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Sistemas de Iluminação

* Ricardo Fonseca de Kauffmann

A tecnologia LED
Durante muitos anos, utilizamos os recursos do planeta como se estes fossem inesgotáveis. Felizmente, este é um comportamento que a sociedade de hoje em dia já não permite mais. Adquirimos novos hábitos e o mais importante, tomamos consciência. Nessa nova jornada global foram várias as tecnologias que vieram como solução para o desenvolvimento sustentável, uma delas é o LED.

O Light Emitting Diode (LED) é um dispositivo emissor de luz que possui diversas aplicações no mundo atualmente. Podemos observar em sinais de trânsito, lanternas de carros, televisores e equipamentos de iluminação profissional com atuação em fotografia, shows e televisão. Em alguns países, já encontramos os LED em iluminação pública e de interiores.

Em um mundo onde mais de 20% de toda energia elétrica gerada é destinada à iluminação, o LED representa importante opção, pois sua eficiência é de 90% contra menos de 10% das lâmpadas incandescentes. Pensando nisso, muitos países já inseriram na sua legislação restrições à fabricação de lâmpadas incandescentes.

A luz do LED não é somente um assunto que apaixona, mas acreditamos que seja de vital importância para o desenvolvimento da sociedade. Este assunto será tratado em três partes com os seguintes tópicos:

5600K – em algum momento você irá converter
A luz perfeita é a luz do Sol. É a que tem todas as cores de forma balanceada. É a luz de 5600 K. Na sua produção, em vários momentos, você terá que usar a luz 5600 K. Que pode ser alcançada por meio da própria iluminação, com o uso de filtro de correção na lente ou com a correção eletrônica na câmera (white balance).

Atualmente, a maioria dos estúdios ainda usa iluminação de lâmpadas incandescentes de 3200 K. Na maioria das vezes, a correção é com o white balance das câmeras. Neste caso, não se perde intensidade de luz, mas há perdas na relação sinal-ruído. Para corrigir a luz de 3200 K e balancear as cores, a eletrônica da câmera terá que amplificar o canal de azul em cerca de 10 vezes (10 dB), veja no espectrograma da figura 1.

Amplificar 10 dB não sai de graça. O preço a pagar será a degradação do canal de azul: com aumento do ruído e perda da resolução. Faça o teste, é simples. Realize a mesma cena, gravada com a iluminação do Sol (5600 K) e gravada em estúdio com lâmpadas halogênas (3200 K). A diferença será notada mesmo com câmeras de baixa resolução. Essa degradação do canal azul destrói a qualidade da cena no HDTV, apesar de ser aceitável em baixa resolução, por ser pouco percebida. Busque a qualidade em HDTV, usando 5600 K para evitar degradação da imagem. E uma sugestão, se mantiver a luminária com lâmpadas halogênas, é usar gelatina de correção de 3200 K para 5600 K.

Luz de LED –como comparar com as luminárias incandescentes
Uma pergunta recorrente é: qual a equivalência em watts quando se compara a luminária de LED com a incandescente? Esclarecendo: Watt (W) mede o consumo de energia elétrica; Lux mede a quantidade de luz que uma luminária gera em uma determinada área; Kelvin (K) mede a Temperatura de Cor. Então, para comparar a luminária de LED com a incandescente é necessário considerar as medidas de Lux, Kelvin e Watts. E para alcançar qualidade na iluminação de uma cena é determinante conhecer a relação de Temperatura de Cor (K) e Lux.

Como é do conhecimento de todos, em televisão tudo tem de ter as cores balanceadas. Há quatro opções: Iluminar com uma luz branca (5600 K); Filtrar a luz; Filtrar na lente; Fazer um “White balance” na câmera. E efetivamente todas as medidas de luz para televisão deverão ter como referência a Temperatura de Cor de 5600 K (luz branca).

Como já abordamos anteriormente, se você comprar uma luminária de 3200 K fatalmente terá que usar filtros para corrigir a luz. No entanto, esses filtros reduzem a quantidade de luz que a cena receberá. De nada adianta comprar uma luminária com lâmpadas incandescentes de 300 W, se quando corrigir para 5600 K restarem apenas 300 lux. Com uma LED light você terá o mesmo efeito consumindo apenas 6 W e ainda reduzirá o calor emitido e o peso da luminária.

Apresentamos um exemplo de como comparar luminárias incandescentes com LED. No caso usamos uma lâmpada dicróica de 50 W, corrigimos sua temperatura de cor original de 2700 K para 5600 K com gelatinas de correção. O resultado está na tabela 1.

Neste contexto, concluímos que o LED equivale a quatro lâmpadas dicróicas de 50 W cada, ou seja, o LED equivale a uma lâmpada dicróica de 200 W.

Ângulo de iluminamento – como escolher corretamente
Para o engenheiro Carlos Lobo, gerente do departamento de Operações de Engenharia de Jornalismo da TV Globo, com mais de 30 anos de experiência na área, a temperatura de cor de 5600 K, o baixo consumo de energia, zero de emissão de UV, foram questões muito importantes na decisão de compra das luminárias LED, porém o que determinou a opção de seu departamento pelas luminárias foi o ângulo de iluminamento. Com as novas câmeras com relação de 16 x 9, o ângulo de iluminamento de 60o (1/2 potência) é fundamental. Esse é um ponto muito importante e de difícil análise, pois raros são os fabricantes que especificam corretamente o ângulo de iluminamento. O conceito do ângulo de iluminamento surge da necessidade de que toda a cena deva estar contida no mesmo diafragma (f-stop). Como a mudança em um ponto no diafragma corresponde a metade da intensidade da luz, o campo de visão da câmera deve estar iluminado com flutuação máxima de 50%.

Ângulo de luz
As câmeras atuais, que utilizam relação de aspecto de 16 x 9, possuem lentes com ângulos de visão de até 60 graus. Desta forma, o ângulo de iluminamento deverá acompanhar o ângulo de visão das câmeras e garantir que em 60 graus a luz varie no máximo em 50% ou meia potência.

Logo, as vantagens do LED sobre as lâmpadas incandescentes são inúmeras: baixo consumo, fidelidade de cor, melhor controle da intensidade da luz, baixa geração de calor, zero de emissão de UV e, é claro, redução de custo operacional. Lembre-se de que ao comprar e usar luminária com lâmpadas incandescentes você estará gastando dinheiro e energia elétrica, em excesso, dois recursos que não são mais inesgotáveis.

*Ricardo Kauffmann é um dos fundadores e atual conselheiro da SET. É diretor geral da Energia, empresa brasileira que desenvolve e fabrica baterias e luminárias para televisão.
Revista da SET
 ANO XXI – N.112 – JAN/FEV 2010