25 April 2014

Самодельный кольцевой светодиодный осветитель для видео, фото и макро съемки

DIY
From Sandbox
Идея создания подобного девайса у меня в голове блуждала давно, однако макро, без особых усилий, мне удавалось снимать и со вспышками, а для фото кольцевой источник не был особо и нужен, плюс лень, не дающая сделать все заранее, поэтому работы над ним постоянно откладывались, а при появлении некоторой суммы денег переходили в русло поиска по магазинам или на Ибэе за вменяемые деньги, но те, которые мне были нужны либо стоили запредельных денег, либо первое и требовали доработки.

Все случилось неожиданно, перед Новым годом, моя знакомая актриса и певица, попросила заснять ее конкурсное выступление в одном из клубов и сделать видео. Мой простенький и компактный источник видеосвета, со 160 небольшими диодами, который имелся и есть практически у всех занимающихся видеосъемкой операторов, в клубе однозначно не работает из-за мощной цветной подсветки, или иными словами с пары метров снять что-то можно, а вот метров с 10-15 можно и не снять. Пришлось срочно составить технические требования к характеристикам прибора и в интернете пересмотреть множество осветителей ими обладающих.

На DX мной был найден достаточно компактный, легкий осветитель с литиевым аккумулятором, попросил продавца прислать точное описание из инструкции, потому как у китайцев на сайтах может быть написано все что угодно, в общем оказалось в описании были написаны, другие размеры внутреннего отверстия, а это означало что с моим рабочим объективом этот свет работать не будет. До съемки оставалась неделя, и нужно было или отказываться, или что-то делать … я выбрал последнее, и как потом оказалось был прав, получился удобный осветитель на все случаи жизни!

Ниже на фото, то что получилось.



Ниже приведу технические характеристики которые были для меня критичны при выборе:


  1. Световой поток – не менее 1500Lm
  2. Угол рассеяния – не менее 15 — 20 град. Этот угол на расстоянии в 7-10 метров позволяет полностью подсветить объект съемки, задача подсвечивать остальные части сцены – не моя. В дальнейшем оказалось возможным быстро, примерно за 5минут, изменить это значение на любое от 5 до 120, за счет смены линз, а больше 120 не позволяет получившийся корпус.
  3. Цветовая температура – планировалось иметь плавную, от 2700K – до 6500K, но параметр CRI, как бы он не был высок для глаза, для камеры большого значения не имеет, плохо — все, и 2700K, и 4200K, и 5500K, и 6500K. Снимал одну и ту же тестовую шкалу Кодак для калибровки сканера и сравнивал с ее картинкой, снятой на солнце. Лучший результат оказался у набора диодов с разным люминофором, в результате цветовая температура источника по мнению камеры получилась 4000K. Хотя, если не придираться можно снимать и с одним типом люминофора.
  4. Возможность плавно регулировать световой поток
  5. Температура не цветовая – она должна быть гуманна не только для диодов, но и для рук, если держать осветитель, что означает менее 55-60 град.
  6. Время работы без подзарядки не менее 1.5 часов
  7. Вес и размер, аккумулятор и источник тока должны помещаться в поясную сумку “Nord Face” и не отрывать ее. Всего получилось 2кг с небольшим, но есть планы заменить на литий и скинуть еще 1.5 кг.

Со светодиодной техникой у меня достаточно большой опыт работы, поэтому покопавшись среди имеющегося подобрал пару колец под светодиоды, колец на 18 диодов не нашел, а заказывать время уже не было, те что были, ушли на переделку круглых потолочных светильников с ламп накаливания на светодиоды, поэтому пришлось довольствоваться оставшимися кольцами на 12 диодов.



Попробовал поставить на них 5 вт. диоды от Bridgelux, света получилось очень много, но и тепла не мало, с теплом было решаемо, а вот регуляторов света с ШИМ у меня не было, я их заказываю у русского продавца с Молотка из Китая (http://molotok.ru/my_page.php?uid=14496341), торгующим разным светом для дома, диодами и прочим, не могу сказать, что цены очень хорошие, конечно дешевле чем в Москве, но самое главное, человек понимает, что продает и может что-то редкое найти под заказ. В общем пришлось отказаться от 60W источника и поставить диоды по 3W, итого получилось 36W, световой поток примерно 2600Lm под линзами теряется до 15%.

Камера их видит как-то вот так, поскольку устанавливает среднюю цветовую температуру от суммарного потока.



Вторая проблема была подобрать корпус, в который это кольцо могло встать и главное этот корпус должен был стать радиатором для всего осветительного прибора, крепиться на бленду объектива и как следствие иметь малый вес и не нагревать объектив.

Для этих целей как нельзя лучше подошла алюминиевая форма для выпечки, в которой сзади было вырезано отверстие под бленду, крепление на бленду было сделано из технического жесткого поролона черного цвета и сотового поликарбоната, свернутого в трубку по диаметру.



Сам корпус используется в качестве радиатора, поэтому кольцо с диодами было закреплено на 3 болтах, для лучшего теплового контакта была использована термопаста, часть ее видна на фото, и поскольку толщина стенок около 1мм, то сзади есть еще одно кольцо, совпадающее по размером с тем на котором стоят диоды, из алюминия толщиной 3 мм, эти два кольца зажимают между собой корпус конструкции, для большей жесткости.

Сверху наружная часть конструкции, находящаяся в светильнике обмотана пищевой фольгой, для лучшего отражения света, и для того что бы защитить края объектива от бликов или от проникновения туда света от источника, сам источник крепиться к держателю на 24 саморезах диаметра 1.8 мм и длиной 10 мм, край поликарбоната куда они вворачиваются залит термоклеем BOSH.



Вопрос с питанием был решен следующим образом, в качестве аккумулятора энергии был выбран обычный аккумулятор от мотоцикла на 12V и емкостью 5.5Ah. Поскольку для 2 параллельных линеек из 6 диодов требуется примерно около 24V и ток в 1.5A, пришлось ставить повышающий DC/DC преобразователь с высоким коэффициентом преобразования, работающий на частоте 300kHz, в целом получилось сохранить около 93% энергии.



Схема взята с сайта — http://radiokot.ru, вся ее прелесть, в том, что половина компонентов находятся в старых компьютерных блоках питания, другая на материнках, в формирователях питания процессоров, они же кстати содержат ферриты, работающие на 300kHz.

В дальнейшем между выходом и диодами, был поставлен радиоуправляемый (433MHz) ШИМ регулятор мощности с 3 предустановленными значениями 25%, 50%, 100% и имеющий плавную регулировку.

Для его зарядки использую как стандартное ЗУ от розетки, так и возможность подключить его параллельно к такому же, основному в мотоцикле.

В заключении



После более полугода эксплуатации, видео снимает на отлично, мелочевку для интернет магазинов практически без теней, что упрощает обтравку, брал с собой в походы по пещерам, линзы менял на 5-8 градусные.

Ниже несколько фото, сделанных для интернет магазина.





Несколько фотографий, выполненных в пещерах, матовый рассеиватель был снят, использовались линзы с углами рассеяния 5-15 град.



На следующем фото, осветитель снят с камеры, и за долгое время экспонирования руками (светом) прорисованы разные части кадра:



Вот так выглядит эта конструкция на камере. Насколько помню стояла 1/4 мощности.



На фото ниже свет, смешанный с естественным, проходящим через отверстие в своде пещеры.



Цена вопроса


  • Кольцо PCB на 12 мощных светодиодов – US $6.20
  • 12 мощных светодиодов – US $12.00
  • Линзы и холдеры для 12 светодиодов — US $4.80
  • Кастрюлька для выпечки – US $2.70
  • Чёрная акриловая краска – US $1.50
  • Аккумулятор – (был)
  • Повышающий DC/DC преобразователь – US $18.50
  • Радиоуправляемый регулятор света с ШИМ – US $9.20
  • Итого: – US $54.90 или в рублях – 1970 руб.
Tags:осветительное оборудованиесветодиодыфототехникавидеосвет
Hubs: DIY
+63
43.1k 206
Comments 35
Ads