ГОСУДАРТСТВЕННЫЙ КОМИТЕТА СВЯЗИ, ИНФОРМИТИЗАЦИИ И ТЕЛЕКОМУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИИ

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИИ

Кафедры  “ТЕЛЕВИДЕНИЕ, РАДИОЭШИТТИРИШ СТУДИЯЛАРИ ВА ЖИХОЗЛАРИ”

Конспект лекции

По “источники света и естественное освещение”

Ст.преп. кафедры

“ТРЭС ва Ж”

Азимов М.И

Ташкент – 2012г.

ИСТОЧНИНИ СВЕТА И ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

ИСКУССТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА

Основными видами искусственных источников света, применяемых при киносъемках, являются: электрическая угольная дуга, лампы накаливания и газоразрядные лампы

Основные электрические характеристики источника света: род тока, рабочее напряжение, сила тока или потребляемая мощность, схема включения.

Основные световые характеристики: величина светового потока, световая отдача (светоотдача), характер светораспределения в пространстве, спектральная характеристика, срок службы.

Большое значение имеют эксплуатационные характеристики, такие, как продолжительность разгорания, стабильность, бесшумность, безопасность, рабочее положение, наличие или отсутствие необходимости в принудительном охлаждении и т. п.

Величина светового потока источника света характеризуется количеством люменов, отдаваемых источником в нормальных условиях. Значения светового потока указываются, как средние величины для номинального напряжения или силы тока, на которые рассчитан источник света.

Светоотдача — показатель экономичности источника света и характеризуется отношением его светового потока к потребляемой им электрической мощности. Светоотдача выражается в люменах на ватт (.ом/Вт).

Источник света в различных направлениях обычно излучает свет различной интенсивности. Когда светораспределение источника света

10-951

представляется для какой-либо плоскости, например горизонтальной или вертикальной, графически в системе прямоугольных или, чаще, полярных координат, сила света в определенных направлениях обозначается векторами, концы которых соединяются плавной кривой, носящей название кривой светораспредедения. Источник света помещается в начале координат.

Спектральные свойства источника света чаще всего определяются кривой распределения энергии по спектру, т. е. спектральной характеристикой:; для некоторых «температурных» источников света — цветовой температурой (см. стр. 222).

В отечественной кинематографии применяется разработанный НИКФИ метод оценки спектральных свойств источников света по цветофотографическому балансу с использованием двух коэффициентов, а для «температурных» источников света — по цветографической температуре (см. стр. 351).

Срок службы характеризуется средней продолжительностью горения, которая является средним арифметическим из продолжительностей горения ламп из одной партии; по законам статистики около половины ламп перегорают ранее установленного срока, а вторая половина ламп служит дольше. Обычно завод-изготовитель также гарантирует, что ни одна из ламп не должна при правильной эксплуатации перегорать ранее какого-то обусловленного срока, несколько более короткого (около 70%), чем средняя продолжительность гррения.

Для некоторых ламп указывается срок службы, за время которого световой поток снижается не более чем на 20 или 25% от номинального; для других, например металлогалогенных, ламп, критерием является изменение цветовой температуры не более чем на какую-то заранее оговоренную величину.

Для электрической угольной дуги срок службы условно характеризуется скоростью сгорания углей.

Для источников света, применяемых в прожекторах и проекторах, важной световой характеристикой является величина яркости, которая пока еще часто выражается в меганитах СМнт), т. е. кд/м2-106. Обычно указывается величина максимальной яркости, т. е. яркости наиболее сильно светящегося участка (конечных размеров) источника света; для ламп накаливания приводится величина средней габаритной яркости, определяемой, как частное от деления силы света лампы в направлении, перпендикулярном к светящемуся телу, на площадь габарита, включающего данное тело.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УГОЛЬНАЯ ДУГА

Исторически первым искусственным источником света, использованным для киносъемочного освещения, была электрическая угольная дуга, представляющая собой электрический разряд между двумя угольными электродами в воздухе. Особенность электрической угольной дуги, как и всякого газоразрядного источника света, в том, что при увеличении силы тока ее сопротивление уменьшается, т. е. ее вольтампер-ная характеристика является падающей. Это предопределяет необходимость использования балласта, т. е. последовательно включаемого сопротивления.

Для киносъемочного освещения в настоящее время применяется исключительно дуга высокой интенсивности постоянного тока.

Дугой высокой интенсивности называют особый вид пламенной угольной дуги, положительный уголь которой содержит в фитиле соли металлов группы редких земель (чаще всего фтористый церий). Основными факторами, обеспечивающими эффект высокой интенсивности, т. е. увеличение яркости кратера положительного угля в три-пять раз (в среднем) по сравнению с яркостью кратера так называемой простой угольной дуги, являются:

повышенная плотность тока в положительном угле; соответствующее взаимное расположение положительного и отрицательного углей;

вращение (у мощных дуг) положительного угля вокруг его оси с целью получения правильной формы кратера;

удержание разряда на торцевой части положительного угля. Плотность тока в положительном угле высокой интенсивности составляет у киносъемочных дуг 0,7—0,85 А/мм 2. Угол наклона отрицательного угля к оси горизонтального положительного угля находится в пределах 35—60°.

Вращение положительного угля в киносъемочных дугах высокой интенсивности осуществляется со скоростью от 7—8 до 14—16 об /мин. Для обеспечения хорошего электрического соединения с вращающимся положительным углем последний не имеет омеднения, и ток к нему подводится близко от его рабочего конца через массивные токопро- водящие щетки («щечки») с радиаторными ребрами для обеспечения необходимого естественного охлаждения.

Кратер положительного угля дуги высокой интенсивности имеет повышенную глубину и в процессе горения дуги заполняется парами соединений редких земель, которые под влиянием электрического разряда люминесцируют. На спектр люминесценции накладывается спектр температурного излучения раскаленного тела положительного угля. В результате спектр излучения дуги высокой интенсивности оказывается непрерывным, но имеет пики в отдельных спектральных зонах. Наиболее резко выраженным является так называемый пик циана с преобладающим излучением в области длин волн 390—410 нм. При установке на осветительные приборы с угольными дуговыми лампами специального компенсационного слабого желтого светофильтра (например, ДБ-ДС, см. стр. 314), срезающего упомянутый пик, излучение дуги высокой интенсивности становится довольно близким к среднему дневному свету с цветовой температурой 5000—5500 К .

Добавление в состав фитиля угля некоторых веществ, в частности солей кальция, позволяет получить так называемую желтопламенную (в отличие от обычной, белопламенной) дугу высокой интенсивности.

Кинопрожекторы с желтопламенными углями используют при цветных павильонных съемках на пленках типа J1H совместно с осветительными приборами с лампами накаливания. Применение в этих случаях желтопламенных углей КСЖ с компенсационными светофильтрами ДЖ-JIH (см. стр. 314), срезающими нежелательные пики излучения, несколько более выгодно с точки зрения снижения потерь, чем использование белопламенных углей КСБ с более плотными компенсационными светофильтрами ДБ-JIH (стр. 314). Учитывая, однако, крайне редкое применение дуговых осветительных приборов в павильонах (в основном для эффектов или в очень больших декорациях при нехватке мощных кинопрожекторов с лампами накаливания), на многих советских киностудиях предпочитают пользоваться лишь одним типом углей КСБ, предназначенных для натурных съемок, устанавливая на приборы соответствующие светофильтры.

Световые характеристики дуги высокой интенсивности зависят от силы тока в цепи дуги. Так, при уменьшении силы тока на 10% от номинального значения яркость центральной зоны кратера может снизиться на 15—25%. Одновременно с изменением яркости несколько изменяется и спектральное распределение энергии излучения — при снижении силы тока увеличивается излучение в синей части спектра и уменьшается в зеленой, оранжевой и красной частях.

Световая отдача белопламенной дуги высокой интенсивности очень велика и составляет, без учета потерь мощности на необходимом балластном сопротивлении, 60—65дм/Вт.

Комплекты киносъемочных углей, выпускаемых и применяемых в СССР, имеют обозначения, состоящие из трех букв: первые две — КС — означают «киносъемочные»; третья — Б или Ж — соответственно «белопламенные» или «желтопламенные»; следующие затем цифры: первая — диаметр положительного угля в миллиметрах, вторая — диаметр отрицательного угля в миллиметрах, после черточки — номинальная сила тока в амперах. Характеристики этих углей приведены в табл. VI1-1.

Несмотря на ряд эксплуатационных недостатков, к которым можно отнести, например, относительно невысокую стабильность, возможность возникновения шумов, выделение газов, пожарную опасность, необходимость питания постоянным током, необходимость индивидуального обслуживания, на сегодня электрическая угольная дуга остается единственным массовым источником света для киносъемочного освещения на дневных натурных съемках цветных кинофильмов. Этому способствует большая близость спектральной характеристики ее излучения к спектральной характеристике дневного света, а также легкая возможность создания осветительных приборов с большой мощностью в единице оборудования.

Только, возможно, металлогалогенная или, менее вероятно, ксеноновая лампа после устранения их специфических эксплуатационных недостатков окажутся конкурентноспособными и вытеснят угольную дугу из фильмопроизводства.

Номинальные характеристики киносъемочных углей

Обозначение ком	Марка и характеристика угля		Режим горения		Яркость центр, зоны диа	Скорость сгорания, мм/ч		Кинопрожекторы.в кото
плекта	+	—	сила тока, А	напряжение, В	метром 2 мм, Мнт	4	-	рых угли применяются
КСБ16/ 11-150	4- КСБ 16-150 белопла-менный, неомедненный, вращающийся	—КС 11 -150 неомеднен - ный, невращающийся	150	67	500	250	100	КПД-50, КПД-90
КСВ15/14-225 1 !	4- КСБ 16-225 белопла-менный, неомедненный, вращающийся	—КС14-225 омедненный, не вращающийся	225	70	650	600	120	«Пламя-60» (КПДО-бО), «Пламя-87» (КПД-87)
1 КСЖ 16/11-150 I 1	4КСЖ16-150 желто- пламенный , неомедненный, вращающийся	—КС11-150 неомедненный, невращающийся	150	52	300	200	100	КПД-50, КПД-90
КСЖ16/М-170	+КСЖ16-170 желто- пламенный , неомедненный, вращающийся	—КС11-170» неомедненный, невращающийся	170	55	300	250	130	КПД-50, КПД-90
КСЖ16/14-225 1 i	4КСЖ16-225 желто- пламенный, неомедненный, вращающийся	—КС 14-225 омедненный, невращающийся	225	65	500	400	120	«Пламя-60» (КПДО-бО) «Пламя-87) (КПД-87)

2. ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ

В технике киносъемочного освещения применяется большое количество различных типов ламп накаливания. Их можно разделить на две большие группы: лампы накаливания обычного типа в стеклянных колбах и галогенные лампы накаливания в малогабаритных кварцевых колбах.

В обоих типах ламп накаливания светящимся телом является вольфрамовая проволока, раскаленная проходящим по ней электрическим током. Нить накала помещена внутри прозрачной колбы, заполненной инертным газом, не вступающим в соединение с вольфрамом; обычно это смесь азота и аргона, иногда применяется криптон или ксенон. Газ задерживает испарение раскаленной вольфрамовой нити; чем выше давление газа, тем меньше испарение и больше срок службы лампы.

У обычных ламп накаливания давление газа в колбе холодной лампы составляет 500—700 мм рт. ст.; при работе лампы оно возрастает до 850—900 мм рт. ст. Испаряющийся вольфрам оседает на внутренних стенках колбы лампы в виде темного налета, постепенно снижая их прозрачность. Колбы обычных ламп накаливания делают относительно больших размеров — это позволяет применять недорогое нетермостойкое стекло и несколько снизить почернение стекла изнутри частицами испарившегося вольфрама.V галогенных ламп накаливания, ранее называвшихся йодными, в колбу введено небольшое количество галогена — йода или брома. Вольфрамовая нить лампы ничем не отличается от нити обычной лампы накаливания.

В процессе работы лампы вольфрам испаряется и химически соединяется с галогеном, образуя йодид или бромид вольфрама. Этот йодид или бромид не осаждается на горячих (около 600°С ) стенках небольшой кварцевой колбы лампы, температура которой не должна быть ниже 250°С — в противном случае будет наблюдаться ее потемнение. Гапо-генид вольфрама мигрирует внутри колбы к раскаленным металлическим частям — нити, ее поддержкам, где он разлагается на галоген и вольфрам; последний оседает на металлических деталях, а галоген снова вступает в реакцию с частицами испаряющегося вольфрама. Цикл повторяется. Таким образом, колба лампы не темнеет. Кроме того, толстые стенки небольшой кварцевой колбы могут выдержать большое давление газа изнутри, а повышение его давления резко снижает испарение нити при той же температуре накала нити, что и у обычной лампы накаливания. Это позволяет добиться повышения срока службы лампы или при том же сроке службы повысить температуру накала нити и, следовательно, световую отдачу.

Сроки службы галогенных ламп накаливания в три-пять раз больше, чем у аналогичных ламп накаливания обычного типа.

V галогенных ламп накаливания, ранее называвшихся йодными, в колбу введено небольшое количество галогена — йода или брома. Вольфрамовая нить лампы ничем не отличается от нити обычной лампы накаливания.

В процессе работы лампы вольфрам испаряется и химически соединяется с галогеном, образуя йодид или бромид вольфрама. Этот йодид или бромид не осаждается на горячих (около 600°С ) стенках небольшой кварцевой колбы лампы, температура которой не должна быть ниже 250°С — в противном случае будет наблюдаться ее потемнение. Гапо-генид вольфрама мигрирует внутри колбы к раскаленным металлическим частям — нити, ее поддержкам, где он разлагается на галоген и вольфрам; последний оседает на металлических деталях, а галоген снова вступает в реакцию с частицами испаряющегося вольфрама. Цикл повторяется.Таким образом, колба лампы не темнеет. Кроме того, толстые стенки небольшой кварцевой колбы могут выдержать большое давление газа изнутри, а повышение его давления резко снижает испарение нити при той же температуре накала нити, что и у обычной лампы накаливания. Это позволяет добиться повышения срока службы лампы или при том же сроке службы повысить температуру накала нити и, следовательно, световую отдачу.

Сроки службы галогенных ламп накаливания в три-пять раз больше, чем у аналогичных ламп накаливания обычного типа.

Лампа накаливания с вольфрамовой нитью является единственным типом промышленных источников света, видимый спектр которых очень близок к спектру черного тела. Поэтому цветовая температурадостаточно точно характеризует собой распределение энергии ламп накаливания в видимой области спектра.

У большинства ламп накаливания, применяемых для киносъемочного освещения и имеющих цветовую температуру 3200—3250 К, световая отдача составляет 26—29 лм/Вт; неодинаковость световой отдачи, необходимой для получения одной и той же цветовой температуры, обязана в основном различиям в конструкции тела иакала, которое может быть, например, в виде площадки из моноспиралей — моноспиральным линейным, биспиральным и др.

При повышении или понижении напряжения на данной лампе ее цветовая температура соответственно увеличивается или уменьшается. В пределах изменения напряжения ±25% от номинального соответственное изменение цветовой температуры для ламп, применяемых для киносъемочного освещения, составляет 12—14 К на \ °7о напряжения.

В процессе горения обычные негалогенные лампы накаливания снижают свою цветовую температуру на 0,3—0,8 К в час. Цветовая температура галогенных ламп накаливания в течение всего срока службы остается практически неизменной.За пределами' видимой области спектральный состав излучения лампы накаливания в стеклянной колбе значительно отличается от состава излучения черного тела, имеющего температуру, равную цветовой температуре данной лампы.

В ультрафиолетовой области излучение тела накала сильно поглощается стеклом колбы и круто обрывается на границе прозрачности стекла, т. е. около 350 нм.

В инфракрасной области стекло прозрачно до приблизительно 3000 нм, однако вследствие селективности излучения вольфрама инфракрасное излучение лампы накаливания в области 800—3000 нм на

10—20% слабее, чем у черного тела при одинаковой интенсивности излучения в видимой области спектра.

Галогенные лампы накаливания в кварцевых колбах дают заметное излучение в пределах длин волн 220— 3600/ш, величина его, однако, также отличается от излучения черного тела.

Напряжение

20 140 %

Рис. V11-1. Зависимосчь основных характеристик ламп накаливания напряжения

При изменении напряжения на лампе накаливания кроме изменения цветовой температуры происходит также изменение светового потока, потребляемой мощности силы тока, световой отдачи и срока службы лампы.

Зависимость изменения этих основных характеристик ламп накаливания от изменения напряжения показана на рис. VII-1.

Для ламп различных типов могут иметь место некоторые отклонения от приведенных на рисунке закономерностей, однако порядок величин и характер их изменения для всех ламп накаливания являются близкими.

Для ламп накаливания с номинальной цветовой температурой ЗООО—ЗЗОО К найдены следующие формулы, связывающие изменения их параметров с изменением напряжения. Эти формулы справедливы для интервала изменения напряжения в пределах 20—25% от номинального и дают ошибки, не превышающие ±5%.

(силы света и яркости) от напряжения:

Зависимость мощности от напряжения:

Зависимость светоотдачи от напряжения:

Зависимость срока службы от напряжения:

(силы света и яркости) от напряжения:

 (силы света и яркости) от напряжения:

Зависимость мощности от напряжения:

Зависимость светоотдачи от напряжения:

Зависимость срока службы от напряжения:

В табл. VII-2—VI1-6 приведены рассчитанные по приведенным формулам значения (в процентах) светового потока (силы света и яркости), мощности, световой отдачи, срока службы и цветовой температуры ламп накаливания при отклонении напряжения их питания от номинального.

Таблица VI1-2

Зависимость светового потока (силы света и яркости) лампы накаливания от напряжения (в % от номинальных значений)

Напряжение, %	75	80	85	90	95	100	105	110	115	120	125
Световой поток, %	41	50	61	72	85	100	116	134	153	175	200

Таблица VII-3

Зависимость потребляемой лампой накаливания мощности от напряжения (в % от номинальных значений)

Напряжение, %	75	80	85	90	95	100	105	НО	115	120	125
Мощность, %	63	70	77	85	92	100	108	116	125	133	142

Таблица VII-4

Зависимость световой отдачи лампы накаливания от напряжения (в % от номинальных значений)

Напряжение, %	75	80	85	90	95	100	105	110	115	120	125
Световая отдача, %	65	72	78	85	92	100	108	115	123	131	140
Таблица VII-5 Зависимость срока службы лампы накаливания от напряжения (в % от номинальных значений)
Напряжение, %	75	80	85	90	95	100	105	110	115	120	125
Срок службы, %	4200	1820	825	395	190	100	53	29	16	9	5,5

Таблица VII-6

Зависимость цветовой температуры ламп накаливания с номинальной Тци 3200 К и Тпв 3250 К от напряжения

Напряжение, %	75	80	85	90	95	100	105	110	115	120	125
Цветовая температура, К	2875	2940	3005	3070	3135	3200	3265	3330	3395	3460	3525
Цветовая температура, к	2925	2990	3055	3120	3185	3250	3315	3380	3445	3510	3575

Распределение светового потока лампы накаливания в пространстве зависит от формы и расположения тела накала. На рис. VII-2 приведена типичная кривая светораспределения в вертикальной плоскости кинопрожекторных ламп накаливания типа КПЖ или КГК с телом накала в виде площадки из вертикальных спиралей. На рис. VI1-3 — такая же кривая, но для горизонтальной плоскости для

линейных трубчатых галогенных ламп накаливания типа КГ с телом накала в виде180°

120°100°90°80°60°40°

Рис. VII-3. Типичная кривая светораспределения галогенной лампы накаливания с линейным моноспиральным телом накала в горизонтальной плоскости Свеювой поток 1000 лм

вытянутой по прямой линии спирали, в вертикальной плоскости эта кривая будет окружностью с радиусом, равным силе света в горизонтальной плоскости под углом 90 °. На кривых величины силы света приведены в канделах для условной лампы со световым потоком 1000 дм. Для того чтобы найти силу света любой из ламп указанных типов, достаточно разделить ее световой поток (см. табл. VII-7—VII-11) на 1000; полученное частное явится коэффициентом, на который следует умножать значения силы света под соответствующими углами, найденные по кривым, чтобы найти значения силы света под такими же углами для выбранной лампы.

Пример. Найти осевую силу света лампы типа КГК 110-5000.

180° 160°140°20°40°

Рис. VI1-2. Типичная кривая снс-тораспределениякинопрожектр- ной лампы накаливания в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости площадки тела накала. Световой поток 1000 im

Из табл. VII -9 (стр. 273) находим световой поток лампы КГК 1105000. Он составляет 140 000 дм. Разделив 140 000 на 1000, получаем переводный коэффициент, равный 140.

Кинопрожекторные дампы накаливания типа КПЖ и ПЖК (старого типа)

Тип лампы	Напряжение, В	Мощность, Вт	Световой поток, лм	Световая отдача, лм/Вт	Средняя продолжительность горения,н	Диаметр колбы, мм	Цоколь	Осветительные приборы, в которых лампа в основном используется
КПЖ-1	110	150	3 750	25,0	5	61	1Ф-С34-1	«Звездочка» (КПЛ-10)
КПЖ-2	110	500	14000	28,0	15	92	1Ф-С34-1	КПЛ-15
кпж-з	110	2 000	56 000	28,0	25	173	1Ф-С51-1	КПЛ-25, ПБТ-50, «Контрсвет»
КПЖ-4	НО	3 000	84 000	28,0	50	205	М-60-2	КПЛ-35, «Контрсвет», ПР-60
КПЖ-5	110	5 000	147 500	29,5	50	255	М-60-3	КПЛ-35, ПБТ-70, ПР-60, «Контрсвет»
КПЖ-6	110	10 000	295 000	29,5	75	305	М-60-3	КПЛ-50, «Заря-10 000», «За- ря-20 000», ПБТ-90
ПЖК220-5000	220	5 000	147500	29,5	30	255	М-60-3	КПЛ-35, ПБТ-70, ПР-60
ПЖК220-10 000	220	10 000	295 000	29,5	45	305	М-60-3	КПЛ-50, «Заря-10 000», За- ря-20 000», ПБТ-90

Примечание. Цветовая температура у всех ламп 3300 ±80 К.

Рабочее положение всех лама вертикальное, цоколем вниз с допустимым наклоном в плоскости, перпендикулярной площадке тела накала, ±45°. Форма колбы шаровая (у КПЖ-1 — грушевидная, у КПЖ-2 — цилиндрическая).

В колбах ламп мощностью 3000 Вт и более имеется вольфрамовый порошок для удаления налета испаренного вольфрама с внутренних стенок колбы

Примечание. Цветовая температура у всех ламп 3250 ±70 К.

Рабочее положение у всех ламп вертикальное, цоколем вниз с допустимым наклоном в плоскости, перпендикулярной площадке тела накала, ±60°.

Форма колбы шаровая (у ламп 500 Вт — цилиндрическая).

В колбах ламп мощностью 2000 , 3000 и 5000 Вт имеется вольфрамовый порошок для удаления налета испаренного вольфрама с внутренних стенок колбы.

Галогенные кинопрожекторные лампы накаливания типа КГК

Тип лампы	Напряжение, В	Мощность, Вт	Световой поток, лм	Световая отдача, лм/Вт	Средняя продолжительность горения, ч	Диаметр колбы, мм	Цоколь	Осветительные приборы, в которых лампа в оснорном используется
КГК1 Ю-2000	110	2 000	54 000	27,0	200	45	G-38	«Заря-2000», «Контрсвет»; ПБТ-50, КПЛ-25 с переходными узлами
КГК220-2000	220	2000	54 000	27,0	170	47	G-38	То же
КГК110-5000	110	5 000	140 000	28,0	300	65	G-38	«Заря-5000», «Контр свет»; ПБТ-70, КПЛ-35 с переходными узлами
КГК220-5000	220	5000	140 000	28,0	250	68	G-38	То же
КГК1Ю-10 000	ПО	10 000	270 000	27,0	200*	85	G-38	«Заря-10 000»; ПБТ-90, КПЛ-50, «Заря-20000* с переходными узлами
КГК220-10 000	220	10 000	280 000	28,0	270	85	G-38	То же

Примечание. Цветовая температура у всех ламп 3250±70 К.Рабочее положение у всех ламп вертикальное, цоколем вниз с допустимым наклоном в плоскости, перпендикулярной площадке тела накала, ±60°.

Форма колбы — цилиндрическая. "Средняя продолжительность горения у ламп мощностью 10 000 Вт с 1977 г. устанавливается 400 ч.

Таблица VI1-1 0

Галогенные миниатюрные лампы накаливания типа КГМ

Тип лампы	Напряжение, В	Мощность. Вт	Световой поток, лм	Световая отдача, лм:Вт	Средняя продолжительность горения, н	Цветовая температура, К	Полная длина лампы, мм	Цоколь	Осветительные приборы, в кото рых лампа в основном используются
КГМ12-100	12	100	3 000	30,0	100	3400	45	О 6,35	«Блик-100» «Блик-300»
КГМ30-300	30	300	8 700	29,0	20	3400	65	Плоек, металл.	«Луч-300»
КГМ30-300-2	30	300	9 300	31,0	50	3500	55	G 6,35	«Луч-ЗООМ» «Скат»
КГМ110-500	ПО	500	13 000	26-	50	3200	82	Керамич. R7S	«Луч-500» лампы-фары
КГМ220-1000-1	220	1000	26 000	26	50	3200	100	То же	«Луч-500»

Примечание. Положение горения у всех лам произвольное. Форма колбы трубчатая.Из кривой рис. VI1-2 находим величину силы света, например, по оси тела накала, т. е. под углом 90°. Она составляет 100 кд.Умножив 100 140, получаемзначение силы света лампы КГК110- 5000 в выбранном направлении, равное 14 000 кд.

Для кинооператора знание силы света «голой» лампы оказывается необходимым, например, в тех случаях, когда лампы применяют для эффектного освещения с получением резкой тени.

В табл. VII-7—VII-11 приведены основные электрические, механические и светотехнические характеристики наиболее часто употребляемых для киносъемочного освещения ламп накаливания типа КПЖ и ПЖК (старого типа) и типа КПЖ (нового типа).

Галогенные лампы накаливания линейные тапа

Примечание. Все лампы рассчитаны на цветовую температуру 3200 ±70К. Рабочее положение у всех ламп горизонтальное, с допустимым наклоном не более ±4°. Форма колбы трубчатаяЗеркальные лампы для киносъемочного освещения

Тип лампы	Напряжение, В	Мощность, йт	Осевая сила света, кд	Угол расссеянняпо °'б/маис ие менее град.	Средняя продолжительность горения, ч	Цветовая температура, К	Цоколь	Размеры, мм		Осветительные приборы, в которых лампа в основном используется !
								диаметр, не более	длина, не более
ЗК127-500	127	500	10000	35	6	3200	Е27	112	160	«Накал-500»
ЗК220-500	220	500	7900	35	6	3200	Е27	112	160	То же
ЗК110-700	110	700	18000	40	7	3250	Е40	180	267	«Накал-1500», 20ПЗ,
										40ПЗ, реАки
ЗК220-700	220	700	18000	40	5	3250	Е40	180	267	То же
ЗК110-1000	110	1000	30 000	30	20[1]	3200	Е40	201	272	«Накал-1500», рейки
ЗК220-1000	220	1000	30 000	30	20*	3200	Е40	201	272	То же
ЗК 110-1500	110	1500	60 000	30	15*	3200	Е40	201	267	«Накал-1500»
ЗК220-1500	220	1500	60000	30	15*	3200	Е40	201	267	То же
ЗК110-2500	110	2500	100 000	30	75	3200	Е40	255	325	«Накал-2500»
ЗК220-2500	220	2500	100 000	30	75	3200	Е40	255	325	То же

Примечание. Рабочее положение у всех ламп произвольное. Форма рабочей части колбыпараболоидальная.

Зеркальные лампы служат одновременно источником света и осветительным прибором, перераспределяющим излучение источника света, т. е. тела накала лампы. Последним в зеркальных лампах является вольфрамовая нить, свернутая в спираль и расположенная в виде зигзагов на цилиндрической поверхности, ось которой совпадает с осью лампы. Роль оптики осветительного прибора выполняет часть выдувной стеклянной колбы, прилегающая к горловине лампы. Этой части колбы придана форма параболоида, внутренняя поверхность которого покрыта зеркальным слоем алюминия. Купол колбы имеет слабую матировку для сглаживания бликов в световом пятне, даваемых зеркальным отражателем.

Характеристики зеркальных ламп, разработанных для киносъемочного освещения и выпускаемых отечественной промышленностью, приведены в табл. VII-12.

Более компактными, имеющими обычно меньшие углы рассеяния света являются зеркальные лампы- фары. Они представляют собой чечевицеобразную колбу из толстого прессованного стекла, одна из поверхностей которой имеет форму неглубокого параболоида и покрыта изнутри зеркальным отражающим слоем; вторая, выходная, поверхность имеет рифление, которое обеспечивает получение необходимого распределения освещенности в световом пятне. Транспортные лампы-фары имеют нить накала, расположенную в пространстве колбы, заполненном инертным газом.

В лампах-фарах, разработанных и выпускаемых для киносъемочного освещения, внутри колбы в фокусе параболоида расположена малогабаритная галогенная лампа накаливания в кварцевой колбе (КГМ 110-500).

Характеристики ламп-фар, применяемых для киносъемочного освещения, приведены в табл. VI1-13.

3. ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАМПЫ

В лампах электрического разряда, называемых газоразрядными, свет создается электрическим разрядом в газе, парах металла или в смеси нескольких газов или паров.

В газоразрядных лампах, в отличие от открытой угольной дуги или искры, разряд в которых происходит в воздухе, газы или пары заключены в герметическую, чаще всего стеклянную или кварцевую оболочку. Вследствие их падающей вольтамперной характеристики газоразрядные лампы требуют применения балласта того или иного типа.

В газоразрядных лампах происходит дуговой, искровой или тлеющий разряд. В технике киносъемочного освещения используются лампы с разрядом первых двух типов, позволяющим получить источники света с большой яркостью. Все газоразрядные лампы, работая на переменном токе, имеют пульсирующее с двойной частотой световое излучение. При киносъемке это может привести к колебаниям плотности киноизображения.

Лампы-фары для киносъемочного освещения

	03	Мощность, Вт		О С с О» X (В V	Средняя продолжительность горения, ч	СО о. 4>	Размеры, мм
Тип лампы	Напряжение, i		Осевая сила света, кд	Угол рассеяны 0;5/макс не м град.		Цветовая темп тура, К	диаметр	длина	Осветительные приборы, в которых лампа в основном используется
ЛФКГ110-500	110	500	35000	м/м*	50	3200	116	70	«Фара-6», «Фара-9»
ЛФКГИ 110-500	110	500	17000	"/и*	50	4500—5000	116	70	То же

Примечание. Лампы ЛФКГИ имеет на выходной части колбы интерференционный фильтровый слой, который и позволяет получить повышение цветовой температуры излучения, необходимое для цветной съемки в условиях наличия также и естественного освещения. Лампы имеют пластинчатые выводы для подключения проводников.

•В числителе — горизонтальный, в знаменателе — вертикальный углы рассеяния.

РТУТНЫЕ ЛАМПЫ

Для целей киносъемочного освещения, в основном специального, пока чаще всего используются лампы с разрядом в парах чистой ртути или с добавлением других веществ.

В зависимости от давления паров в работающей лампе различают: ртутные лампы низкого давления — с давлением паров до 0,1 атм; ртутные лампы высокого давления — с давлением паров до 2 атм; ртутные лампы сверхвысокого давления — с давлением паров свыше 10 атм.

С изменением давления в ртутных лампах сильно изменяется сг!|ктральный состав излучения. При низком давлении излучение сосредоточено в узких спектральных зонах («линиях»), в основном в коротковолновой ультрафиолетовой части спектра с длинами волн А =253,7 и 184,9/ш; излучение в видимой части составляет всего около 2%. При повышении давления доля излучения в видимой области спектра растет, спектральные области расширяются и появляется непрерывный фон, заполняющий интервалы между линиями. Световая отдача ртутного разряда при высоких давлениях растет с ростом давления. Цветность излучения также заметно меняется от голубой — при ^низких давлениях до белой с зеленовато-голубым оттенком — при» высоких давлениях.

Разряд в парах ртути низкого давления широко используется в люмйнесцентных лампах, которые находят применение при мультипликационной съемке и съемке надписей; кроме того, кинооператор часто встречается с этими лампами при выездных киносъемках в помещениях.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ЛАМПЫ

Наиболее распространенные люминесцентные лампы представляют собой трубчатые ртутные лампы низкого давления с нанесенным на внутренние стенки светосоставом из смеси различных кристаллических люминофоров. Электрический разряд между нагретыми электродами в парах ртути и аргона вызывает интенсивное коротковолновое ультрафиолетовое излучение, которое, падая на светосостав, поглощается и преобразуется в видимое свечение.

Люминесцентные лампы на переменном токе работают с последовательно включаемым балластом в виде дросселя.

Световая отдача люминесцентных ламп очень высока и, в зависимости от спектральной характеристики и мощности, колеблется в пределах от 34 до 65 лм/Вт.

По цветности излучения лампы подразделяются на: лампы дневные (ЛД), лампы дневные с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), холодно-белые (ЛХБ), белые (ЛБ) и тепло-белые (ЛТБ).

Спектральные характеристики излучения перечисленных ламп характеризуются наличием заметных полос в различных участках, поэтому точно оценить их излучение цветовой температурой нельзя. Однако с некоторым приближением это делается.

Можно привести следующие данные.

Лампы типа ЛД и ЛДЦ характеризуются ориентировочной цветовой температурой 6750± 800 К; в отношении цветопередачи свет этих ламп довольно близок к среднему дневному свету при сплошной облачности.

Лампы типа ЛХБ характеризуются цветовой температурой 4700± 400 К; в отношении цветопередачи свет этих ламп близок к среднему солнечному свету.

Лампы типа Л Б имеют свет с желтоватым оттенком и характеризуются цветовой температурой 3500 + 300 К; в отношении цветопередачи свет этих ламп приближается к свету сильно перекаленных ламп накаливания.

Лампы типа ЛТБ имеют свет с пурпурным оттенком (недостаток зеленого); с о^ень грубым приближением их можно характеризовать цветовой температурой 2800 К.

Кроме люминофоров в излучении люминесцентной лампы участвует также и ртуть, которая имеет интенсивную линию излучения в ближнем ультрафиолете с длиной волны Х=365 нм; это излучение может воздействовать на синечувствительный слой цветной кинопленки. Поэтому цветовые температуры люминесцентных ламп применительно к цветной пленке, т. е. так называемые цеетофотографические температуры, будут немного выше приведенных здесь.

В табл. VII-14, VII-15 даны основные характеристики наиболее широко применяемых прямолинейных люминесцентных ламп.

Пускорегулирующие устройства ламп всех типов обычно предназначены для включения в сеть 220 В\ только для ламп 15 Вт эти устройства изготовляют на 127 В.

Таблица VII-14 Основные размеры прямолинейных люминесцентных ламп

	Мощность ламп, Вт
Нормируемая величина лампы	15	20	30	40	65	80
	Размеры, мм
Диаметр Полная длина Длина без контактных штырьков	27 451,6 437,4	40 604,0 489,8	27 908,8 894,6.	40 1213,6 1194,4	40 1514,2 1500,0	40 1514,2 1500,0

Примечание. У ламп мощностью 15 и 30 Вт цоколи G 13d 13/24. У ламп мощностью 20, 40, 65 и 80 Вт цоколи G 13d 13/35.

Таблица VII-15

Световые и электрические характеристики прямолинейных люминесцентных ламп

Мощность, Вт	Напряжен не на лаыпе, В	Сила тока, А		Номинальный световой		ПОТОК, ЛМ
			ЛДЦ	лд	ЛХБ	ЛТБ	ЛБ
15	54	0,33	500	590	675	700	760
20	59	0,37	820	920	935	975	1180
30	104	0,36	1450	1640	1720	1720	2100
40	103	0,43	2100	2340	3000	3000	3120
65	110	0,67	3050	3570	3820	3980	4650
80	102	0,865	3740	4070	4440	4440	5220

Примечание. Средняя продолжительность горения ламп всех типов 12000 ч.

Таблица VII-I6

Технические характеристики люминесцентных ламп повышенной интенсивности

			*	Размеры, мм
			Световой поток.
Тип лампы	Напряжение № лампе. В	Сила тока, А		диаметр	длина без штырьков	Тип цоколя
ЛХБ-125-2 ЛБ-125-1 ЛХБ-150 ЛХБ-200	70 120 90 65	2 1,25 1,9 3,9	6 200 6000 8 000 10 000	38 38 40 55	1194,4 1500 1500 1500	G 13d 13/35 Специальный G13dl3/50

Примечание. Средняя продолжительность горения ламп 3000 ч.

Выпускается несколько типов люминесцентных ламп повышенной интенсивности. Данные этих ламп приведены в табл. VII -16.

Выпускаются люминесцентные лампы мощностью 40 и 80 Вт с внутренним диффузно отражающим слоем, который наносится на часть внутренней поверхности трубки до нанесения слоя люминофоров. Лампы называются рефлекторными и обозначаются ЛБР-40 и ЛБР-80. Их световой поток на 10—15% ниже, чем у обычных ламп ЛБ той же мощности, но сила света в рабочем направлении в 1,7 раза выше, чем у обычных ламп.

Для целей эффектного освещения изготовляют также цветные люминесцентные лампы синего, голубого, зеленого, желтого и красного цветов, мощностью по 40 Вт.

РТУТНЫЕ ЛАМПЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

В технике киносъемочного освещения, в частности при трюковых и комбинированных люминесцентных киносъемках и при многих видах научной киносъемки, из числа ртутных ламп находят применение ртутно-кварцевые лампы высокого давления типа ДРТ (старое наименование ПРК), излучающие значительную энергию как в ультрафиолетовой, так и в видимой части спектра.

Лампа ДРТ представляет собой трубку из кварцевого стекла, на концах которой впаяны электроды. Внутрь трубки введены аргон и небольшое количество ртути. Давление паров при работе составляет 0,4—1,0 атм.

После зажигания лампы ДРТ режим устанавливается через 10— 15 мин. Горевшая и погашенная лампа ДРТ может быть зажжена вновь только после полного ееохлаждения, которое обычно продолжается не более Юмин. Лампы работают в горизонтальном положении с допустимым отклонением не более 15°.

Лампы ДРТ предназначены для использования при питании переменным током, но возможно их питание (за исключением ДРТ 1000) и постоянным током со специальными приборами включения; лампы включаются в сеть переменного тока последовательно с индивидуальными дросселями, играющими роль балластов, необходимых, для работы всех газоразрядных источников света.

В табл. VI1-17 приведены некоторые характеристики ламп ДРТ.

Таблица VII -17

Характеристики ламп ДРТ (ПРК)

Тип лампы	Мощность, Вт	Напряжение сети, В	Напряжение на лампе, В	Сила тока пуск/рабоч.. А	Световой поток, лм	•а длина полная £ ас л	ры, мм а 1 л X *t	Срок службы, ч
ДРТ220 (ПРК-4)	220	127	70	5/3,7	3800	200	18	1000
ПРК-8	220	220	70	5/3,8	—	190	23	800
ПРК-5	240	220	120	4,2/2,3	—	235	20	800
ДРТ375 (ПРК-2)	375	220	120	6/3.7	7900	265	45	2500
ДРТ 1000 (ПРК-7)	1000	220	135	14/8,05	33 000	350	45	1200
ДРТ2500 (РКС-2,5)	2500	—	850	-/3.4	85 000	1200	31	3000

Энергия излучения ламп ДРТ распределяется между видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной частями спектра. Ориентировочное распределение энергии в ультрафиолетовой и видимой частях спектра (относительно линии 365 нм, энергия которой принята за 100%) приведено в табл. VII-18.

Таблица VII-I8 Распределение энергии по спектру в лампе ДРТ

Длина волны спектральной линии, нм	Относительная энергия, %	Длина волны спектральной линии, нм	Относительная энергия, %
248,2	12	302,2; 302,6	31,5
253,7	26,1	312,6; 313,2	68,2
265,2	26,9	334,1	6,6
		365; 366,3	100
269,9	5,7	404,7; 407,8	32,9
275,4	3,9	435.8	57,3
289,4	5,4	546,1	65 ,3
296,7	14,3	577; 579	73,6

Средние значения яркости ламп ДРТ составляют от 1,2 до 4 Мнт\ значения световой отдачи колеблются в пределах 24—32 /хм/Вт. За время приводимого в таблице срока службы интенсивность ультрафиолетового излучения в интервале 300—400 нм снижается на 22—35% от начального значения.

РТУТНЫЕ ЛАМПЫ СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Лампы ДРШ (старое название СВДШ) имеют толстостенную кварцевую колбу шаровой формы, в которую впаяны два вольфрамовых электрода с расстоянием между их концами 4—9 мм (в зависимости от мощности лампы). Для облегчения зажигания имеется вспомогательный третий электрод. В колбу введена ртуть, давление паров которой при работе составляет 30—80 атм для ламп мощностью до 500 Вт, а для ламп мощностью 1000 Вт — 10—20 атм. Яркость у оси шнура разряда очень велика и составляет не менее 150 Мнт, повышаясь у электродов. Благодаря этому лампы удобны для использования в прожекторных и проекционных системах.

Лампы ДРШ имеют резко выраженный линейчатый спектр с сильным непрерывным фоном; доля красного света в излучении достигает 4—6°/о. Распределение энергии по спектру приведено в табл. VII-19.

При работе на переменном токе лампы ДРШ включаются последовательно с реактивным балластом; при работе на постоянном токе балласт активный.

Таблица VI1-19 Распределение энергии по спектру в лампе ДРШ

Длина волны спектральной линии, нм	Относительная энергия, %	Длина волны спектральной лиями, ни	Относительная энергия, %
248,2	28,1	365	100
289,4	9,4	373	16,8
296,7	25,2	404,7; 407,8	64,4
302,2; 302,6	38,3	435,8	73,1
312,6; 313,2	68,1	546,1	77,3
334,1	19,9	605	7,3

Для зажигания ламп на третий электрод подается импульс высокого напряжения от высокочастотного трансформатора; эта схема позволяет зажигать лампу повторно до ее полного остывания. Зажигание ламп без третьего электрода осуществляется подачей на электроды высокочастотного импульса высокого напряжения, который обычно недостаточен для повторного зажигания неостывшей лампы.

Время разгорания лампы определяется скоростью испарения ртути и составляет 2—5 мин.

Рабочее положение лампы вертикальное с допустимым наклоном до 10°. В табл. VII-20 приведены некоторые характеристики ламп ДРШ.

Таблица VII-20

Характеристики ламп ДРШ

Тип лампы	Мощность. Вт	Напряжение сети, В	Напряжение на лампе, В	Сила тока пуск рабоч., А	о т CD . Р Ш о и с	Срок службы, н
ДРШ 250	/ 250	220	72	6,5/3,5	12 500	250
ДРШ 500	500	220	75	Ю/6,7	22 500	500
ДРШ 1000	1000	220	90	15/11	53 000	100

МЕТАЛЛОГАЛОГЕННЫЕ ЛАМПЫ

С 1973—1975 гг. в кинематографии и особенно в телевидении для съемочного освещения начали применять осветительные приборы с металлогалогенными лампами.

Шаровар металлогалогенная лампа имеет кварцевую сравнительно толстостенйую колбу, в которую введены два вольфрамовых электрода. В колбе имеется небольшое количество ртути и галогениды (обычно, йодиды) различных металлов, таких, например, как диспрозий, гольмий, тулий; кроме того, в колбу вводится вспомогательный газ — ксенон или аргон.

Спектр излучения металлогалогенной лампы является линейчатым с довольно значительным фоном. Подбором галогенидов металлов удается получить излучение, которое характеризуется цветовой температурой 5000—6000 К, т. е. близкое к дневному свету. Не исключена возможность получения излучения с цветовой температурой 3200 К, похожего на излучение ламп накаливания, применяемых в кинематографии при съемках в помещениях.

Выпускаются металлогалогенные лампы двух типов — шаровые с короткой дугой и трубчатые с длинной дугой. Последние, имея относительно малую яркость, для киносъемочного освещения большого интереса не представляют и используются в основном для заливающего освещения больших объектов — стадионов, фасадов зданий, площадей и др., с которыми кинооператор встречается при хроникальных съемках.

В киноосветительной аппаратуре применяются металлогалогенные лампы с короткой дугой, имеющие высокую яркость разряда.

В СССР в 1976 г. завершена подготовка к выпуску серии таких ламп. Характеристики этих ламп будут несколько отличаться от приводимых в табл. VI1-21'характеристик ламп HMI фирмы «Осрам», которые здесь сообщаются как справочные.

1       Таблица VI1-21

Характеристика металлогалогенных ламп типа HMI фирмы «Осрам»

Тип лампы	Напряжение сети, В	Напряжение на лампе. В	Сила тока, А	Потребляемая мощность. Вт	Световой поток, лм	Световая отдача, лм! Вт	Цветовая температура. К	Полная длина лампы*. мм	Диаметр лампы, мм	Длина дуги, мм	Срок службы, н	Положение лампы при работе
HMI 200W	220	80	3,1	200	16 000	80	5 600	75	14	10	300	Горизонталь
												ное ± 15°
HMI 575W	220	95	7,0	575	49 000	85	5 600	145	21	11	750	Любое
HMI 1200W	220	100	13,5	I 200	110 000	92	5600	220	27	13	750	Любое
HMI 2500W	220	115	25,5	2 500	240 000	96	5600	355	30	20	500	Горизонталь
												ное ± 15°
HMI 4000W	380	200	24,0	4 000	410000	102	5600	405	38	34	500	То же

• Вместе с торцевыми винтовыми контактами.

Как видно из таблицы, лампы имеют очень высокую светоотдачу, что делает их особенно выгодными в условиях недостатка электроэнергии при выездных киносъемках. На ультрафиолетовое излучение (начиная с 220 нм) затрачивается около 11%; на инфракрасное — около 42% и на видимое — около 44% мощности, подводимой к лампе.

Лампы разгораются не мгновенно: в течение 1 мин достигается 90% светового потока и около 3 мин проходит до полной стабилизации спектрального состава излучения. Повторное зажигание неостывшей лампы осуществляется с использованием высокого напряжения (до 60 кВ у ламп типа НМ I).

Металлогалогенные лампы, выпускаемые и разрабатываемые в 1976 г., работают только при питании переменным током и, являясь безынерционными, имеют световое излучение, колеблющееся с двойной частотой сети. Для устранения стробоскопического эффекта при киносъемке используются:

практически мало приемлемое для кинооператора освещение объекта одновременно тремя лампами, подключенными к трем разным фазам трехфазной питающей сети переменного тока;

питание ламп током повышенной частоты (250—400 Гц) от специальных генераторов;

съемка киносъемочной камерой с частотой 24 кадр/с с открытием обтюратора 172,8 ° и питанием синхронного двигателя камеры от той же сети переменного тока, от которой питаются лампы (применение так называемого «кварцованного» привода невозможно);

съемка с частотой 25 кадр/с с питанием двигателя киносъемочной камеры, как в предыдущем случае;

работа металлогалогенных ламп с так называемыми «электронными» балластами, позволяющими получить прямоугольную форму волны переменного тока.

После окончательного решения задачи устранения колебаний плотности киноизображения, снимаемого с различными частотами, метал-логалогенная лампа, по-видимому, вытеснит из техники киносъемочного освещения угольную дугу, являясь более экономичной и не обладая многими недостатками последней.

КСЕНОНОВЫЕ ЛАМПЫ

Шаровая ксеноновая лампа с короткой дугой имеет шарообразную толстостенную кварцевую колбу с двумя вольфрамовыми электродами, между концами которых в атмосфере чистого ксенона при очень высоком давлении возникает дуговой разряд большой яркости.

Спектральный состав излучения ксеноновой лампы в видимой части близок к дневному свету с цветовой температурой около 6000 К и практически не изменяется при изменении силы тока; это является чрезвычайно ценным свойством для использования ламп при цветных съемках, позволяя при необходимости изменять световой поток лампы в больших пределах. Яркость разряда высока, что позволяет с успехом использовать лампу в проекторах и прожекторах. После включения лампа разгорается практически мгновенно; для зажигания лампы применяется высокочастотный импульс высокого напряжения (до 30 кВ).

Применяемые в кинематографии ксеноновые лампы с короткой дугой рассчитаны на питание постоянным током с хорошо сглаженной пульсацией.

Основными недостатками ксеноновых ламп, с позиций их использования для киносъемочного освещения, являются:

взрывоопасность, заставляющая даже в нерабочем состоянии соблюдать специальные меры предосторожности при эксплуатации (лампы, например, снабжаются защитными кожухами-футлярами из органического стекла, которые удаляются только после установки лампы в закрытую аппаратуру);

низкое рабочее напряжение (около 30 В на дуге) и, следовательно, большая сила тока;

необходимость применения искусственного воздушного или водяного охлаждения и др.

Вследствие этого ксеноновые лампы пока широко применяются только в кинопроекторах, включая и проекторы рир- и фронтпроекции, а также в диапроекторах при комбинированной киносъемке. Проводятся опыты по использованию ксеноновых ламп в кинопрожекторах для освещения при натурной съемке. Кинооператоры, особенно хроникеры, встречаются с ксеноновыми лампами при съемке эстрадных представлений и соревнований по фигурному катанию на коньках, где широко используются следящие прожекторы («пушки») с такими лампами.

В табл. VI1-22 приведены основные характеристики применяемых в кинематографии шаровых ксеноновых ламп с короткой дугой и принудительным воздушным охлаждением.

Таблица VI1-22 Характеристики шаровых ксеноновых ламп

Тип лампы	Мощность. Вт	Наиб допу сила тока, А	ольшиестимые напряжение iwi лампе, Н	Яркость разряда, Мнт	Длина дуги, мм	Срок службы, н
ДКсШ 500	500	30	25	200	2.5	400
ДКсЭл 1000-1	1000	51	25	250	—	1200
ДКсЭ.1 2000	2000	90	27,5	400	3,9	1000
ДКсШ 3000-3	3000	ПО	32,5	600	5,5	1000
ДКсШ 5000-1	5000	150	36	675	6,5	300

П р и м е ч а н и с. Лампы с водяным охлажденном обозначаются ДКсР (разборные).

При пользовании Справочником следует иметь в виду, что прогресс в области источников света, особенно газоразрядных, чрезвычайно быстрый и что после выпуска настоящего Справочника уже, вероятно, появился ряд новых ламп, нашедших себе применение в технике киносъемочного освещения, таких, например, как оловогалогенные.

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Факторы, определяющие условия естественного освещения объектов, можно разделить на следующие группы:

астрономические, определяемые положением солнца на небосводе;

метеорологические, зависящие от состояния земной атмосферы, т. е. от прозрачности воздуха или облачности;

факторы окружения, определяющие местное дополнительное освещение или затенение освещенных предметов другими предметами с возможным изменением спектрального состава освещения (цветные рефлексы).

В дальнейшем будут рассмотрены астрономические и метеорологические факторы, подчиняющиеся определенным закономерностям. Факторы окружения всецело зависят от данных конкретных условий и должны учитываться в каждом случае индивидуально.

1. АСТРОНОМИЧЕСНИЕ ФАНТОРЫ

КООРДИНАТЫ МЕСТНОСТИ

Географические координаты данного пункта определяются широтой и долготой.

Географическая широта отсчитывается от экватора, который принимается за нулевую параллель; положения полюсов определяются 90°северной или южной широты.

Географическая долгота отсчитывается от произвольно выбранного нулевого, гринвического меридиана, причем к востоку от нулевого меридиана она считается положительной, а к западу — отрицательной.

Местное время одинаково для всех точек земли, которые лежат на одной и той же географической долготе, т. е. на одном и том же меридиане. Разница во времени точек на двух разных меридианах равна разности долгот, выраженной во временнбй мере, в которой одному градусу долготы соответствует 4 мин.

Различие в местном времени соседних пунктов представляет для практики большие неудобства, которые устраняются введением поясного времени.

В системе поясного времени земной шар разделяется по меридианам на 24 равных пояса, каждый из которых имеет ширину 15°, или 1 ч.

пояса, каждый из которых имеет ширину 15°, или 1 ч.

Во всех пунктах данного пояса часы устанавливаются одинаково и по времени, соответствующему местному времени для середины (центрального меридиана) пояса.

В соседних поясах часы тоже устанавливаются в каждом одинаково и по времени, соответствующему местному времени для их центральных меридианов, со сдвигами для каждого пояса в 1 поскольку центральные меридианы этих поясов сдвинуты ровно на 15°.

Внутри каждого пояса разница между местным временем, которое связано с видимым движением солнца, и поясным не превосходит */2 ч (разница ровно в 30 мин будет на самой границе пояса).

Основной меридиан, от которого идет счет поясного времени, — гринвичский. В поясе, охватывающем территорию на 7 1/2° к востоку и западу от этого меридиана, применяется так называемое западноевропейское время.

Среднеевропейское время, идущее на 1 ч вперед, используется в первом поясе, расположенном между долготами 7 V2 и 22 V2 ° к востоку от Гринвича.

Во втором поясе, между долготами 22 х/2 и 37 1/2° к востоку от Гринвича, время на 2 ч впереди; его называют восточноевропейским. В этом поясе лежит большая часть западной части СССР, в том числе и Москва.

В третьем поясе, в котором время идет на 3 ч впереди гринвичского, лежит восточная половина Европейской части СССР.

Крайний восток СССР — Чукотский полуостров — находится в двенадцатом поясе и время там на 12 ч впереди гринвичского.

Границы часовых поясов во многих случаях идут не точно по меридианам: из практических соображений их часто проводят по политическим и административным границам, а иногда по линиям железных дорог, большим рекам и другим естественным рубежам.

В СССР для более рационального использования светлой части суток с 1930 г. часы повсеместно переведены на 1 ч вперед. Это время называется декретным.

В табл. V1I-23 приведены географические широта и долгота ряда городов СССР и указаны величины поправки для перехода от декретного времени данного пояса к среднему местному, необходимого для пользования графиками на рис. VII-5 (см. стр. 289 — 292) и астрономическими таблицами.

ВЫСОТА СОЛНЦА И ПЕРИОДЫ СЪЕМОЧНОГО ДНЯ

В течение дня в зависимости от угловой высоты солнца над горизонтом условия киносъемочного освещения значительно меняются. Помимо изменения величины

прямой солнечной освещенности, определяемого длиной пути хода солнечных лучей в поглощающей и рассеивающей свет атмосфере и углами падения света на неподвижные плоские поверхности, происходит изменение спектрального состава

Таблица VI1-23

Город	Широта,		Поправка		Город	Широта, граО.		Поправка
Акмолинск	51,2	71,2	— 1 Ч	15 мин	Кушка	35,2	62 >4	—0 Ч	50 мин
Актюбинск	50,3	57,2	— 1	11	Ленинград	59,9	зо;з	—0	59
Александровск-	50,9	142,2	—0	31	Львов	49,8	24,0	—1	24
Сахалинский					Махач-Кала	43,0	47,5	—0	50
Алма-Ата	43,3	76,9	-0	52	Минск	53,9	27,6	— 1	10
Алушта	44,7	34,4	-0	42	Москва	55,8	37,5	—0	30
Андижан	40,9	72,3	—1	11	Мурманск	69,0	33,1	—0	48
Архангельск	64,6	40,5	-1	18	Николаев	47,0	31,9	—0	52
Астрахань	46,4	48,2	—0	47	Новгород	58,5	31,4	-0	54
Ашхабад	37,8	58,4	—1	06	Новосибирск	55,0	82,9	—1	28
Баку	40,4	49,8	—0	41	Одесса	46,5	38,0	—1	28
Барнаул	53,3	83,8	— 1	25	Омск	55,0	73,4	—1	06
Батуми	41,7	41,6	-1	14	Орджоникидзе	43,0	44,8	—1	01
Благовещенск	50,3	127,5	—0	30	Петрозаводск	61,8	34,4	—0	42
Брест	52,1	26,7	— I	13	Петропавловск-	53,0	158,7	—0	25
Бухара	39,8	64,4	—0	46	Камчатский
Вильнюс	54,7	25,3		19	Полтава	49,6	34,6	—0	42
Владивосток	43,1	131,9	-1	12	Рига	56,9	24,1	-1	24
Волгоград	48,8	44,5	—1	02	Ростов-на-Дону	47,2	39,7	—1	21
Воронеж	51,6	39,2	—1	23	Самарканд	39,6	67,0	—0	32
Ворошиловград	48,8	39,3	—1	23	Свердловск	56.8	60,6	-0	58
Горький	56,3	44,0	—1	04	Симферополь	45 Д)	34,0	-0	44
Днепропет	48,5	35,1	-0	40	Сочи	44,6	39,8	—1	21
ровск					Таллин	59,4	24,7	—1	21
Душанбе -	38,6	68,8	-1	25	Ташкент	41,3	69,2	—1	23
Ереван	40.2	29,5	-1	02	Тбилиси	41,7	44,8	—I	01
Запорожье	47,8	35,2	-0	39	Томск	56,5	84,9	—1	20
Ижевск	56,9	53,2		27	Улан-Удэ	52,0	107,8	—0	49
Иркутск	52,3	104,2	-1	03	Уфа	54,7	55,9	—I	10
Йошкар-Ола	56,7	47,9	-0	48	Фрунзе	42,9	89,8	—1	01
Казань	56,8	49,1	-0	44	Хабаровск	48,5	136,0	—1	00
Калинин	56,9	36,0	-0	36	Харьков	50,0	36,2	—0	35
Караганда	49,9	73,0	—1	08	Чебоксары	56,2	47,3	—0	51
Кемерово	55,1	86,0	—1	16	Челябинск	55,2	61,3	—0	55
Киев	50,5	36,2	-0	35	Чита	52,0	113,5	-0	56
Киров	58,6	49,8	—0	31	Элиста	46,2	44,2	—1	03
Кишинев	47,0	28,8	—0	55	Якутск	62,0	129,8	—1	21
Комсомольск	50,6	137,0	—0	52
Краснодар	45,0	38,8	—1	25
Красноярск	56,0	92,7	—0	49
Куйбышев	53,2	! 50,0	-0	40

Широта, долгота и поправка времени для некоторых городов СССР

освещения и его характера с точки зрения формы и направления теней, отбрасываемых освещаемыми объектами и их элементами.

Съемочный день в зависимости от угловой высоты солнца принято условно делить на периоды.

Период сумеречного, или, как его часто называют, «режимного», освещения, ограничиваемый временем между моментом захода или восхода солнца и моментом, когда глубина погружения солнца под горизонт составляет 6 °. В это время киносъемка обычно производится с использованием дополнительного искусственного освещения, дозировка которого должна время от времени изменяться для получения неизменного соотношения искусственной и естественной освещенности;последняя определяется изменяющейся яркостью неба.

Продолжительность периода сумеречного освещения летом на севере значительно длительнее («белые ночи»), чем на юге.

Период эффектного утреннего или вечернего освещения, ограничиваемый временем между моментом восхода или захода солнца и моментом, когда солнце достигает высоты порядка 15°. В это время наблюдается довольно резкое изменение спектрального состава солнечного света, которое должно при цветных съемках приниматься оператором во внимание. Освещенности вертикальных поверхностей значительно превышают освещенности горизонтальных поверхностей, контраст освещения повышенный; горизонтальные тени имеют вытянутую форму.

Период нормального дневного освещения, ограничиваемый временем, в течение которого солнце находится на высоте между 15 и 60

В это время спектральный состав прямого солнечного света изменяется незначительно. Освещенности горизонтальных и вертикальных поверхностей близки друг к другу; контраст освещения несколько снижается. Расположение и форма теней соответствуют общепринятому представлению об естественном освещении в природе.

Период «зенитного» освещения, характеризующийся временем, в течение которого высота солнца превышает 60°. В это время спектральный состав солнечного освещения остается практически неизменным. Освещенности горизонтальных поверхностей значительно выше, чем освещенности вертикальных поверхностей; контраст освещения снова увеличивается. Горизонтальные тени очень коротки, а вертикальные — удлиняются и направлены вниз. Зенитное освещение неблагоприятно для киносъемки из-за непривычного распределения и формы теней и из-за повышенного контраста.

На графиках рис. VI1-5 приведены данные о времени начала и конца четырех основных периодов съемочного освещения на каждый час местного среднего времени для различных географических широт от 35 до 70 ° через каждые 5 °.

Кривые являются геометрическим местом точек, соответствующих высотам солнца — 6°, 0°, + 15°и +60°. Высота солнца для любого времени суток может быть определена путем приближенного интерполирования между соответствующими точками смежных кривых. Максимальная высота солнца для данной широты 22 июня обозначена точкой в

мальная высота солнца для данной широты 22 июня обозначена точкой в центре графика, снабженной соответствующей цифрой в градусах.

При пользовании графиками для определения продолжительности съемочного времени следует учитывать, что характер освещения, определяемый соответствующим периодом, в чистом виде имеет место лишь при прямом солнечном освещении; при наличии облаков, закрывающих солнце, характер освещения претерпевает значительные изменения.

СПЕНТРАЛЬНЫЙ СОСТАВ ЕСТЕСТВЕННОГО СВЕТА

Длина пути лучей солнечного света сквозь атмосферу для данной точки на земле различна в зависимости от высоты солнца; при малых высотах этот путь в десятки раз больше, чем когда солнце в зените. При прохождении света сквозь атмосферу его ослабление происходит для разных участков спектра не одинаково; в наименьшей степени

поглощаются и рассеиваются лучи красной части спектра и в наибольшей — синей части. С изменением высоты солнца происходит изменение спектрального состава света, достигающего земли. С увеличением высоты солнца цветовая температура растет сначала быстро, а затем медленнее.

Рис. VII-4 в сочетании с графиками рис. VI1-5 даст ориентировку для оператора в вопросе предварительной оценки условий цветнрй киносъемки в различное время дня в различных географических условиях. Здесь кривая 1 — цветовая температура на горизонтальной плоскости; 2 — на вертикальной плоскости, обращенной к солнцу; 3 — на плоскости, перпендикулярной к солнечным лучам.

Цветовая температура света в тенях, т. е. света неба, колеблется от 6000 до 12 ООО К, в зависимости от состояния атмосферы и до некоторой степени от высоты солнца.

В пасмурную погоду цветовая температура естественного освещения в течение дня весьма постоянна и составляет 5700—6500 К.

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Рис. VII-4. Цнетваяiсмпсраiура суммарного дневноюceeia при безоблачном небе в зависимости от высоты солнца

Освещенность земной поверхности и расположенных на ней предметов в течение дня непрерывно меняется в зависимости от высоты солнца и погоды. При безоблачном небе эта освещенность слагается из двух частей: прямой освещенности, создаваемой непосредственно

Январь 1 2 12 21 22 31 I'll Февраль ю Н м 20 21 Март 2 а 22 Апрель | 11 21 Май 1 11 21 31 Июнь 10 20 30 Июль 10 20 30 Август 9 19 29 Сентябрь 8 18 28 Октябрь 8 18 28 Ноябрь 7 17 27 Декабрь 7 17 27

т

1

А

ч

\

А

г

У

У

J

У

i

га

г

/

г

i

I

Л

3е

[

I

(

)

)

\

Ч.

>

7

\

\

/

1

J

у

\

Д

4

А

\

\

А

1

о

/

\

\

(

1

Л

*

Рис. VII-5B. Широта 45° (Алушта 44,7°, Алма-Ата 43,3°, Владивосток 43,1°, Краснодар 45°)

Дата Пр.годВис.год 0 12 3 4 5 6 7

Часы суток 8 9 10 II 12 13 14 15 16 17

18 19 20 21 22 23

Рис. VI 1-5г. Широта 50° (Актюбинск 50,3°, Благовещенск 50,3°, Киев 50,5°, Львов 49.8°)

Рис. УП-5ж. Широта 65° (Архангельск 64,6°)

Рис. VI1-53. Широта 70° (Мурманск 69°)

прямыми лучами солнца, и рассеянной освещенности, создаваемой рассеянным светом неба. Сумма света неба и света солнца дает полную, или суммарную, освещенность. Когда солнце закрыто достаточно плотным облаком, а также в тенях предметов имеется только рассеянная освещенность.

Наличие облачности на небе в тех случаях, когда солнце не закрыто облаками, всегда приводит к повышению суммарной освещенности за счет увеличения рассеянной освещенности, создаваемой светом, вторично отражаемым облаками после его отражения от земной поверхности.

При наличии тонких полупрозрачных облаков, полностью закрывающих солнце, прямой солнечный свет заметно (в среднем в два-три раза) ослабляется, но полностью не устраняется.

В табл. VI1-24 приведены средние значения дневной освещенности на плоскости, перпендикулярной лучам солнца, в зависимости от высоты солнца и состояния неба.

Таблица VI1-24

Зависимость величины освещенности от высоты солнца и облачности, без снегового покрова (тыс. лк) (данные ориентировочные)

Высота солнца, град.	Безоблачно		Высококучевые и слоисто- кучевые облака
	солнца	тень	i о 1мце				темь
				*и	'/4	V*	хи	'/4	•и	4Л
5	13	3	13	14	14	14	3	4	4	4
10	31	4	32	32	32	32	5	6	6	6
15	39	6	39	40	40	40	6	8	9	9
20	51	7	52	53	54	57	7	10	12	13
25	60	8	61	63	65	68	10	13	16	17
30	66	9	68	72	75	77	12	17	21	22
35	73	10	76	81	84	86	14	20	23	24
40	80	12	83	89	92	94	15	22	25	28
45	86	13	92	96	99	101	18	24	28	32
50	92	14	98	103	105	108	19	26	29	34
55	98	15	105	109	111	114	21	26	30	35

Кучевые и кучево-дождевые облака

Здесь и далее — степень покрытия неба облаками.

В этой таблице в графе «солнце» дана суммарная освещенность (солнце + небо), которая имеет место, когда солнце не закрыто облаками. В графе «тень» дана рассеянная горизонтальная освещенность, которая получается, когда солнце закрыто плотным облаком. Четыре графы соответствуют разной степени покрытия неба облаками, которая определяется на глаз и практически безразлично, сконцентрированы ли облака в одной части неба или распределены по нему равномерно.Наличие снегового покрова увеличивает рассеянную и, следовательно, суммарную освещенность; особенно заметно вследствие многократных отражений увеличение освещенности в тени при значительной облачности, достигающее двукратного по сравнению с освещенностью при отсутствии снегового покрова.

Во время сумерек освещенность непрерывно меняется, повышаясь во время утренних сумерек и понижаясь во время вечерних. Скорость изменения освещенности зависит от скорости погружения солнца; поэтому на северных широтах освещение меняется медленнее, чем на южных, и северные сумерки продолжительнее южных (см. графики на рис. VII -5).На сумеречную освещенность (табл. VI1-25) влияет состояние неба. Облачность, закрывая яркий сегмент зари, обычно ведет к снижению освещенности, однако иногда облачность, особенно при наличии снегового покрова, может вызвать увеличение сумеречной освещенности.

Таблица VI1-25

Сумеречная освещенность горизонтальной поверхности при различных условиях (лк)

Глубина погруже-
ння солнца.
град.
Условия	0	0.6	1	1,5	2	2,5	3	3.5	4	4.5	5	5,5	6
Безоблачно	650	540	395	285	205	140	95	60	30	20	10	6	3
Высокая облачность	—	520	400	275	205	150	90	55	30	20	10	6	3
Низкая облачность	245	130	100	70	30	15	9	7	5	3	2	1	0,5

---

[1]Средняя продолжительность горения ламп мощностью 1000 н 1500 Вт на практике значительно превышает приведенную в таблице.