早期電影拍攝為使用自然光,必須在玻璃工作棚內完成拍攝,上世紀初,攝影師嘗試使用汞蒸氣管作為發(fā)光源,這一歷史性突破,讓燈光開始為人所用。從基礎照明到電氣時代,每一次影視燈工藝變革,都顛覆傳統。下一個十年,影視燈如何輕量化緊跟短視頻高產需求,已成為擺在產業(yè)桌面的關鍵議題。
影視燈散熱的底層邏輯——流體力學全面應用
提到攝影裝備,就無法繞開智云。攝影用云臺的標準化和全面普及,離不開智云8年的創(chuàng)新技術投入,每一次新品迭代都引領行業(yè)新發(fā)展趨勢。
從用戶體驗到生態(tài)構建,智云深信硬件和算法組合,能賦予攝影設備更為智能的操控表現。而在此之前,并沒有哪個廠商提出算法解決影視燈輕量化的需求,僅有智云大開腦洞,憑借硬核技術進軍攝影燈市場。
攝影燈通常由LED、散熱器、控制、連接裝置組成,其中散熱器決定攝影燈整體形態(tài)體積,傳統散熱組件以散熱底座、鰭片、散熱管、風扇基本結構組成,已在行業(yè)內形成較成熟的產業(yè)鏈,廠商可在市面上找到多種現成的散熱方案。這也就導致,影視燈廠商可以縮減大量研發(fā)成本和模具成本,采用統一規(guī)格的硬件快速完成新品更新任務,鮮有對核心部件從0到1深入研究開發(fā)的。
而力求根源上解決行業(yè)難題的智云發(fā)現,不同功率的攝影燈并非都是完美匹配的散熱器,疊加散熱的方案只會讓影視燈越來越重。定制散熱的方案顯然是突破行業(yè)難點的核心關鍵。這一研究,便沒有回頭路,智云單獨成立核心團隊,歷經近2年研發(fā),終于摸透了散熱器提高效率的原理和突破點。
智云研發(fā)團隊剖析274個散熱器,并綜合流體力學研究發(fā)現,當空氣在管道或其他容器中流動時,會導致氣體在障礙物或縮小流道上產生粘附作用,使氣體產生粘性。流體的粘性在散熱器金屬表面形成一層空氣薄膜,受限于空氣的隔熱和保溫屬性,極易形成熱隔絕,縮減這層空氣薄膜,也是提升散熱效率的關鍵。
“空氣和液體都屬于流體,我們經常看到河道中間的流速快,而靠近河道的兩側水流速明顯減慢,如果整個河道的流速都能趨近中間速度,流體通過量將大幅提升,同理空氣流道近乎相同,理順流通是散熱效率的關鍵。”智云研發(fā)介紹到,“在微觀環(huán)境中,不同的流速和障礙物形成相互作用力,好比河道內容易形成旋渦,暗流等等阻礙流速的阻力,空氣流道同樣也會形成微觀渦流和湍流,對沖影響空氣排氣。”經研究,傳統散熱器為提高散熱效率,大多數采用提高散熱風壓的技術方案,通過疊加散熱面積,導致攝影燈很難實現輕量化發(fā)展,影視燈功率越大,散熱面積和產品也越來越大。
智云電子回壓散熱系統——算法和姿態(tài)散熱強強聯合
2022年6月,智云發(fā)布五倍FR100C百瓦棒燈進軍補光燈市場,實現了傳統棒燈不可企及的100W功率輸出,這是智云搭載電子回壓散熱系統的首款產品,也宣告歷經2年的散熱研究正式投產。針對補光燈越做越大的弊病,顯然智云已經找到了解決方案。
對于智云影視燈團隊而言,每款新品補光燈面市,都要經過40到50余次的建模打樣測試,1千多次的模具微調修改打磨,項目比常規(guī)產品提前至少2倍以上的籌備期,從無到有的過程注定艱難,但創(chuàng)新的本質就是量變實現質變,不斷打磨,突破技術瓶頸,最終智云研發(fā)出的MK I普通型流道電子回壓散熱系統功率密度可以突破實現0.1-0.15w/cm³,遠高于同類的0.05w/cm³。
針對前期研究發(fā)現的流道空氣粘性形成薄膜問題,智云巧妙的使用變頻風扇快速且間隔的吹氣,使得流體由均勻的受力變成了間斷性的受力,提高空氣表面的加速度,大幅降低粘在散熱器表面的空氣薄膜厚度;又重新定制設計不同的散熱器結構,熱管排布和風扇尺寸,盡量減少渦流和湍流的發(fā)生。這就要求風扇能夠精準控制,得益于智云手持云臺無刷電機實時電流電調技術發(fā)展,智云根據風機電流反饋的波形,濾掉風扇本身的雜波之后,根據氣壓進行空氣建模,形成一套近似的消除綜合湍流,渦流壓力的算法,進而使用算法動態(tài)控制風扇。
獨立定制散熱器的方案難度巨大,這無異于推翻公模散熱器的產品構成,投入更多研發(fā)成本和時間,
“每一個影視燈的研發(fā)都需要重新設計散熱器,我們力求優(yōu)先滿足小巧散熱體積的優(yōu)先級,每款燈的結構和體積都有嚴格要求又需要根據功率單獨定制,包括散熱風扇、散熱鰭片面積數量和結構布局,沒有前車之鑒,只有不斷試錯和測試。”最終由智云研發(fā)的同功率同規(guī)格影視燈體積大大縮減,100W功率輸出的智云功率王X100體積僅有其他廠商的30%,首次在業(yè)內實現百瓦功率攝影燈輕松裝進口袋。
然而,追求完美的智云并未滿足于這種較經濟的散熱方案,對于新一代散熱的研究和深度設計之路也從未停滯。智云秉承的研發(fā)理念就是:投產一代,研發(fā)一代,探索一代。截止2023年,智云已有多個散熱專利同步進入試產階段。
今年6月,搭載智云MKII型電子回壓散熱系統的G200影視燈上市,采用高壓高速流道電子回壓技術,降低了散熱器的厚度,縮小了空氣流動的距離從而降低阻力。使得風扇可以在同等噪音下提供更高的風壓,加大吹散粘在散熱器表面的靜止空氣層的力,配合空氣建模算法控制的風扇,大大提高散熱效率。用MKII型制作的智云燈具,功率密度可以達到0.16-0.23W/cm³,輕便性遠遠大于同類,也一改傳統影視燈大,笨,長形布局散熱的固有形態(tài)。
智云影視燈的愿景——讓每個創(chuàng)作者都能完成想要的光影藝術
不計成本的研發(fā)投入,必定不僅僅為了拓展商業(yè)版圖,智云對于光影應用也有自己獨到的理解。
從電影畫面藝術的專業(yè)高門檻到個人消費級的發(fā)展,智云研發(fā)的手持云臺現已成為視頻拍攝的必要工具,智云經歷了全球短視頻浪潮的萌芽到紅海,移動影像從興趣愛好到商業(yè)生產力快速轉化,讓更多創(chuàng)作者應用前沿科技實現創(chuàng)作自由,拍攝自己想要的光影藝術是智能設備制造業(yè)的不變初衷。
那么,純粹的創(chuàng)作,就不應被設備負擔限制。輕量小巧,專業(yè)易用的影視燈必然是用戶最想要的生產工具。智云改變的是大功率影視燈無法戶外隨心創(chuàng)作的刻板印象,也是對現有不同條件工作室的完美匹配,誰也沒有想到100W功率的專業(yè)影視燈可以立于桌面;不足10平方的攝影工作室也能完成三盞燈以上的商業(yè)級布光;人像、采訪、直播更能輕松改善光影畫質,讓攝影師快速完成屬于自己的藝術作品,并且富有創(chuàng)作成就感。
攝影燈具行業(yè)近年來呈現出快速增長的態(tài)勢。據市場調研報告顯示,2019年我國攝影燈具市場規(guī)模約為23億元,預計到2025年將達到60億元,年復合增長率將超過15%,其中,攝影燈具的應用領域也在不斷拓展,除了專業(yè)的攝影、影視行業(yè)外,在電商、廣告、婚慶等領域也得到廣泛應用。影視燈的發(fā)展前景巨大,依托于視頻娛樂服務行業(yè),燈光市場依舊會朝著多個維度發(fā)展。
(1)高端專業(yè)化,電影、商業(yè)廣告,專業(yè)機構對于專業(yè)智能化的高端影視燈仍有強烈需求,品牌影像大廠發(fā)展智能設備同時形成配套的光影裝備,專業(yè)機構和攝影廠商紛紛入局,形成螺旋式技術上升,進一步打開影視燈市場。
(2)多極化和個性化,下沉市場充分教育,初級用戶開始接觸補光燈等拍攝設備并選擇符合預期的補光燈,如直播燈、化妝燈、桌面燈等多類產品,品牌持續(xù)競爭提高質價比,線上/下渠道布局以滿足新用戶基礎補光需求。
(3)智能化發(fā)展,攝影燈具在智能化、自動化、精細化方面的需求越來越多。例如,色溫自動調節(jié)、精細混合調光、遠程和組網控制等功能將不斷升級,專業(yè)化燈具市場目前仍處于高速增長期,智能化攝影燈具市場也將迎來更為廣闊的發(fā)展前景。
“影視燈市場競爭激烈,提高企業(yè)競爭力的方式是不懈創(chuàng)新”,智云總工程師廖易侖描述到,“基于電子回壓散熱系統的升級已經更新到了六代,智云將在材料和工藝上重點突破現有的散熱體系,建立自己的供應布局,并且也將不斷優(yōu)化產線,讓更多使用影視燈的用戶輕松愉悅完成高質量創(chuàng)作,智云在技術創(chuàng)新上“想到做到”,也同樣服務每一個創(chuàng)作熱情,幫助他們實現創(chuàng)作夢想。”
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