Lachen om LED verlichting is verleden tijd

Laten we eens een eindje terug gaan in de tijd, naar het begin van deze eeuw. Terug naar de kindertijd, de schooltijd of de studententijd. Doorhalen wat niet van toepassing is. De grote Millenium Bug is net achter de rug, met terroristische aanslagen hield niemand nog rekening. En om LED verlichting werd nog hartelijk gelachen. Maar inmiddels is dat niet meer weg te denken uit de maatschappij en heeft ook de professionele markt er aan moeten geloven.

Wie niet beter weet, zal denken dat LED verlichting een uitvinding van de laatste jaren is. Niets is echter minder waar. Al in 1927 publiceerde een Russische wetenschapper in een tijdschrift een aantal zaken die beschouwd kunnen worden als de eerste lichtgevende diode, een Light Emitting Diode. Daarna bleef het echter lang stil rond de LED verlichting. Pas in 1962 werd door een Amerikaanse natuurkundige voor het eerst een echte LED gemaakt en rond de eeuwwisseling werden LEDs slechts gebruikt voor kleine toepassingen als controlelampjes en schaalverlichtingslampjes. Zie daar de geschiedenis van lichtgevende diodes in een zeer kleine notendop.

Nee, dat LEDs de toekomst zouden hebben was in het eerste decennium van deze eeuw nog niet doorgedrongen. Er zaten voordelen aan de lichtgevende diodes, ze waren compact, hadden een lager energieverbruik, maar er waren vooral nadelen. Want de lichtopbrengst van de LEDs bleef tot diep in de jaren ’00 ver achter bij die van de conventionele verlichting. Wat eveneens gold voor de prijzen ervan. Maar vanaf de eeuwwisseling werd wel steeds duidelijker dat lichtgevende diodes meer in hun mars hadden dan we vooraf dachten. Er kwamen ‘hogehelderheidsLEDs’, die er met hun hogere lichtopbrengst voor zorgden dat ze een geduchte concurrent werden voor de gloeilamp. En deze strijd uiteindelijk ook wonnen. In 2009 werd besloten dat op 1 september 2010 de eerste gloeilampen uit de winkels moesten gaan verdwijnen. En vanaf 1 september 2012 geldt er zelfs een verbod op gloeilampen van meer dan 10 Watt. “De gloeilamp eruit, de LED lamp erin”, was de slogan.

Anno 2012 wordt de wereld van verlichting bijna helemaal overgenomen door LED verlichting. Werd ten tijde van de aankondiging van het verbod op gloeilampen nog sceptisch gereageerd door tegenstanders, zie dit item in EenVandaag uit die tijd, momenteel lijkt niets een gouden toekomst van de LED verlichting in de weg te staan. Zelfs de halogeenlamp is niet meer veilig. De LEDs zijn dan nog wel iets duurder dan halogeen in aanschaf, maar uiteindelijk betaalt dat zich terug door onder andere het lage energieverbruik en niet geheel onbelangrijk, de LEDs zijn momenteel net zo krachtig als halogeenlampen. Wellicht zelfs krachtiger. Maar niet alleen de lichtopbrengst van deze armaturen is belangrijk. Want dankzij de compacte vormen van LED, plus de loze ruimte die overblijft in armaturen, is meer mogelijk.

Fabrikanten zijn al snel gaan experimenteren met RGB kleurenmenging, waardoor een volledig kleurenpallet uit een enkel armatuur te halen was! De eerste generatie LED verlichting had vaak een printplaat aan boord met een cluster van LEDs, waardoor het maken van verschillende kleuren mogelijk was. Deze techniek brengt wel een groot nadeel met zich mee, het veroorzaakt kleurschaduwen vanwege de losse lichtbronnen. En daarnaast zie je de losse LEDs zitten wanneer je recht in de bundel kijkt. Terwijl geel op de vloer geprojecteerd wordt, bestaat het aanzicht uit rood en groen. Toch wordt deze techniek nog veel gebruikt, maar vooral bij de goedkopere armaturen. De printplaten en losse LEDs zijn namelijk goedkoop en in grote aantallen te produceren. Zo heb je tegenwoordig al een LED Par armatuur voor een paar tientjes.

De huidige generatie LED-techniek in de iets hogere klasse is voorzien van Tri- of zelfs Quad LED verlichting. Dit type LED wordt ook vaak 3-in-1 of 4-in-1 LED chips genoemd. Deze techniek is ontwikkeld omdat bij veeleisende toepassingen geen kleurschaduwen mogen ontstaan. Denk onder meer aan theatergebruik, maar ook bij decoratieve toepassingen waar alles tiptop in orde moet zijn. Het verschil tussen een 3-in-1 en 4-in-1 LED chip is de extra diode. Een 3-in-1 LED chip bestaat namelijk vaak uit een rode, groene en blauwe LED, RGB dus. Hiermee zijn standaard al talloze kleuren te maken. Maar een 4-in-1 LED chip heeft nog een extra diode aan boord, dit kan een witte of amberkleurige LED zijn. Zo wordt een RGBW of RGBA kleurenpallet mogelijk. Het voordeel van een RGBW kleurenpallet is dat pastel-kleuren zoals roze veel beter uitkomen, wat interessant kan zijn bij decoratieve toepassingen. Aan de andere kant is een RGBA kleurenpallet handig om kleuren warmer en intenser over te laten komen. Dit komt goed van pas bij theatergebruik.

De meest recente versie is de Quad LED chip, laten we die eens nader bekijken. Dit is een chip die bestaat uit vier losse LEDs, al zou je dat in eerste instantie niet verwachten. In het geval van een RGBW variant, zijn er een rode, groene, blauwe en witte LED aanwezig in de chip. Dankzij de dichte plaatsing van de diodes, wordt de lichtbundel al vanaf de bron goed gemengd. Een speciale lens zorgt voor optimale spreiding, waarna de gemengde lichtbron het armatuur verlaat. Wanneer er recht in de bundel gekeken wordt, ziet men ook écht dezelfde kleur die op de vloer geprojecteerd wordt. Danzkij het compacte formaat, worden er vaak meerdere Quad LED chips in een armatuur geplaatst. Zo wordt een conventioneel halogeen-armatuur moeiteloos verslagen en daarnaast heeft u een uitgebreid kleurenpallet tot uw beschikking. Iets dat met halogeenverlichting niet tot nauwelijks mogelijk is.

Zijn fabrikanten dan klaar met het doorontwikkelen van LED-techniek? Nee. Niet alleen worden de LEDs steeds energiezuiniger, efficiënter en feller, ook worden ze steeds krachtiger om onder meer gasontladingslampen op termijn te gaan vervangen. Zo zijn er onder andere al movingheads met 50 of 60 Watt witte LEDs op de markt, die nog betaalbaar zijn ook. Denk onder meer aan Showtec Phantom 50 LED spot en de JB Systems Sirius movinghead. Dat deze vermogens in de toekomst nog gaan oplopen, dat is een ding dat zeker is.

Waarom doen fabrikanten dat nu nog niet dan? Koeling is vaak het probleem. LEDs met een ‘gering vermogen’ van 3 of 5 Watt creëren niet zoveel hitte. Maar als men hoogvermogen LEDs gaat gebruiken en die ook nog eens gaat clusteren, wordt toch best wat warmte gegenereerd. Want wanneer drie 60 Watt modules worden gecombineerd, ontstaat een LED-vermogen van maar liefst 180 Watt! En omdat een dichte plaatsing nodig is voor het bundelen van de lichtbronnen, is er minder ruimte voor koeling. Dit is dus nog een uitdaging voor fabrikanten, waar momenteel hard aan gewerkt wordt. Ook op het gebied van kleurenmenging wordt aardig wat ontwikkeld. Want nu er RGBW én RGBA LED chips bestaan, is het een kwestie van tijd voor er een volwaardige RGBAW chip op de markt komt. Het plaatsen van 5 diodes op één chip is vooralsnog een uitdaging, maar zal ongetwijfeld doorgevoerd worden als de techniek geoptimaliseerd én betaalbaar is.

Er verschijnen dus steeds meer betaalbare LED lichteffecten op de markt. Een trend, die zich twee jaar geleden aftekende. In 2010 verschenen de eerste betaalbare LED armaturen op de markt, die zich konden meten met conventionele halogeenparren. Denk hierbij aan de KLS-systemen van Eurolite. Inmiddels worden zelfs bij de meest professionele doeleinden LEDs ingezet. Wat te denken van de grote videowalls bij concerten. En verder? LED movingheads, LED stroboscopen, LED blinders, LED theater verlichting, LED spot en wash, en ga zo maar door. Het lachen om LED verlichting is definitief verleden tijd.

Oude verlichting ombouwen naar LED Lichtophanging: Wat heb je nodig en wanneer? Podium-verlichting: help mij kiezen! Hoe stem ik mixer, speakers en versterker op elkaar af? Klassieke overdrive-pedalen Recording met DSP en FPGA: de voordelen op een rijtje