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Iluminación con proyectores profesionales de LEDS

LED

Los dispositivos LED (light emitting diode – diodo emisor de luz) se han usado desde su aparición hace unos 40 años en usos crecientes, según la fuerte evolución de su tecnología de fabricación. En su origen, los diodos LED eran básicamente un diodo cuya unión P-N estaba formada por una base de arseniuro de galio, que al ser atravesada por la corriente, emitía una luz de tipo infrarrojo (no visible). Estos diodos se empezaron a usar masivamente en emisores para barreras (garajes, ascensores, puertas automáticas), detectores de movimiento para máquinas herramientas, etc, debido fundamentalmente a su duración de decenas de miles de horas, frente a las lámparas de filamento a las que sustituían, que apenas duraban unos miles de horas en el mejor de los casos, es decir, por fu fiabilidad y falta de mantenimiento a largo plazo.
En pocos años, aparecieron los primeros LED de color rojo visible (de arseniuro de galio y aluminio), que se empezaron a usar como pilotos señalizadores de forma masiva y posteriormente en la primera generación de mandos a distancia.
A finales de los 70, aparecieron los primeros LED de color verde (de fosfuro o nitruro de galio) y una gama de colores amarillo-naranja-ámbar (de arseniuro- fosfuro de galio) y simultáneamente los primeros LED de alta eficiencia, con lentes de plástico transparentes y refracción controlada, que permitían haces muy estrechos y de pocas pérdidas, con rendimientos luminosos de hasta 10 veces los precedentes, medidos en el eje del haz. ¡Estos LED empezaban realmente a deslumbrar cuando se miraban de frente!.
Gracias a esta tecnología, se consiguió diseñar el primer dispositivo lector con enfoque de tamaño de centésimas/milésimas de milímetro (nanómetro) que se empezó a usar en los lectores y posteriormente grabadores de CD.
El color azul se resistió mucho más pues partía de una química distinta (seleniuro de zinc), y sólo empezó a estar disponible en los 90. Gracias al azul, se pudo empezar a generar luz blanca, combinando LED de color rojo, verde y azul (aún no habían aparecido los LED de color blanco, que llegaron a partir del año 2000). Los usos posibles se multiplicaron, y empezaron a lanzarse los primeros dispositivos multimedia con iluminación alternativa (pantallas de grandes dimensiones como alternativa a la videoproyección, paneles de estadios y auditorios, pantallas de visualización, paneles para aviación, etc).
La tecnología estaba lista. Entonces aparecieron los LED de color blanco, al principio en temperaturas de color muy altas (5.000 – 6.000 º K), pero posteriormente también en temperaturas similares a las lámpara de incandescencia (unos 3.000ºK).
En paralelo, se siguió investigando en los colores, con variaciones en las formulaciones químicas que permitieron rojos, verdes y azules con la temperatura muy cercana a los ejes básicos de la TV, y por otro lado en los azules profundos de longitud de onda muy corta e incluso con parte del espectro no visible en la zona de los ultravioleta(de nitruro de galio e indio y posteriormente de carburo de silicio), lo que permitió el desarrollo de los discos DVD y posteriormente la tecnología Blu-ray, con capacidades de almacenamiento 10 veces superior a los CD.
Actualmente, gracias a LED de espectro ultravioleta aún más corto (de diamante aleado), se contemplan capacidades de 50 veces el CD y esto no ha hecho más que empezar.
También a principio de los 2.000 se presentó una tecnología completamente nueva asociada: los OLED (organic light emitting diode), de base de polímeros orgánicos capaces también de emitir luz al paso de la corriente, aunque no son diodos propiamente dichos. Esta técnica es mucho menos eficiente que la de LED inorgánico, pero permite superficies muy grandes a un costo muy barato (incluso superficies flexibles) que permiten usos novedosos en informática, pantallas de visionado incluso con formas exóticas, paredes, techos, murales o ventanas autoiluminados, cosas que parecen de ciencia ficción, pero que son ya una realidad.
Con todas estas armas listas, los fabricantes de equipos pueden usar los LED en las áreas más diversas, iluminación de efectos, arquitectural, doméstica, iluminación de vehículos, aviones, pantallas de TV, videoproyección y un largo etc, aparte de otros muchos usos en la industria y sistemas de armas, satélites, menos conocidos.
Los LED nos rodean, nos sentimos muy cómodos, poseen un consumo muy bajo, apenas producen calor, duran una barbaridad, son ideales.

ILUMINACIÓN PROFESIONAL DE ALTA INTENSIDAD CON PROYECTORES DE LED

¿Pero son realmente ideales los LED para todos los usos?
Vamos a analizar punto por punto las ventajas y también las limitaciones que aún persisten para una correcta iluminación con proyectores de LED en producciones audiovisuales (fotografía, TV y cine).
A) PUREZA DEL ESPECTRO – TEMPERATURA DE COLOR
Normalmente los conceptos de pureza del espectro de luz y temperatura de color se suelen asociar, pero en realidad no representan la misma idea. La temperatura de color se mide con termocolorímetro, no con analizador de espectro, y los termocolorímetros, que analizan la temperatura midiendo el nivel de luz a 2 ó 3 colores distintos (utilizan unos filtros de esos colores en la ventana de los fototransistores que miden la intensidad de la luz) y ponderando la medida según una fórmula. Pero son medidas puntuales correspondientes a puntos determinados del espectro, asumiendo que el espectro entre puntos es continuo, como sucede con la luz del sol o con la luz de lámparas de filamento, por ejemplo. Esto es totalmente falso cuando la luz posee espectro discontinuo (como con las lámparas de descarga o los tubos fluorescentes) o se compone de elementos RGB centrados en otras longitudes de onda que en los filtros del termocolorímetro (como con los LED RGB) la medida puede ser falsa en porcentajes superiores al 20%. Por otro lado, el hecho de que el espectro sea discontinuo o posea picos entre puntos RGB, produce tonalidades indeseadas (el conocido tinte verdoso de las caras con ciertos tubos fluorescentes), aunque la temperatura mostrada nos diga que son 3.200ºK exactos.


La forma más exacta para medir el espectro en TV o cine es mediante cartas de colores captadas por cámara de TV o cine y analizando la intensidad de la luz reflejada de cada color de la carta con un vectorscopio. Hay dos sistemas, el CRI (medido sobre 8 colores puros) y el CRV (medido sobre muchos más colores pastel, de tintes intermedios o mezcla, y algo más preciso) y los resultados son muy parecidos (puede haber hasta un 3% de diferencia en la medida). Con estas medidas, se ha llegado a la conclusión de que purezas espectrales superiores al 95% del espectro continuo son válidas para negativo de película, purezas superiores al 90% son válidas para TV (por la facilidad que supone el ajuste de autoblanco de las cámaras) y purezas inferiores (del 80 al 90%) sólo serían válidas para iluminación de decorados o atrezzo, efectos, etc, pero no para iluminar caras.
Por ejemplo, los tubos fluorescentes que se usan en los proyectores profesionales para TV son del tipo 930 ó 950 (pureza superior al 90% y temperatura centrada en los 3.000/5.000ºK). Para conseguir esta pureza, los tubos llevan hasta cinco capas de fósforo distintas, que corrigen los picos espúreos intermedios, aunque con una pérdida importante de eficiencia. Por ejemplo, los tubos de categoría del 80% sólo llevan tres capas de fósforo, por lo tanto son más eficientes (y baratos), pero generan tintes verdosos y magentas indeseables en las caras.
¿Qué sucede con los LED?
Para las pantallas o luminarias que utilizan triadas RGB, se podría suponer que es fácil conseguir el blanco. Esto es cierto a medias, porque aunque los diodos se combinen en los porcentajes adecuados de R+G+B, la luz blanca generada lo será a los ojos pero no necesariamente a la cámara, depende de que la frecuencia o longitud de onda asociada de cada color coincida exactamente con la de los filtros dicroicos de las cámaras de TV o con la de los compuestos químicos de la película en cine, en caso contrario, el espectro puede estar “desviado”. De nuevo, sólo la prueba de CRI y el espectro asociado nos dará la realidad de la luz y su posible uso válido profesionalmente. Como referencia, y con datos de los escasísimos fabricantes que publican estos resultados, apenas se llega al 90% de pureza.
Con las pantallas de LED de color blanco, el problema es distinto. De hecho, el LED de color blanco no existe, en realidad se trata de LEDS de color AZUL cuyo espectro se extiende hasta el ultravioleta, con una capa de fósforo de tonalidad blanco-amarillenta por encima, que se excita con los rayos ultravioleta de la parte alta del espectro del LED por un lado emitiendo luz blanca, y por otro lado actuando como filtro corrector para la parte azul de la luz del LED, con lo que se consigue una combinación azul-amarillo que produce blanco aparente (la información de los fabricantes es muy escasa, al tratarse de “secretos industriales”).
Trabajando con la capa de fósforo se pueden conseguir temperaturas más altas (5.000 o 6.000ºK) o más bajas (hasta unos 2.700ºK), en general con eficiencia decreciente para temperaturas bajas, pues la capa de fósforo correctora es más gruesa (es el equivalente a trabajar con luz a 6.000ºK y usar un filtro naranja CTO de un 50% para bajar la temperatura a unos 3.000ºK, pero con pérdidas de hasta un 30% de la intensidad de la luz). Como sucede con los tubos fluorescentes con varias capas de fósforo, existen picos de luz intermedios, por lo que este tipo de luz es nuevamente espectral y no continuo, con picos centrados en el azul, en el amarillo y otros intermedios, que no coinciden ni de lejos con los filtros dicroicos de cámaras de TV o formulaciones de película.
Aunque la temperatura medida por termocolorímetro sea la elegida (por ejemplo 3.200ºK), el espectro es muy pobre, siendo apenas del 80% para los mejores LED (como los americanos de Cree o Luxeon de ciertos tipos, no de todos) y pudiendo llegar al 70% para ciertos LED de origen chino que ni siquiera publican datos relativos a este punto.
Esto ha sido considerado inaceptable en TV en toda la historia por la mala calidad de color en caras.
¿Se puede mejorar este aspecto? En realidad sí, aunque sin llegar a calidades de tubo fluorescente, superiores al 90% de pureza espectral. Para ello, diversos fabricantes utilizan combinaciones de LED blancos con un pequeño porcentaje de LED rojos o verdes (uno de cada 4, hasta uno de cada 10), que añaden la parte perdida del espectro, aunque sin llegar al deseado 90% de pureza (algunos fabricantes evidentemente optimistas anuncian “pure White – blanco puro” al usar esta técnica).
Para las triadas RGB, ahora se asocian también LED blancos e incluso ámbar, que mejoran el espectro por encima del 90%, aunque con eficiencias muy bajas. Resultados parecidos se consiguen con LED blancos de espectro alto (5.000 a 6.000ºK) con filtro naranja externo, que reduce la temperatura y aporta la componente intermedia perdida del espectro. Esta tecnología es la habitual en las antorchas de LED para cámaras y también en algunas pantallas. Con estos LED el resultado es cercano al 90% de pureza, podría considerarse utilizable en TV si no somos muy exigentes, por las ventajas de otro tipo que aportan (bajo consumo, dureza de uso, duración de los LED, etc).
Adicionalmente comentaremos que algún fabricante ya anuncia LED de color blanco con espectro rondando el 90% de pureza o incluso superior, que estarían disponibles a lo largo del 2011, aunque no conocemos la eficiencia todavía.
B) EFICIENCIA
La eficiencia se mide en lúmenes emitidos por W consumido. Para los tubos fluorescentes de la serie 80, está en torno a los 82 lm/W. Por ejemplo, para los LED Luxeon de mayor calidad, está en torno a los 80 lm/W para los de 5.000ºK y en torno a los 70 lm/W para los de 2.700-3.000ºK. Para los Cree, la eficiencia mejora a los 90/75 lm/W respectivamente, aunque ya anuncian eficiencias de 117/100 lm/W para el 2011. Los LED de origen chino (que en muchos casos proceden de las fábricas anteriores, con unidades defectuosas o salidas del borde de la oblea de fabricación), la eficiencia puede estar en torno a 70/55 lm/W.
Además, la luz emitida disminuye con el tiempo. Para los Cree, Luxeon u Osram, puede ser del 3% en el primer año de vida (a partir de las 5.000 hrs), mientras que para los chinos, la cifra es muy variable, llegando al 7% para el primer año de vida. A las famosas 50.000 horas de vida media, las pérdidas pueden llegar al 50% para los LED de calidades inferiores.
B.1) PANTALLAS DE MUCHOS LED DE BAJA POTENCIA: Como pasa casi siempre, se aúnan ventajas e inconvenientes. En primer lugar, los LED de baja potencia son inherentemente fríos, pueden disipar la temperatura generada en la unión del diodo al ambiente sin necesidad de aletas de refrigeración o ventiladores. Esto simplifica y abarata el aparato, y los precios de los LED de baja potencia son ahora extraordinariamente bajos, al usarse en muchos áreas, con economía de escala óptima.
Disponer de muchos LED agrupados es una ventaja para otras cosas. Por un lado el haz es más uniforme (solapamiento de cientos de haces agrupados) con bordes suaves y sin puntos brillantes. Además se pueden utilizar trucos muy útiles. Por ejemplo, la mitad de los LED puede ser de alta temperatura (6.000ºK) y la otra mitad de baja temperatura (3.000ºK), dotando al aparato de un “balance” por potenciómetro, que enciende progresivamente los LED de un tipo mientras apaga los del otro tipo. Esto permite tener una temperatura “ajustable” para interior-exterior, sin uso de filtros externos, aunque ya hemos visto que la pureza del blanco es muy pobre (y adicionalmente, la intensidad de la luz sólo puede ser del 50% de la pantalla equivalente con todos los LED del mismo tipo).
Igualmente se pueden combinar LED de haz estrecho (por ejemplo de 24-25º) con LED de haz ancho (por ejemplo de 45-50º) y un balance idéntico al expuesto, que permite de forma gradual ampliar el haz, lo que constituye una especie de zoom de rango 2:1. Esta técnica sería de uso habitual en estudio, mientras que las pantallas con ajuste de temperatura pero sin zoom serían más apropiadas para ENG.
¿Cuáles son los problemas? Los LED de baja potencia producen obviamente poca potencia… de luz y para conseguir potencias de luz equivalentes a los proyectores disponibles halógenos (fresnell, cuarzos, llenadores, softlight, bañadores de pared o ciclorama, etc) o pantallas fluorescentes equivalentes, se necesitan pantallas bastante grandes.
El límite actual es el de las pantallas grandes rectangulares de 24” de diagonal, con 1.152 LED, y un consumo de 96W, con un rendimiento de 550 lux a 3 metros de distancia medido en el eje, y con haz de 50º similar al de luminarias de tubos fluorescentes. La pantalla “estándar” cuadrada de 16” de diagonal y 400 LED, proporciona tan sólo unos 180 lux en iguales condiciones.
Las pantallas de fluorescencia de 2 tubos de 55W consiguen más de 400 lux a 3 metros con un haz de 60º, es decir un valor intermedio entre la pantalla grande y la estándar de LED, pero con un espectro más noble. Igualmente el precio es inferior para la pantalla de tubos fluorescentes.
Recordemos que las pantallas de 2 tubos fluorescentes se utilizan en SET realmente pequeños (10 ó 15m2) y a alturas bajas (2,5 a 3m). Cuando necesitamos mayor aporte de luz por SET mayores y también alturas mayores, usamos pantallas de 4 tubos, 6 tubos, hasta 8 tubos.
¿Cuál es la alternativa en LED? No existe, serían pantallas muy grandes de más de 2.000 LED que nadie fabrica.
¿Que proponen los fabricantes de este tipo de pantallas? En realidad un truco poco serio. Si necesitas 4 veces la intensidad de una pantalla, puedes usar 4 pantallas apuntando al mismo sitio. De hecho todas las fotos publicitarias de platós muy conocidos iluminados con estas pantallas, como ciertos set de noticias de la CNN, nos muestran decenas de aparatos iluminando áreas pequeñas de unos 20m2. Esto produce una dispersión notable de la luz que produce imágenes muy planas, y adicionalmente, las pocas sombras generadas son múltiples al proceder de varios proyectores. El costo de la iluminación de un SET de este tipo puede ser además de 3 a 4 veces el equivalente iluminado correctamente con proyectores fluorescentes y halógenos mezclados (considerando sólo el precio de los proyectores).
Pese a lo anterior, se puede elegir el haz de los LED entre estrecho (de 10º a 15º según el fabricante), normal (de 20º a 30º, según el fabricante) y abierto (entre 40º y 50º según el fabricante), lo que permite en ciertos casos iluminar áreas pequeñas pero a cierta distancia o altura o incluso conseguir niveles de luz notables en áreas pequeñas, para marcar caras o puntos de decorado. El inconveniente es que hay que predefinir totalmente la iluminación requerida a la hora de comprar las pantallas de los distintos tipos de haz, lo que es habitualmente muy difícil.
En resumen, existe un límite de potencia en la práctica para pantallas de muchos LED de baja potencia, por lo que su uso se circunscribe a SET de pequeño tamaño y baja altura.
B.2) PANTALLAS DE POCOS LED DE MUCHA POTENCIA: En teoría, este es el camino a seguir, si queremos conseguir pantallas de potencia relevante comparable a las fluorescentes de 4, 6 u 8 tubos, a un tamaño similar. Las opciones son LED de 1, 3 ó 5 W (por el momento).
¿Cuál es el problema? Los diodos LED de alta potencia generan un calor puntual en la unión P-N que debe disiparse rápida y eficazmente, o el LED se puede destruir en minutos o incluso en segundos. Para ello, se utilizan en la pantalla sustratos asociados de aluminio macizo, en los que se “pegan” los LED, con una dotación de aletas de refrigeración muy eficaces (de láminas muy estrechas. En realidad, el calor generado por el LED es muy bajo (en un LED de 1 W puede ser de un 5%, es decir de unos 50mW, pero en un área tan pequeña de centésimas de mm2 se concentra y destruye la unión, a no ser que el calor “salga” muy rápidamente). Como la pantalla posee varias decenas de LED, con las aletas agrupadas muy juntas, hay que canalizar el aire para que fluya rápidamente y enfríe las aletas usando ventiladores.
Quien dice ventiladores, dice ruido, inaceptable en un estudio. Con LED de 1 W trabajando por debajo del límite (típicamente a 800mW) y un diseño cuidadoso, se pueden obviar los ventiladores, lo que permite potencias de luz equivalentes a proyectores de luz fría de 4 tubos, con tamaños incluso inferiores.
Incluso para LED de 3 W subpotenciados se puede afrontar un diseño sin ventiladores, pero con aletas de gran magnitud, lo que incide en peso y precio pero solucionando el problema en definitiva.
Sin embargo, para LED de 5W o potencias superiores que ya se anuncian, los ventiladores o sistemas alternativos son hoy por hoy imprescindibles (hay incluso un fabricante que propugna un equipo con circulación forzada de líquido refrigerante, radiador, etc aunque con un costo muy alto).
Los problemas relativos a la pureza del blanco son iguales hasta que se disponga de los blancos del 90% de pureza, pero en este caso es mucho más difícil añadir un porcentaje de LED compensadores de color, pues al ser pocas unidades, marcarían el haz con puntos de otro color. Igualmente, el borde del haz está normalmente marcado por haces individuales. Las palas de recorte son muy poco eficaces en estas pantallas al ser la ventana de área bastante grande. Por lo tanto, y en general, estos proyectores deben usarse con filtro difusor que elimine estos problemas.
Igualmente los sistemas de zoom y variación de temperatura combinando LED presentan problemas en el haz, al estar bastante separados los LED individuales y ser pocas unidades, lo que imposibilita su uso a distancias muy cortas (a mayores distancias los haces se combinan razonablemente).
Algún fabricante ha presentado sistemas de zoom mecánico, mediante subpaneles en forma de pétalos, ajustables en el centro y con articulación externa, que permite “concentrar” el haz apuntando los pétalos hacia el eje.
En otros casos se consiguen resultados aceptables mediante el uso de lentes de plástico y deslizando el array de LED, pero sin la “finura” del zoom de un fresnell y con rango mucho menor.
También se está experimentando con paneles plásticos que se usarían como filtros intercambiables para ajustar la apertura del haz. Todos estos sistemas estarán presentes en el mercado en plazos cortos.
Hasta que los puntos anteriores sean realidad, el uso en estudio como proyectores frontales principales para caras y rellenos será limitado, pero sin embargo su introducción ha sido muy notable para otros fines pues presentan indudables ventajas para iluminación de atrezzo, efectos, iluminación espectacular, bañadores de pared, todos ellos en la versión RGB normalmente, pues el control rápido y eficaz del color directo desde mesa aunando brillos notables en colores muy saturados es una clara ventaja (frente a proyectores convencionales con filtros de color externos, que rebajan notablemente la eficiencia luminosa), lo que minimiza el mayor costo de estos equipos aunque con el problema de los ventiladores en los equipos de más potencia.
Se están estudiando nuevas técnicas de refrigeración (se acaba de presentar una espuma de carbono, que aseguran puede aumentar la refrigeración hasta 4 veces frente a sistemas con aletas) y también se trabaja en la propia tecnología de fabricación de los LED, aumentando el área de unión P-N. Por lo que es de esperar que en los próximos años se vayan resolviendo la mayor parte de los problemas relativos a la temperatura.
Con estos LED se fabrican hoy por hoy proyectores equivalentes a los cuarzos, a los proyectores con lámpara PAR, bañadores lineales de pared (equivalentes a los proyectores de fondos, pero que se pueden disponer a menor distancia de la pared que éstos, y no presentan problemas de riesgo de incendio en los decorados, como con proyectores halógenos) y muchos pequeños proyectores para apoyo de la iluminación de escenografía, así como todo tipo de proyectores de efectos (que se usan masivamente en el mercado del entretenimiento), además de algunos paneles para iluminación general (de momento son más populares los paneles con muchos LED de pequeña potencia), con un coste entre 2 y 3 veces el de los proyectores que sustituyen.
Aunque aún no se dispone de aparatos “pole operate” es decir, orientables mediante pértiga pues los diseños están más enfocados a la industria del entretenimiento que a la TV, es de suponer que en breve empiecen a estar disponibles, según crezca este mercado.
C) POTENCIA Y TEMPERATURA
Básicamente se emplean dos técnicas de fabricación en luminarias profesionales: Las pantallas con centenares o hasta incluso más de 1.000 LED de pequeña potencia (en torno a 100mW usualmente) y las pantallas de pocos LED (decenas) de mucha potencia, desde 1 a 3 W y en breve 5 W o más.
D) ALGUNOS MITOS URBANOS SOBRE LEDS, GENERALMENTE ERRONEOS
LOS LED DURAN 50.000 HORAS. 50.000 horas son 5,7 años, con el dispositivo encendido las 24 horas del día. Algunos modelos, especialmente la mayoría de los de color blanco, apenas llevan en el mercado 2 ó 3 años. ¿Cómo se puede saber entonces? No se puede, son estimaciones basadas en la experiencia de otros modelos anteriores. Por otro lado, la “vida” es en realidad la “vida media”. Los LED caros y seleccionados presentan una dispersión estrecha del +/-20%, mientras que los LED más baratos pueden presentar dispersiones de hasta el +/-80%, es decir habrá cierto porcentaje de LED que duren 90.000 horas y otro que dure tan sólo 10.000 horas (algo más de un año). Además los LED se conectan en serie por lo que si un LED muere, se apaga toda la fila, y esto puede suceder en un año. Sin embargo la expectativa de que la mayoría de las unidades dure 50.000 años podría ser razonable.
Además, normalmente los LED no se consideran “consumibles” como las lámparas halógenas o los tubos fluorescentes que son fácilmente sustituibles, necesitándose una actuación compleja de mantenimiento para cambiar una fila de LED muerta.
Como referencia, los tubos fluorescentes usados en proyectores profesionales con balastros electrónicos, tienen una vida media de 10.000 horas, con una dispersión muy baja (no menos de 7.000 horas y hasta unas 15.000 horas).
En segundo lugar, la vida depende extraordinariamente de la corriente de trabajo, o mejor aún, de la temperatura que alcanza el dispositivo. Así un LED de 1W, con mala disipación y trabajando a 1W, puede tener una vida media de 5.000 horas, mientras que el mismo LED trabajando al 80% de su nivel máximo y con buena ventilación, sí podría alcanzar la vida media de 50.000 horas. Y este punto no depende del LED en sí mismo, sino del fabricante de la pantalla y el diseño general de la misma. A lo anterior hay que añadir la pérdida progresiva de luz emitida según envejecen los LED.
¿Qué quiere decir esto? Simplemente que hay que tener cuidado con los modelos baratos de origen exótico, pueden presentar problemas a muy corto plazo.
EL CONSUMO DE LOS LED ES INFINITAMENTE MAS BAJO QUE OTROS SISTEMAS, INCLUSO LA FLUORESCENCIA. ¡ES SUPER-ECOLÓGICO! Esto es cierto a medias. La disipación en calor de un tubo fluorescente de la serie 80 (80% de pureza de espectro, 3 capas de fósforo) representa el 5% del consumo. Los LED de potencias medias o altas presentan pérdidas similares a los tubos de la serie 80, de un 5% (para los LED más eficaces, de rendimiento superior a 100 lúmenes por W consumido). Sin embargo, el LED enfoca casi toda la luz generada hacia delante, mientras que el tubo radia la luz en todas las direcciones, por lo que aunque se usan parábolas y palas reflectantes que recuperan en parte la luz emitida hacia atrás, con el mejor diseño posible y palas de gran tamaño, no se llega a recuperar el 75% de la luz total emitida por el tubo.
Por lo tanto, la pantalla de LED sería al menos un 25% más eficiente y hasta un 40%, comparando con pantallas fluorescentes baratas de diseño regular, pero sólo para los mejores LED del mercado.
Esto significa en teoría que la fluorescencia sería al menos 5 veces más eficiente que la luz halógena, y los LED podrían ser unas 9 veces más eficientes. En la práctica, y en condiciones reales de estudio, la fluorescencia puede ser unas 7 veces más eficiente si consideramos que los proyectores halógenos se usan con filtros difusores o correctores en un porcentaje alto, lo que rebaja la eficiencia.
Para los proyectores de LED de luz blanca de la mejor calidad, si se usan de temperatura alta, hay que filtrar con naranja, y si se usan con temperatura baja, que son inherentemente menos eficaces (entre el 10 y el 15% menos, para el mismo consumo), al final la eficiencia sería entre 7 y 8 veces la de la luz halógena, similar a la luz fluorescente. Con los nuevos LED blancos de gran pureza anunciados, se podría alcanzar un factor de 9 a 10 veces la eficiencia de la luz halógena, mejor también que la fluorescencia en este caso, si estos LED mantienen la eficiencia actual.
Evidentemente, si usamos dispositivos con triadas LED RGB para conseguir luz blanca, la eficiencia es considerablemente baja, inferior incluso a la fluorescencia.
No obstante, cuando se trata de conseguir luz de colores los LED no tienen rival, pues cualquier otro proyector hay que filtrarlo con pérdidas muy fuertes.
LOS LED NO PRODUCEN CALOR. Como se acaba de mencionar, el calor producido es similar a la fluorescencia, muy bajo pero existente. Además la evacuación de calor para los LED de cierta potencia es muy importante. Es cierto que el calor generado hacia delante es casi nulo dado que el calor se evacúa hacia atrás (pueden iluminar una pieza de hielo sin efectos visibles), mientras que con la fluorescencia el calor se radia en todas direcciones, pero en ambos casos esto tiene mínima importancia en condiciones de estudio.
LOS APARATOS DE LED SON MAS ROBUSTOS ANTE GOLPES Y CAIDAS. Esto es totalmente cierto en lo que respecta a los LED, pero ojo, las carcasas sí se pueden romper o abollar.
En resumen, aún son muchas las limitaciones de las pantallas de LED para su uso como alternativa a los sistemas tradicionales de iluminación en estudio, aunque la tecnología avanza muy deprisa.
Además, existen unas diferencias realmente abismales entre las distintas pantallas, sobre todo por la calidad de los propios LED, lo que evidencia también la gran diferencia de precio de modelos similares.
Hay que tener cuidado con los cálculos de intensidades y distancias, hay que estimar las pérdidas de luz con el envejecimiento o en caso contrario nos podemos encontrar con niveles de luz insuficientes a los pocos años de la instalación. Por último, en el mejor de los casos, la diferencia de precio frente a halógenos o fluorescencia es aún muy grande, de 2 a 3 veces para los mejores modelos de pantallas.
Los LED serán ideales sin duda…pero en un futuro quizás próximo.

Txt: Jose María Perez
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