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做了别人不敢做的事!智云攻克算法与流体力学散热

早期电影拍摄为使用自然光,必须在玻璃工作棚内完成拍摄,上世纪初,摄影师尝试使用汞蒸气管作为发光源,这一历史性突破,让灯光开始为人所用。从基础照明到电气时代,每一次影视灯工艺变革,都颠覆传统。下一个十年,影视灯如何轻量化紧跟短视频高产需求,已成为摆在产业桌面的关键议题。

影视灯散热的底层逻辑——流体力学全面应用

提到摄影装备,就无法绕开智云。摄影用云台的标准化和全面普及,离不开智云8年的创新技术投入,每一次新品迭代都引领行业新发展趋势。

从用户体验到生态构建,智云深信硬件和算法组合,能赋予摄影设备更为智能的操控表现。而在此之前,并没有哪个厂商提出算法解决影视灯轻量化的需求,仅有智云大开脑洞,凭借硬核技术进军摄影灯市场。

做了别人不敢做的事!智云攻克算法与流体力学散热摄影灯通常由LED、散热器、控制、连接装置组成,其中散热器决定摄影灯整体形态体积,传统散热组件以散热底座、鳍片、散热管、风扇基本结构组成,已在行业内形成较成熟的产业链,厂商可在市面上找到多种现成的散热方案。这也就导致,影视灯厂商可以缩减大量研发成本和模具成本,采用统一规格的硬件快速完成新品更新任务,鲜有对核心部件从0到1深入研究开发的。

而力求根源上解决行业难题的智云发现,不同功率的摄影灯并非都是完美匹配的散热器,叠加散热的方案只会让影视灯越来越重。定制散热的方案显然是突破行业难点的核心关键。这一研究,便没有回头路,智云单独成立核心团队,历经近2年研发,终于摸透了散热器提高效率的原理和突破点。

智云研发团队剖析274个散热器,并综合流体力学研究发现,当空气在管道或其他容器中流动时,会导致气体在障碍物或缩小流道上产生粘附作用,使气体产生粘性。流体的粘性在散热器金属表面形成一层空气薄膜,受限于空气的隔热和保温属性,极易形成热隔绝,缩减这层空气薄膜,也是提升散热效率的关键。

做了别人不敢做的事!智云攻克算法与流体力学散热“空气和液体都属于流体,我们经常看到河道中间的流速快,而靠近河道的两侧水流速明显减慢,如果整个河道的流速都能趋近中间速度,流体通过量将大幅提升,同理空气流道近乎相同,理顺流通是散热效率的关键。”智云研发介绍到,“在微观环境中,不同的流速和障碍物形成相互作用力,好比河道内容易形成旋涡,暗流等等阻碍流速的阻力,空气流道同样也会形成微观涡流和湍流,对冲影响空气排气。”经研究,传统散热器为提高散热效率,大多数采用提高散热风压的技术方案,通过叠加散热面积,导致摄影灯很难实现轻量化发展,影视灯功率越大,散热面积和产品也越来越大。

智云电子回压散热系统——算法和姿态散热强强联合

2022年6月,智云发布五倍FR100C百瓦棒灯进军补光灯市场,实现了传统棒灯不可企及的100W功率输出,这是智云搭载电子回压散热系统的首款产品,也宣告历经2年的散热研究正式投产。针对补光灯越做越大的弊病,显然智云已经找到了解决方案。

对于智云影视灯团队而言,每款新品补光灯面市,都要经过40到50余次的建模打样测试,1千多次的模具微调修改打磨,项目比常规产品提前至少2倍以上的筹备期,从无到有的过程注定艰难,但创新的本质就是量变实现质变,不断打磨,突破技术瓶颈,最终智云研发出的MK I普通型流道电子回压散热系统功率密度可以突破实现0.1-0.15w/cm³,远高于同类的0.05w/cm³。

做了别人不敢做的事!智云攻克算法与流体力学散热针对前期研究发现的流道空气粘性形成薄膜问题,智云巧妙的使用变频风扇快速且间隔的吹气,使得流体由均匀的受力变成了间断性的受力,提高空气表面的加速度,大幅降低粘在散热器表面的空气薄膜厚度;又重新定制设计不同的散热器结构,热管排布和风扇尺寸,尽量减少涡流和湍流的发生。这就要求风扇能够精准控制,得益于智云手持云台无刷电机实时电流电调技术发展,智云根据风机电流反馈的波形,滤掉风扇本身的杂波之后,根据气压进行空气建模,形成一套近似的消除综合湍流,涡流压力的算法,进而使用算法动态控制风扇。

独立定制散热器的方案难度巨大,这无异于推翻公模散热器的产品构成,投入更多研发成本和时间,

“每一个影视灯的研发都需要重新设计散热器,我们力求优先满足小巧散热体积的优先级,每款灯的结构和体积都有严格要求又需要根据功率单独定制,包括散热风扇、散热鳍片面积数量和结构布局,没有前车之鉴,只有不断试错和测试。”最终由智云研发的同功率同规格影视灯体积大大缩减,100W功率输出的智云功率王X100体积仅有其他厂商的30%,首次在业内实现百瓦功率摄影灯轻松装进口袋。

做了别人不敢做的事!智云攻克算法与流体力学散热然而,追求完美的智云并未满足于这种较经济的散热方案,对于新一代散热的研究和深度设计之路也从未停滞。智云秉承的研发理念就是:投产一代,研发一代,探索一代。截止2023年,智云已有多个散热专利同步进入试产阶段。

今年6月,搭载智云MKII型电子回压散热系统的G200影视灯上市,采用高压高速流道电子回压技术,降低了散热器的厚度,缩小了空气流动的距离从而降低阻力。使得风扇可以在同等噪音下提供更高的风压,加大吹散粘在散热器表面的静止空气层的力,配合空气建模算法控制的风扇,大大提高散热效率。用MKII型制作的智云灯具,功率密度可以达到0.16-0.23W/cm³,轻便性远远大于同类,也一改传统影视灯大,笨,长形布局散热的固有形态。

做了别人不敢做的事!智云攻克算法与流体力学散热智云影视灯的愿景——让每个创作者都能完成想要的光影艺术

不计成本的研发投入,必定不仅仅为了拓展商业版图,智云对于光影应用也有自己独到的理解。

从电影画面艺术的专业高门槛到个人消费级的发展,智云研发的手持云台现已成为视频拍摄的必要工具,智云经历了全球短视频浪潮的萌芽到红海,移动影像从兴趣爱好到商业生产力快速转化,让更多创作者应用前沿科技实现创作自由,拍摄自己想要的光影艺术是智能设备制造业的不变初衷。

那么,纯粹的创作,就不应被设备负担限制。轻量小巧,专业易用的影视灯必然是用户最想要的生产工具。智云改变的是大功率影视灯无法户外随心创作的刻板印象,也是对现有不同条件工作室的完美匹配,谁也没有想到100W功率的专业影视灯可以立于桌面;不足10平方的摄影工作室也能完成三盏灯以上的商业级布光;人像、采访、直播更能轻松改善光影画质,让摄影师快速完成属于自己的艺术作品,并且富有创作成就感。

做了别人不敢做的事!智云攻克算法与流体力学散热摄影灯具行业近年来呈现出快速增长的态势。据市场调研报告显示,2019年我国摄影灯具市场规模约为23亿元,预计到2025年将达到60亿元,年复合增长率将超过15%,其中,摄影灯具的应用领域也在不断拓展,除了专业的摄影、影视行业外,在电商、广告、婚庆等领域也得到广泛应用。影视灯的发展前景巨大,依托于视频娱乐服务行业,灯光市场依旧会朝着多个维度发展。

(1)高端专业化,电影、商业广告,专业机构对于专业智能化的高端影视灯仍有强烈需求,品牌影像大厂发展智能设备同时形成配套的光影装备,专业机构和摄影厂商纷纷入局,形成螺旋式技术上升,进一步打开影视灯市场。

(2)多极化和个性化,下沉市场充分教育,初级用户开始接触补光灯等拍摄设备并选择符合预期的补光灯,如直播灯、化妆灯、桌面灯等多类产品,品牌持续竞争提高质价比,线上/下渠道布局以满足新用户基础补光需求。

(3)智能化发展,摄影灯具在智能化、自动化、精细化方面的需求越来越多。例如,色温自动调节、精细混合调光、远程和组网控制等功能将不断升级,专业化灯具市场目前仍处于高速增长期,智能化摄影灯具市场也将迎来更为广阔的发展前景。

“影视灯市场竞争激烈,提高企业竞争力的方式是不懈创新”,智云总工程师廖易仑描述到,“基于电子回压散热系统的升级已经更新到了六代,智云将在材料和工艺上重点突破现有的散热体系,建立自己的供应布局,并且也将不断优化产线,让更多使用影视灯的用户轻松愉悦完成高质量创作,智云在技术创新上“想到做到”,也同样服务每一个创作热情,帮助他们实现创作梦想。”

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