Ich möchte hier mein aktuelles Bastelprojekt vorstellen: eine möglichst universell einsetzbare, leistungsfähige LED - Videoleuchte. Für meine semiprofessionellen Videoprojekte war irgendwie der Punkt gekommen, wo man ohne eine solche Leuchte nicht mehr auskommen konnte. Der einfachste und kostengünstigste Weg ohne Basteleien wäre eine Halogenleuchte gewesen; allerdings störten mich da einige Dinge wie die eingeschränkte Dimmbarkeit (wegen Farbtemperaturänderungen), die damit verbundene Notwendigkeit eines Brennerwechsels wenn man mal statt 75W nur 30W braucht und der hohe Stromverbrauch, der die notwendigen Akkus schwer und vor allem teuer macht.
LED - Videoleuchten wären da um einiges praktischer, wenn sie nicht so unverschämt teuer wären. Außerdem sind meiner Meinung nach die käuflichen Leuchten leistungsmäßig nur mit der 50W Halogen - Klasse vergleichbar, und verfügen demnach nicht gerade über üppige Leistungsreserven für schwierige Lichtverhältnisse.
Also landete ich beim Selbstbau. Da ich meist mit Stativ arbeite, kann ich mit größeren Abmessungen und höherem Gewicht der Lampe leben, wenn dafür die Leistung stimmt. Solange ich dann auch noch meine zahlreich vorhandenen 12V - Modellbau - Akkupacks als Stromquelle einsetzen kann, bin ich vollends zufrieden.
Kommen wir also zu den Details:
1) Zielsetzung
.) Verwendung modernen LED – Leuchmittel
.) Leistung vergleichbar oder besser als kommerziell erhältliche Produkte
.) Dimmbar
.) Tageslicht – Farbtemperatur ohne Filter
.) Ausreichende Leistungsreserven für Betrieb mit Diffusionsfilter
.) Nutzung handelsüblicher 12V – Stromquellen (Nimh Akkus, Lipo – Akkus*) ect.)
.) Befestigungsmöglichkeit für Filterfolien (bis zu 3 Stück gleichzeitig)
2) Hardware
.) 3x Plug& Light Set mit je 3 Cree Q5 High Power LEDs
.) 3x 700 mA KSQ
.) 1x PWM – Dimmer
.) 1x Hauptschalter
.) 1x passendes Gehäuse aus Alu (-> CNC)
.) Anschlusskabel mit verpolungssicherem XLR – Stecker
.) Filterhalter
.) 3200 K Konversionsfilter, Diffusionsfilter
Die Gesamteingangsleistung der Plug&Light Module (exkl. KSQ – Verlustleistung) beträgt
~ 21 Watt (vgl. 8 – 16 Watt bei kommerziellen Produkten (inkl. KSQ – Verlusten)). Daher theoretisch mehr Power, ob dies wirklich so ist, wird die Praxis zeigen.
3) Grundsätzliche Konstruktionsüberlegungen
Da man das Rad nicht unbedingt neu erfinden muss, sah ich mir zuerst ein paar kommerzielle Produkte an. Sehr gut gefallen hätten mir die Litepanels (7x20 LEDs hinter einer Streuscheibe, Leistung 8W), allerdings erschien es mir zu aufwendig und teuer, so viele einzelne LEDs zu verwenden. Mein Wunsch nach Leistung wäre auf diese Weise sowieso nicht zu erfüllen.
Besser passte da schon die SWIT S-2010 mit ihren vier quadratisch angeordneten 3,5W High Power LEDs. Diese Leuchte sollte laut Tests mit einer 50W Halogenleuchte vergleichbar sein. Ein ähnliches Modell gibt es auch von IDX, allerdings mit einer Dreiecksanordnung. Da mir vier Plug&Light Sets zu viel des Guten schienen, entschied ich mich für die Dreiecksanordnung.
4) Testaufbau
Bevor ich mir von meinem Vater ein Gehäuse drehen lasse, wollte ich noch einen „Proof of Concept“ Test machen. Nachdem ich mit Geodreieck und Zirkel eine Schablone für die exakte Anordung (gleichseitiges Dreieck, Abstand zwischen den Modulen jeweils 5 mm) konstruiert hatte, bastelte ich aus weißem Karton und drei Klopapierrollen ein Testgestell. Die KSQs wurden ebenfalls provisorisch mit Klebeband an dem Konstrukt befestigt. Zwischen Stromquelle (12V 18Ah Bleiakku) und KSQs kam ein Muliline PWM Dimmer.
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Erste Tests zeigten, dass die Leistung wie erwartet mehr als ausreichend war. Sogar indirekte Beleuchtung über die Zimmerdecke war möglich, damit war die Testszene heller beleuchtet als mit dem 120W Glühlampen – Raumlicht. Bei direkten Einsatz war jedoch der Lichtkegel zu stark gebündelt, sodass hier entweder ständig ein Diffusionsfilter eingesetzt werden muss (außer bei großen Entfernungen ab etwa 4 – 5 Metern aufwärts) oder die Linsen abgenommen werden müssen. Dann ergibt sich ein regelrechtes Flutlicht, welches eine schön gleichmäßige Ausleuchtung bis in die Bildecken erzielt.
Ohne LED - Videoleuchte:
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Mit LED - Videoleuchte indirekt über die Decke, 100% Leistung:
[Blockierte Grafik: http://www.unet.univie.ac.at/%7Ea0305879/Fotoalbum/LED/Tisch_hell_indirekt.jpg]
Da der Testaufbau die Kühlung der LED - Module behindert, habe ich nach dem grundsätzlichen Sicherstellen der Funktion keine weiteren systematischen Tests mehr gemacht. Wenn die Leistung selbst indirekt über die Decke gestreut ausreicht, reicht sie im direkten Einsatz (ohne Linsen bzw. mit Diffusor) locker aus. Schließlich ist das ja auch die normale Anwendung für eine auf der Kamera montierte Leuchte.
5) Das Gehäuse
Die Anordnung des Testaufbaus soll für die fertige Lampe beibehalten werden, allerdings in einem schicken Alugehäuse, damit nicht bei ersten Windstoß alles auseinander fällt. Mein Vater kann mir als CNC - Techniker ein solches Gehäuse anfertigen. Die Lampen werden in eine Scheibe mit drei Löchern eingepasst und mit Wärmeleitkleber sowie Wurmschrauben fixiert. Die KSQs werden auf einer weiteren Scheibe montiert, der Dimmer und der Hauptschalter kommen auf den Rückdeckel.
Ein Teil der nötigen Komponenten ist bereits angefertigt.
Gehäuse (oben), Lampen - Montageplatte (links unten), KSQ -Montageplatte (rechts unten )
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Es fehlen noch: Filterhalter, Rückdeckel und Blitzschuh - Fuß. In das Gehäuse müssen auch noch Lüftungsschlitze gefräst werden. Die Aluteile werden voraussichtlich auch noch schwarz eloxiert, damit es besser aussieht.
6) Der Teufel steckt im Detail
Testen wir doch mal den Dimmer – gibt es Änderungen der Farbtemperatur? Also Auge nah an das Kameradisplay und langsam von 100% auf Null herunter gedimmt. Aber was ist das – da flackert doch nicht etwa was? Wackelkontakt? Nein, zu regelmäßig. Ein kurzer Griff zum Belichtungszeit – Regler offenbart die Ursache des Flackerns – die PWM, bzw. genauer gesagt die offensichtlich zu niedrige PWM – Frequenz von 450 Hz in Verbindung mit der Eigenschaft von LEDs, nicht nennenswert nachzuleuchten.
Hier muss irgendetwas geschehen - wahrscheinlich ein anderer Dimmer mit höherer PWM - Frequenz. Dieser Punkt bereitet mir derzeit noch Kopfzerbrechen, da ich bei meiner Suche im Internet noch keinen passenden käuflich zu erwerbenden Dimmer gefunden habe. Einen Selbstbau traue ich mir ehrlich gesagt nicht wirklich zu, höchstens mit einem fix - fertigen Bausatz mit Anleitung.
Wenn also zufällig jemand einen Dimmer mit einer PWM - Frequenz > 20 Khz herumliegen hat und ihn nicht mehr braucht...
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