以央視為例，探討LED影視燈的應(yīng)用情況

　　1 LED 影視燈具的發(fā)展

　　1.1 發(fā)展影視燈具的意義

　　照明耗電在各個(gè)國(guó)家的總發(fā)電量中占有很大比例，我國(guó)照明耗電大體占全國(guó)總發(fā)電量10 ～ 12%。根據(jù)中華人民共和國(guó)2009 年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)（2010 年2 月25 日公布），2009 年我國(guó)總發(fā)電量為37146.5 億千瓦時(shí)（度），照明耗電按全國(guó)總發(fā)電量10% 計(jì)，達(dá)3714.7 億度，為三峽水力發(fā)電工程年發(fā)電能力（847 億度）的4.39 倍左右。由此可見(jiàn)，照明節(jié)電，具有重要意義。

　　2009 年9 月22 日，國(guó)家主席胡錦濤在聯(lián)合國(guó)氣候變化峰會(huì)上承諾，大幅度減少溫室氣體排放量，到2020年的排放量將遠(yuǎn)低于2005年的水平。

　　2009 年10 月12 日，國(guó)家發(fā)改委公布了《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見(jiàn)》，提出了我國(guó)半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，到2015 年，半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均增長(zhǎng)率在30% 左右；產(chǎn)品市場(chǎng)占有率逐年提高，功能性照明達(dá)到20% 左右，液晶背光源達(dá)到50% 以上，景觀裝飾等產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)到70% 以上；初步建立半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)體系；實(shí)現(xiàn)年節(jié)電400 億千瓦時(shí)，相當(dāng)于年減排二氧化碳4000 萬(wàn)噸。

　　影視舞臺(tái)照明（包括舞臺(tái)、劇場(chǎng)、電視演播室、電影攝影棚、禮堂及其它文藝演出場(chǎng)所）耗電量很大，如一臺(tái)90 分鐘的舞臺(tái)演出耗電量為 2250度，相當(dāng)于一棟5 層辦公樓一天的耗電總量，其中75% 為照明耗電。全國(guó)共有4000 多家電視臺(tái)，每個(gè)電視臺(tái)均有10 個(gè)以上的演播室，演播室因燈光照明產(chǎn)生的耗電量（包括燈具耗電和空調(diào)耗電）占70 ～ 80%；全國(guó)共有舞臺(tái)、劇場(chǎng)、禮堂及其他文藝活動(dòng)演出場(chǎng)所上萬(wàn)家，照明耗電十分巨大。

　　可見(jiàn)影視舞臺(tái)照明的節(jié)電具有非常重要的意義。

　　目前舞臺(tái)影視燈具所使用的光源主要為鹵鎢燈以及氣體放電燈（低氣壓放電燈—熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈—金鹵燈、氙燈）等。這些光源雖然在發(fā)光性能上能滿足影視照明的需要，但存在如光效低、壽命短、耗電量大、工作不穩(wěn)定等問(wèn)題，由熱光源燈具產(chǎn)生的紅外輻射會(huì)造成環(huán)境溫度過(guò)高，不得不用強(qiáng)力空調(diào)來(lái)降溫。因此，需要尋找新型光源來(lái)代替上述光源。半導(dǎo)體燈具屬于固態(tài)照明，采用發(fā)光二極管（LED）作為新的照明光源，它具備諸多傳統(tǒng)照明光源不具備的優(yōu)點(diǎn)，逐步取代部分傳統(tǒng)光源，是發(fā)展的必然趨勢(shì)。在世界范圍內(nèi)，LED 照明技術(shù)，已經(jīng)被廣泛的認(rèn)為是21 世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展前景的一種高效照明節(jié)能產(chǎn)品，被稱(chēng)為“半導(dǎo)體綠色照明”。

　　目前國(guó)際上在將LED 產(chǎn)品應(yīng)用于功能性照明上，已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展，隨著大功率LED模組研制技術(shù)的不斷深入，使得影視舞臺(tái)照明光源呈現(xiàn)出了以LED 為主要照明光源的發(fā)展趨勢(shì)。

　　但是，要將LED 光源應(yīng)用于影視舞臺(tái)照明燈具還有許多技術(shù)問(wèn)題需要解決。

　　在國(guó)外，電視演播室、劇場(chǎng)、體育場(chǎng)館等專(zhuān)業(yè)照明領(lǐng)域，已經(jīng)出現(xiàn)了由大功率LED 模組為照明光源的天幕燈、地排燈、柔光燈等泛光照明系列。

　　在電視演播室的泛光照明，完全采用以LED 為照明光源的影視燈具，節(jié)能效果非常明顯，同時(shí)為影視人員提供了良好舒適的工作環(huán)境。一方面由于LED 屬于冷光源系列，由發(fā)光面?zhèn)鲗?dǎo)的熱能極低，極大的降低了演播室的環(huán)境溫度。由于環(huán)境溫度的降低，使得演播室的空調(diào)機(jī)組負(fù)荷大幅減少，出現(xiàn)了連帶的節(jié)能效應(yīng)。另一方面由于大功率白光LED 隨著技術(shù)的進(jìn)步，逐步能做到既有較高的光效，又有較高的顯色性，能夠滿足影視舞臺(tái)照明的要求。

　　在國(guó)內(nèi)，電視演播室、劇場(chǎng)及其他文藝活動(dòng)場(chǎng)所，也開(kāi)始了LED 照明燈具的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，如中央電視臺(tái)新聞演播室、英語(yǔ)頻道演播室、俄語(yǔ)頻道演播室等，已全部或部分采用LED 燈具照明。

　　但是，我國(guó)在LED 影視照明燈具方面的研發(fā)力度還需要加大，燈具的技術(shù)水平還需要進(jìn)一步提高，以滿足影視照明事業(yè)日益發(fā)展的需要。

　　1.2 LED 影視燈具的發(fā)展現(xiàn)狀

　　在影視照明行業(yè)，LED 燈具的應(yīng)用正在吸引著大家的目光。作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，它正在快速走入這一領(lǐng)域。

　　2004 年，北京BIRTV 展會(huì)上LED 筒子燈（PAR燈） 首次亮相（如圖1 所示），從此開(kāi)始了LED 在影視舞臺(tái)照明的新領(lǐng)域。那時(shí)雖然剛剛起步，但已經(jīng)彰顯出LED 將從單純的顯示設(shè)備，到舞美裝飾裝潢，到舞臺(tái)效果燈，最后發(fā)展到完全的照明設(shè)備的明顯跡象。

　　此后，隨著LED 筒子燈在電視演播室作為效果燈使用，各種各樣的用于電視節(jié)目制作的LED效果燈如雨后春筍般發(fā)展起來(lái)。從2008 北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)閉幕式，到2009 年中央電視臺(tái)春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)，再到在天安門(mén)廣場(chǎng)舉辦的國(guó)慶60 周年慶道演播室等，已全部或部分采用LED 燈具照明。

　　但是，我國(guó)在LED 影視照明燈具方面的研發(fā)力度還需要加大，燈具的技術(shù)水平還需要進(jìn)一步提高，以滿足影視照明事業(yè)日益發(fā)展的需要。

　　中央電視臺(tái)啟動(dòng)LED 照明燈具在電視演播室應(yīng)用研究，對(duì)推動(dòng)我國(guó)LED 電視照明燈具的發(fā)展，推動(dòng)LED 燈具普及和應(yīng)用，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和劃時(shí)代的歷史意義。

　　LED 在影視舞臺(tái)照明的新領(lǐng)域。那時(shí)雖然剛剛起步，但已經(jīng)彰顯出LED 將從單純的顯示設(shè)備，到舞美裝飾裝潢，到舞臺(tái)效果燈，最后發(fā)展到完全的照明設(shè)備的明顯跡象。

　　典晚會(huì)，LED 效果燈的應(yīng)用達(dá)到了一個(gè)新的高峰。

　　圖2 中所示的就是其中使用的幾款LED 效果燈具。

　　與此同時(shí)，隨著LED 技術(shù)的進(jìn)一步成熟，LED 效果燈具在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)應(yīng)用中也取得了很大的進(jìn)展，到今天，已經(jīng)制作出了較大功率的LED 電腦燈。

　　2008 年下半年，隨著LED 光源發(fā)光效率的大幅提升，以及燈具制作工藝水平的提高，在北京奧運(yùn)會(huì)的國(guó)外電視轉(zhuǎn)播中和在北京BIRTV 展會(huì)上，出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)用于電視照明的燈具（如圖3 左圖所示）。這種燈具已經(jīng)可以替代傳統(tǒng)的專(zhuān)門(mén)用于新聞?lì)惞?jié)目照明的三基色冷光燈。隨后，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)也開(kāi)發(fā)出了性能更好的LED 平板柔光燈（如圖3 右圖所示）。

　　2009 年，在北京BIRTV 展會(huì)上和第十八屆中國(guó)國(guó)際專(zhuān)業(yè)音響、燈光、樂(lè)器及技術(shù)展覽會(huì)上，一些LED 聚光燈（如圖4 所示）吸引了廣大專(zhuān)業(yè)人士的眼球。這種燈具具有10 ～ 60 度的光束角變化，聚光效果良好，其功能完全能夠替代傳統(tǒng)圖所示）。這種燈具已經(jīng)可以替代傳統(tǒng)的專(zhuān)門(mén)用于新聞?lì)惞?jié)目照明的三基色冷光燈。隨后，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)也開(kāi)發(fā)出了性能更好的LED 平板柔光燈（如圖3 右圖所示）。

　　可以說(shuō)，LED 影視燈具已經(jīng)從單純的效果照明，進(jìn)入到人物景物照明領(lǐng)域，成為真正意義上的LED 影視照明燈具。

　　2 LED 的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

　 2.1 LED 主要優(yōu)點(diǎn)

　　LED 最大的優(yōu)點(diǎn)具有節(jié)能環(huán)保、壽命長(zhǎng)、光效高、光色純正、響應(yīng)速度快、耐震動(dòng)等特點(diǎn)，而這些正是大部分傳統(tǒng)光源的缺點(diǎn)。

　　2.1.1 節(jié)能環(huán)保

　　LED 的發(fā)光原理決定了它的能量轉(zhuǎn)化效率非常高，理論上與演播室使用的鹵鎢燈比較能達(dá)到90％的節(jié)能，相比三基色柔光燈也可以達(dá)到50％的節(jié)能效果。節(jié)能效果顯著，這對(duì)能源十分緊張的中國(guó)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑具有十分重要的意義。

　　LED 還可以與太陽(yáng)能電池結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，節(jié)能又環(huán)保。其本身不含有毒有害物質(zhì)（如：汞），避免了熒光燈管破裂溢出汞的二次污染。

　　2.1.2 壽命長(zhǎng)免維護(hù)

　　LED 利用固態(tài)半導(dǎo)體芯片將電能轉(zhuǎn)化為光能，外加環(huán)氧樹(shù)脂封裝，可承受高強(qiáng)度機(jī)械沖擊。

　　正常情況下使用LED，其光衰可以減到70％的標(biāo)稱(chēng)壽命10 萬(wàn)小時(shí)，減少了更換頻率和其他維護(hù)工作。

　　2.1.3 光效高

　　光譜窄，單色性好，幾乎所有發(fā)出的光都可利用，且無(wú)需過(guò)濾直接發(fā)出色光。從理論上講LED 的光效能達(dá)到300lm/W 以上。如果按光效達(dá)150lm/W 計(jì)算，與其他光源進(jìn)行比較，LED 的光效達(dá)到了提高顯色性后的熒光燈（同上條件下光效為90lm/W）的約1.7 倍，為白熾燈（同上條件下光效為13lm/W）的11.5 倍，甚至超過(guò)了普遍認(rèn)為光效最高的高壓鈉燈（光效為132lm/W）。

　　2.1.4 光色純正顏色豐富

　　單色LED 的光譜范圍都比較窄，不像白熾燈那樣擁有全光譜。LED 的光色非常純正，飽和度很高，所以能夠最早在電視舞臺(tái)上作染色效果使用