugsweise Tageslichtfarbtemperatur.
Beliebige Farbgestaltung
Arbeitet man statt mit weißen LEDs mit ultrahellen farbigen LEDs in den Grundfarben, kann man mit einem Steuerteil sogar stufenlos jede Farbe im RGB-Farbraum erzeugen- der Traum jedes Beleuchters. Auf diese Weise kann man auch ohne jede Filterfolien oder Wechseln von Leuchtstoffröhren per Regler die Farbtemperatur optimal einstellen. Bereits seit einigen Jahren kommen für Spezialaufgaben (Sicherheit/Überwachung) LED-Scheinwerfer im Infrarotbereich zum Einsatz. Diese arbeiten in einem sehr engen Spektrum bei etwa 860 bis 950 nm Wellenlänge. Mit entsprechenden Kameras, die in diesem Bereich empfindlich sind, lassen sich auf diese Weise unbemerkt Nachtaufnahmen realisieren.
Bauformen
Für Anwendungen als Unterwasser-Scheinwerfer erlauben sie äußerst kompakte Bauformen und leistungsstarke, effiziente Geräte.
Man kann mit LED-Leuchten nicht nur sehr leichte und kompakte Geräte realisieren (Headlight, Augenlicht), sondern auch Bauformen, die bisher so nicht denkbar waren. So kann man etwa für sehr weiches Licht direkt aus der Kamerarichtung ein so genanntes Ringlicht direkt um das Objektiv herum anbringen - ein Verfahren, was man davor nur bei Blitzlichtern für die Macrofotografie kannte.
Man kann nur hoffen, dass die Fertigungstoleranzen hinsichtlich der Farbtemperatur enger und die Preise für die einzelnen LEDs kräftig fallen werden. Und natürlich, dass es gelingt, einheitliche Standards für die Weißwerte festzulegen und einzuhalten. Dann steht dem breiten Einsatz dieser neuer Filmscheinwerfer nichts mehr im Wege.
