Guida completa all’illuminazione studi TV

L’evoluzione della televisione da trasmissione elettronica di immagini a mezzo di comunicazione di massa e artistico ha richiesto lo sviluppo di una forma d’arte di lighting design completamente nuova. Sebbene siano derivati dai principi di base della fotografia fissa, i fondamenti dell’illuminazione studio televisivo si sono evoluti in una forma molto più dinamica per soddisfare le esigenze di questo mezzo di comunicazione così particolare.

In effetti, la televisione è diventata un mezzo artistico grazie allo sviluppo e alla corretta applicazione di apparecchi di illuminazione e sistemi di controllo appropriati, oltre che ai miglioramenti apportati alle telecamere. Ora i formati multimediali migliorati, tra cui il 4K e l’HD, aumentano la necessità di un’illuminazione superiore.

Terminologia di base delle luci TV

Prima di passare a illustrare gli aspetti più interessanti dell’illuminazione studio televisivo, è bene intendersi sulla terminologia utilizzata per evitare confusione. Come potrai notare moltissimi tipi di fari e di elementi in generale, è mutuata dall’illuminazione teatrale e da palco.

• Rapporto d’aspetto – Aspect Ratio Il rapporto tra la larghezza e l’altezza di uno schermo televisivo o di un’immagine visualizzata.
• Controluce – Back light Apparecchio utilizzato per illuminare il soggetto dal retro per favorire la separazione dai fondali e aumentare l’effetto tridimensionale.

• Luce base – Base Light Il livello base di intensità dell’illuminazione flood richiesto per soddisfare il mezzo utilizzato.
• Catenaria – Catenary Alimentatore flessibile sospeso in più punti per consentire il movimento di un’unità di sospensione dell’illuminazione, ad esempio un pantografo.
  Nota: di solito si trova sulle gru mobili a ponte.
• Canale – Channel Il circuito che va dal fader della console al dimmer associato.

• Cono – Cone Tubo posto davanti a un faretto per ottenere un fascio di luce più piccolo.
• Luce di riempimento – Filler Utilizzato per controllare le zone d’ombra; di solito è una luce morbida, ma può essere controllata come luce dura.

• Lente Fresnel – Fresnel Lens Lente convessa costruita a gradini per ridurne lo spessore e quindi le dimensioni e il peso.

• Gobo Maschera posizionata su un faro spot per modellare il fascio. È una forma semplice di proiezione di contorno.
• Luce dura – Hard Light Un apparecchio che produce forti ombre, di solito un faro spot.
• Luce chiave – Key Light Una luce principale di modellazione, di solito il punto di Fresnel.
• LUX – (Lumens/m2) Unità di misura della luce incidente che arriva a una superficie.
• Master/Group Master Di solito si riferisce a un fader del sistema di controllo dell’illuminazione che sovrascrive un gruppo di fader individuali.
• Pantografo – Pantograph Dispositivo con braccio trasversale bilanciato a molla per variare l’altezza degli apparecchi di illuminazione.

• Dimmer Dispositivo elettronico che gestisce l’afflusso di corrente al faro per permettere che l’intensità della luce possa essere regolata.

• Sagomatore – Profile Spot Un faro sagomatore viene utilizzato nell’illuminazione studio televisivo utilizzato per proiettare forme o motivi.
• Luce morbida – Softlight Apparecchio progettato per produrre una luce praticamente priva di ombre; utilizzato per controllare il contrasto.

Low Energy Lighting

Per una produzione televisiva, una soluzione di illuminazione a basso consumo energetico (Low Energy Lighting – LEL) è la combinazione di:

• Apparecchiature di illuminazione efficienti – sorgenti luminose, apparecchi di illuminazione (il sistema ottico) e comandi per l’illuminazione
• Progettazione efficiente dell’impianto di illuminazione
• Gestione efficiente delle apparecchiature di illuminazione durante tutte le fasi della produzione, comprese le pratiche “al buio”.

Se queste condizioni sono soddisfatte, è possibile ottenere una soluzione illuminotecnica che sia meravigliosamente illuminata, conveniente e sostenibile. LEL dovrebbe migliorare la qualità dell’immagine fornita, la creatività dei progettisti e le operazioni di programma.

Una soluzione LEL deve adattarsi alle prestazioni delle apparecchiature esistenti (livelli di colore e di lux), essere facile da usare durante le riprese, semplice da mantenere e complementare alla realizzazione di programmi 3D e HiDef. Una soluzione LEL ridurrà il consumo energetico, i requisiti di raffreddamento e la frequenza di sostituzione delle lampade. È inoltre importante monitorare il consumo energetico per garantire la misurazione dei risparmi. Tuttavia, per un progetto illuminotecnico efficiente dal punto di vista energetico è necessario che i progettisti dispongano di una scelta, di un budget e di un tempo adeguati.

Tecnologie di illuminazione degli studi televisivi

Nella scelta delle apparecchiature di illuminazione per la produzione televisiva è necessario tenere conto di diversi parametri. Questi possono essere raggruppati in due criteri di selezione principali:

Criteri di prestazione: riguardano le caratteristiche fisiche dell’apparecchio di illuminazione e della sorgente luminosa, quali:

• potenza,
• emissione di lumen,
• efficacia luminosa della sorgente luminosa,
• rapporto di emissione luminosa dell’apparecchio,
• emissione spettrale della sorgente luminosa e
• curva di dimmerazione.

Criteri operativi: riguardano le modalità di funzionamento dell’apparecchio di illuminazione e non sono sempre facili da quantificare. Per le applicazioni di illuminazione per la produzione televisiva questi criteri includono:

• regolabilità,
• funzionamento di giogo e palo,
• schermatura,
• regolabilità del fascio,
• complessità del controllo dell’illuminazione,
• manutenzione dell’apparecchiatura e
• sostituzione della lampada.

Poiché gli apparecchi di illuminazione sono costituiti da una serie di parti tecniche – la sorgente luminosa, l’apparecchio di illuminazione e il dispositivo di controllo dell’illuminazione – è opportuno trattarli separatamente.

Questi principi si basano sulla tecnologia dell’illuminazione al tungsteno, ma sono ancora validi nell’uso delle nuove sorgenti fluorescenti e delle più recenti sorgenti LED, oggi comunemente utilizzate per l’illuminazione fotografica, cinematografica e televisiva.

Illuminazione a LED: pro e contro

I diodi a emissione luminosa (Light emitting diodes – LED) sono sorgenti elettroluminescenti a semiconduttore. La luce viene generata dalla ricombinazione di cariche in un semiconduttore con un appropriato intervallo di bande energetiche. I LED standard producono una radiazione a banda stretta che all’occhio umano appare come un colore saturo. Per questo motivo le prime applicazioni dei LED si sono concentrate sulla luce colorata. I LED colorati offrono il vantaggio di emettere luce colorata in modo molto efficiente rispetto all’uso di filtri sottrattivi e dicroici con altre sorgenti luminose.

La luce bianca non può essere prodotta direttamente con i materiali semiconduttori. Attualmente, i LED possono generare luce bianca utilizzando due metodi indiretti:

• miscelazione RGB,
• conversione della luminescenza.

I LED RGB combinano tre diodi luminosi colorati che emettono luce rossa, verde e blu (RGB). I colori della luce possono essere miscelati per produrre un’ampia gamma di colori, compreso il bianco, regolando le loro diverse intensità luminose. La resa cromatica della luce bianca generata con i LED RGB è generalmente scarsa. I LED che producono luce bianca con conversione della luminescenza convertono tipicamente lo spettro dei LED colorati utilizzando i fosfori come strato luminoso. Attualmente, l’approccio preferito per produrre LED bianchi è quello di utilizzare LED blu con rivestimenti di fosfori gialli.

Con questa tecnologia è possibile ottenere distribuzioni spettrali migliori e una buona resa cromatica, approssimativamente pari a 90. I colori della luce bianca disponibili sono il bianco caldo, il bianco neutro e il bianco luce diurna con temperature di colore comprese tra 2500K e 8000K. I LED possono essere estremamente diversi in termini di caratteristiche cromatiche, ma anche per il tipo di costruzione e il fattore di forma.

Le forme di LED utilizzate sono le seguenti:

• LED di tipo T – Hanno un alloggiamento in plastica con un diametro di 3-5 mm per il LED cablato. La forma della lente determina l’angolo di emissione della luce. Tendono ad avere un basso flusso luminoso, ma alcuni produttori di apparecchi televisivi li hanno utilizzati in grandi array per applicazioni di illuminazione soffusa.
• LED SMD – I LED Surface Mounted Device hanno contatti saldati e componenti che emettono luce incollati direttamente sul circuito stampato.
• LED COB – I LED Chip on Board hanno un chip protetto e sigillato posizionato direttamente su un circuito stampato senza un proprio alloggiamento.

I LED SMD e COB ad alta potenza hanno un consumo energetico superiore a 1W. In questi LED, la gestione termica è un fattore chiave perché la luce è generata in una superficie molto piccola e la loro costruzione presenta una resistenza termica molto bassa tra il chip e il circuito stampato. Per questo motivo, i LED ad alta potenza sono solitamente utilizzati su schede di circuiti metallici che richiedono una speciale gestione termica nell’apparecchio di illuminazione. La potenza del LED diminuisce con l’aumentare della temperatura. Di conseguenza, una buona dissipazione del calore è importante per un funzionamento regolare.

A parte questo, i vantaggi dell’impiego della tecnologia LED rispetto le precedenti lampade al tungsteno, a scarica, fluorescenza e plasma sono:

• I LED utilizzati per l’illuminazione non producono radiazioni UV o IR, ma in genere contengono più luce blu rispetto ad altre sorgenti e questo può rendere problematico l’uso di alcuni filtri.
• Sono caratterizzati da una forma compatta e ridotta, da una durata estremamente lunga e da un’elevata resistenza agli urti.
• Per questi motivi hanno meno probabilità di guastarsi in un momento critico e necessitano di minore manutenzione.
• Hanno un basso consumo energetico; pertanto la loro efficienza luminosa è elevata (attualmente 40-80 lm/W).
• Quando vengono dimmerate, la temperatura di colore rimane costante mentre l’intensità luminosa diminuisce.
• Si avviano istantaneamente e reagiscono rapidamente alla dimmerazione e al controllo.

Illuminazione studi televisivi

Uno studio televisivo medio richiede sei tipi fondamentali di apparecchi di illuminazione.

1 – Le luci chiave

Le luci chiave sono la fonte principale di illuminazione del soggetto in uno studio. Grazie a due importanti caratteristiche di progettazione, il faretto Fresnel è la luce chiave standard. In primo luogo, il suo fascio di luce può essere controllato da uno spot stretto a un’ampia focalizzazione. Questa capacità di adattamento della messa a fuoco consente un controllo preciso dell’area di copertura e una variazione del livello di intensità senza modificare la posizione di montaggio dell’apparecchio. La forma del fascio può essere ulteriormente controllata con l’uso di bandiere paraluce. In secondo luogo, grazie al suo sistema di lenti, il proiettore Fresnel produce un fascio di luce dai bordi morbidi che si fonde facilmente con altri apparecchi illuminando il soggetto e il set. Questo fascio morbido è la caratteristica più importante di questo apparecchio per l’illuminazione televisiva.

2 – Controluci

I controluce sono utilizzati per separare il soggetto dallo sfondo, dando così l’illusione della profondità. Posizionato al di sopra del piano della telecamera e direttamente dietro al soggetto, il controluce deve essere montato con attenzione per evitare la luce diretta sull’obiettivo della telecamera e la dispersione e le ombre indesiderate sul set. Poiché deve avere le stesse qualità di controllo e messa a fuoco della luce chiave, il tipico controluce è anche un faretto Fresnel.

3 – Luci di base

Le luci di base stabiliscono il livello generale di illuminazione studio televisivo. Il flood è l’apparecchio più comunemente usato per l’illuminazione di base. Unità di grande potenza, relativamente incontrollabile in termini di messa a fuoco, la luce di base deve produrre un campo di luce dai bordi morbidi, in modo che più unità possano essere facilmente miscelate. Le luci di base possono anche essere utilizzate per fornire una miscela di colori sul set, se necessario. Idealmente, le luci di base dovrebbero essere dotate di un meccanismo di messa a fuoco regolabile per fornire una certa misura di controllo della diffusione del fascio.

4 – Luci di riempimento

I termini luce di base e luce di riempimento, nell’ambito dell’illuminazione studio televisivo, sono quasi intercambiabili. Le luci di riempimento, tuttavia, sono sorgenti luminose secondarie che forniscono un’emissione diffusa simile a quella delle luci di base. Coprono e sfumano le ombre create dalla luce chiave e riducono i rapporti di contrasto eccessivi.

5 – Luci da set

Le luci da set e da ciclorama sono progettate per creare un’illuminazione omogenea su un fondale. Si usano per intensificare il livello di illuminazione dello sfondo, per bilanciare l’immagine, per fondersi con l’insieme o per creare un’atmosfera speciale. Se circuitate singolarmente con più unità, dotate di supporti colorati e controllate da dimmer, le luci Cyclorama possono fornire molte tonalità e sfumature possibili grazie a un’efficace miscelazione dei colori, dando così sottili variazioni all’illuminazione complessiva di qualsiasi set.

6 – Effetti luce

Gli effetti luce proiettano immagini su un soggetto o uno sfondo per aggiungere interesse o creare un’atmosfera speciale. Il proiettore sagomatore è l’unità più comunemente utilizzata a questo scopo. È costituito da una sorgente luminosa concentrata ad alta potenza, da un sistema di lenti di precisione che impiega lenti di varie lunghezze focali, da otturatori di inquadratura a quattro vie e da un alloggiamento per la sagoma che consente di posizionare un modello all’interno del “gate” dell’apparecchio per una proiezione più efficace. Questi strumenti sono in grado di inquadrare un’area e di fornire una proiezione nitida del modello necessaria per tagliare il livello di luce complessivo.

Teoria dell’illuminazione studio televisiva

Per aiutarti a capire meglio ciò che andiamo a spiegare, sarà utile esaminare alcune proprietà della luce e il suo comportamento. La luce viaggia sempre in linea retta, ma può essere deviata dalla riflessione, negli specchi, ecc. e soprattutto può essere rifratta quando passa tra aria e vetro. Tutte le lenti si basano sulla rifrazione per mettere a fuoco i raggi di luce, sia in una macchina fotografica sia in un apparecchio di illuminazione.

La luce solare e le lampade a incandescenza si comportano in modo simile perché sono radiatori a corpo nero. Che cos’è un radiatore di corpo nero? Immagina un pezzo di metallo nero che viene riscaldato: dapprima si illumina di un rosso intenso quando irradia principalmente nell’estremità rossa dello spettro, attraverso il calore bianco fino a un blu intenso all’estremità dello spettro. L’equilibrio della temperatura di colore dipende principalmente dalle quantità relative di rosso e di blu; la temperatura di colore è espressa in unità Kelvin, che si basano sulle unità Celsius, a partire dallo Zero Assoluto o -273 Celsius.

La telecamera può essere orientata per accettare la luce incidente in un’ampia gamma, ma se è orientata per 3200K riprodurrà la luce diurna di 5600K come un’immagine leggermente blu.

La ricerca della dimensione

Ci sono diversi fattori che determinano il modo in cui viene applicata l’illuminazione:

1. Esiste una quantità minima di luce necessaria per consentire alla videocamera di lavorare con successo. Questa quantità si calcola in base al livello di illuminazione richiesto sui tubi di ripresa per ottenere una buona immagine, tenendo conto del sistema ottico della fotocamera.
2. La scena e l’azione (giorno, notte, sole, buio, ecc.)
3. Gli angoli e le distanze delle luci dal soggetto.

La televisione è un sistema bidimensionale, a differenza della visione umana che ci fornisce immagini tridimensionali. L’occhio umano ci permette di vedere forme e profondità. Per la televisione, dobbiamo creare profondità e questo si può ottenere solo con l’illuminazione in relazione al soggetto. È importante capire che non è la luce a creare l’immagine, ma le ombre create dalla luce. Un oggetto illuminato in modo uniforme non avrebbe sostanza né forma.

Posizionamento delle luci TV

La maggior parte dei progetti di illuminazione di base per la televisione utilizza un approccio triangolare per la collocazione dei fari.

• Se il proiettore posteriore è posizionato direttamente dietro e sopra il soggetto e la telecamera è rivolta direttamente verso il soggetto, la luce chiave sarà posizionata a un angolo di 45 gradi rispetto al soggetto e a un angolo di 45 gradi sopra il piano della telecamera.
• La luce di riempimento è posizionata di fronte alla luce chiave con un angolo inferiore, anche se a volte può essere posizionata direttamente sul soggetto. Non esiste una regola fissa per quanto riguarda la posizione delle luci chiave e di riempimento rispetto al lato del soggetto; dipende interamente dalla decisione del direttore luci e dalla posizione delle telecamere. La posizione finale di questi due apparecchi dipende dalla natura del soggetto e dall’effetto finale desiderato.

• Per essere efficace, il controluce deve essere posizionato da 60° a 75° sopra l’orizzontale, dietro il soggetto. Quest’angolo consente alle ombre indesiderate di cadere fuori dall’area di visualizzazione della telecamera. Il soggetto deve sempre trovarsi a un minimo di un metro di distanza dal set, e se possibile anche di più, per dare l’illusione della terza dimensione attraverso una corretta separazione dallo sfondo.
• La luce del set deve essere posizionata in modo da consentire un’illuminazione omogenea dello sfondo. I livelli di illuminazione dei vari apparecchi sono determinati dai requisiti della scena. Il rapporto tra i livelli delle varie unità è importante per determinare la qualità complessiva dell’immagine.

Luce chiave

Oltre ad essere la luce principale, tende a essere la chiave dell’intero quadro; stabilisce l’atmosfera e il carattere dell’immagine e in genere è in grado di produrre risultati accettabili se usata da sola. Di contro non contribuisce molto alla profondità dell’immagine. La chiave tende a essere utilizzata con un angolo verticale di 30°, ma può essere compresa tra 20° e 45°. Quando gli angoli di incidenza orizzontale e verticale sono entrambi di circa 30°, si ottengono generalmente buoni risultati. I livelli di luce tipici sono di 1000-2000 lux.

Controluce

Il controluce viene utilizzato per migliorare la separazione e la profondità; l’angolo di controluce rispetto al soggetto non dovrebbe preferibilmente superare i 45° sul piano verticale e può essere variato più della chiave. È più difficile ottenere un buon angolo di controluce nello studio televisivo perché i soggetti devono essere posizionati molto lontano dallo studio e questo è generalmente poco pratico. Il rapporto tra l’intensità del controluce e la luce chiave è generalmente di 1:1, ma un controluce forte può talvolta essere efficace per creare atmosfera e drammaticità. I doppi controluce sono di solito vantaggiosi per i soggetti con i capelli lunghi.

Luce di riempimento

La luce di riempimento è spesso considerata come una luce di base su cui si costruisce la modellazione. Certamente le cineprese devono avere un determinato livello di luce per funzionare bene, ma si è visto che le fotocamere moderne tollerano molto bene le scene ad alto contrasto e la luce di base non ha più l’importanza che aveva in passato. È molto meglio illuminare la scena e gli artisti per ottenere effetti come singoli elementi costruiti per un totale, piuttosto che inondare l’area con una luce morbida e poi aggiungere chiavi di modellazione. Anche la luce di riempimento tende a essere considerata una sorgente morbida e, in generale, è la più utile.

Un punto da tenere presente è che la luce morbida non è una luce senza ombre e la sua posizione è molto importante. In genere viene utilizzata per ridurre il contrasto creato dalla luce chiave. La luce morbida ha un livello di circa 500 lux.

• Una luce morbida utilizzata frontalmente può essere impiegata per controllare il contrasto, ma non viene spesso utilizzata in televisione.
• Una luce morbida a 45° rispetto al soggetto darebbe un effetto di doppia chiave.
• Una luce morbida laterale dà il risultato migliore

Illuminazione di più soggetti

Con l’aggiunta di altri soggetti e telecamere, i requisiti di illuminazione studio televisivo aumentano. In questa situazione, ogni soggetto ha bisogno di una propria luce di base, di riempimento e di controluce, e in molti casi ogni soggetto ha bisogno di luci di base e di controluce da due o più fonti, a seconda delle inquadrature della telecamera. L’approccio descritto sopra viene comunemente definito “illuminazione a tre punti”. In alcune circostanze, soprattutto in presenza di più telecamere, il direttore delle luci potrebbe utilizzare un approccio a “quattro punti”, in cui quattro Fresnel sono montati sopra, di lato e dietro il soggetto, creando un quadrato, con il soggetto al centro. In questo modo è possibile catturare il soggetto da qualsiasi angolazione della macchina da presa con le opportune luci chiave, di riempimento e posteriori. Inoltre, ciò offre al direttore delle luci una maggiore flessibilità e permette al soggetto di avere una maggiore libertà di movimento all’interno delle inquadrature.

Evoluzione dell’illuminazione studio televisivo

Ovviamente, questo breve articolo può coprire solo alcuni dei principi fondamentali dell’illuminazione studio televisivo in modo molto generale.  Con il rapido sviluppo dell’arte e della tecnologia dell’illuminazione televisiva, diventa altrettanto rapida l’evoluzione dei sistemi di illuminazione. 

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