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Sou viciado em computação, Internet e Fotografia. Morei por quase 6 anos, e ainda frequento, Paraty. Sou usuário de softwares Open Source, tendo dado algumas contribuições em diversas ocasiões.

quinta-feira, 24 de maio de 2012

Sobre iluminação à LED

O LED (Light Emitting Diode, Diodo Emissor de Luz) (Wikipédia: em Português tem o básico, em Inglês é bem mais completo) é um componente eletrônico, um tipo de diodo, que emite luz quando submetido a uma corrente de uma certa forma.

Nota: Este artigo parece nerdice, e tem uma dose de nerdice, mas é muito importante para os fotógrafos e cinegrafistas entenderem a iluminação à LED.

Diodo é um tipo de componente eletrônico, e existem muitos tipos de diodos:
  • Os Diodos Retificadores para transformar Corrente Alternada em Corrente Contínua;
  • Os Fotodiodos para detectar luz, usados nas TVs para receber os sinais infravermelhos dos controles remotos, nos fotosites ("pixels") do sensor CMOS de uma câmera digital etc;
  • Os Diodos Zener, usados em regulação de tensão;
  • Os LEDs, que emitem luz, usados em displays de calculadoras, luzes do teclado, luz de ligado da TV etc e etc e etc (Uma vez, em um lugar que trabalhei, contei mais de 170 LEDs no CPD.).
  • Etc;
Ele é muito usado por ser pequeno, ou grande, dependendo do tipo e finalidade, por gerar muito pouco calor, ser de relativamente eficiente até muito eficiente, absurdamente durável (com casos de mais de 100 mil horas de uso), pode ser soldado em um placa de circuitos etc. Ele é uma destas pequenas maravilhas.

Mas por que estou falando sobre ele em um blog essencialmente de fotografia? Por que fotografia depende de luz, e iluminação usando LED está se tornando algo comum.

Existem LEDs de várias cores, como Infravermelho, Vermelho, Laranja, Amarelo, Verde, Azul, Violeta e Ultravioleta. O espectro de luz do LED é estreito, é uma cor com muito pouca variação, muito bem definida, e pode variar conforme a temperatura, a potência nele aplicada etc.

Um espectro de luz estreito pode dar problemas de reprodução de cor. Imagine algo que reflita um espectro estreito de vermelho, iluminado por um LED vermelho. Se os espectros coincidirem, o objeto será um vermelho intenso, se não coincidirem, o objeto vermelho pode até parecer preto.

Não existem LEDs Brancos

Eu sei, já deve estar pensando que estou falando bobagem, contrariando o que se vê por aí. Mas é agora que eu chego ao ponto importante.

Existem duas formas de se criar luz Branca usando LEDs. A primeira, que tem pior reprodução de cor, é usar 3 ou 4 LEDs de cores diferentes. Por exemplo, usar um LED Vermelho, um Verde e um Azul. Para o olho humano irá parecer que é luz Branca, mas não é, pois são 3 cores distintas, e de espectro estreito, misturadas. Pode ter problema de reprodução de cor.

A segunda é baseada em um método antigo, a lâmpada fluorescente. A mistura de gás e mercúrio dentro da lâmpada fluorescente não produz luz visível, produzindo Ultravioleta. A camada Branca deste tipo de lâmpada converte o Ultravioleta em luz Branca, com um espectro largo, podendo ter uma boa reprodução de cor.

Os LEDs Brancos também podem ser LEDs Azuis ou Ultravioletas com a camada que converte a sua luz no resto do espectro da luz visível. No caso dos feitos com LED Azul, parte da luz azul é convertida para um espectro sem o azul, e parte "vaza" intencionalmente, para fazer a componente Azul. O meu palpite é que com LED Ultravioleta tenha um Branco melhor, comparável com o Branco da lâmpada fluorescente.

A vantagem em usar LEDs em iluminação é a alta eficiência, e a eletrônica é simples, lidando com tensões bem mais baixas do que as necessárias para as lâmpadas fluorescentes. A resistência mecânica é altíssima, não quebrando com um tombo, e demora de 20 a 30 mil horas para cair a eficiência para 50%, no caso de LEDs de alta potência, e bem mais tempo para LEDs de baixa potência. O cuidado a ser tomado é quanto à reprodução de cor. Saber o processo pelo qual o Branco é gerado ajuda. Talvez testar com a sua câmera e padrões de cor, variando o equilíbrio de branco etc.

Poucas vezes vi na minha vida um LED queimar, sendo que dois queimaram comigo quando fiz uma mancada, queimando junto um fusível de 1 Ampére. Acho que nunca vi um LED queimar espontaneamente, tal como vejo com as lâmpadas incandescentes fazerem. Durabilidade não é problema.

Atualmente é comum usarem em shows painéis de LEDs coloridos para iluminar. Isto pode gerar problemas de reprodução de cor quando tentam fazer o branco assim. E como muitos destes painéis não foram criados com a fotografia em mente, pode gerar um branco puxado para uma cor. Enfrentei isto recentemente, e pretendo falar sobre isto em breve.

No caso de painéis de LEDs coloridos reproduzindo a luz Branca, a câmera pode não entender a cor da cena, da iluminação da cena, e pirar no equilíbrio de branco. Nesta hora tem que gravar o raw, e tomar cuidado para não estourar nenhum canal de cor (ver Estourando uma única cor. É possível?), devendo inclusive subexpor se for necessário. Se fizer isto direitinho, poderá recuperar boa parte das cores na pós-produção.

Piadinha real: Soube de um tradutor que não sabia do que se tratava, e traduziu "Light Emitting Diode" como "Luz Emitindo Diodos". O tradutor tem que conhecer o assunto que traduz para não fazer micos assim.

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