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

　　照明耗電在各個國家的總發(fā)電量中占有很大比例，我國照明耗電大體占全國總發(fā)電量10 ～ 12%。根據(jù)中華人民共和國2009 年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報（2010 年2 月25 日公布），2009 年我國總發(fā)電量為37146.5 億千瓦時（度），照明耗電按全國總發(fā)電量10% 計，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，照明節(jié)電，具有重要意義。

　　2009 年9 月22 日，國家主席胡錦濤在聯(lián)合國氣候變化峰會上承諾，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》，提出了我國半導(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)值年均增長率在30% 左右；產(chǎn)品市場占有率逐年提高，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；實現(xiàn)年節(jié)電400 億千瓦時，相當(dāng)于年減排二氧化碳4000 萬噸。

　　影視舞臺照明（包括舞臺、劇場、電視演播室、電影攝影棚、禮堂及其它文藝演出場所）耗電量很大，如一臺90 分鐘的舞臺演出耗電量為 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。全國共有4000 多家電視臺，每個電視臺均有10 個以上的演播室，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%；全國共有舞臺、劇場、禮堂及其他文藝活動演出場所上萬家，照明耗電十分巨大。

　　可見影視舞臺照明的節(jié)電具有非常重要的意義。

　　目前舞臺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)定等問題，由熱光源燈具產(chǎn)生的紅外輻射會造成環(huán)境溫度過高，不得不用強力空調(diào)來降溫。因此，需要尋找新型光源來代替上述光源。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，逐步取代部分傳統(tǒng)光源，是發(fā)展的必然趨勢。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，被稱為“半導(dǎo)體綠色照明”。

　　目前國際上在將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，使得影視舞臺照明光源呈現(xiàn)出了以LED 為主要照明光源的發(fā)展趨勢。

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

　　在國外，電視演播室、劇場、體育場館等專業(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，能夠滿足影視舞臺照明的要求。

　　在國內(nèi)，電視演播室、劇場及其他文藝活動場所，也開始了LED 照明燈具的開發(fā)應(yīng)用，如中央電視臺新聞演播室、英語頻道演播室、俄語頻道演播室等，已全部或部分采用LED 燈具照明。

　　但是，我國在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 展會上LED 筒子燈（PAR燈） 首次亮相（如圖1 所示），從此開始了LED 在影視舞臺照明的新領(lǐng)域。那時雖然剛剛起步，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。從2008 北京奧運會開閉幕式，到2009 年中央電視臺春節(jié)聯(lián)歡晚會，再到在天安門廣場舉辦的國慶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。

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

　　LED 在影視舞臺照明的新領(lǐng)域。那時雖然剛剛起步，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，LED 效果燈的應(yīng)用達(dá)到了一個新的高峰。

　　圖2 中所示的就是其中使用的幾款LED 效果燈具。

　　與此同時，隨著LED 技術(shù)的進(jìn)一步成熟，LED 效果燈具在設(shè)計開發(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，在北京奧運會的國外電視轉(zhuǎn)播中和在北京BIRTV 展會上，出現(xiàn)了專門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)的專門用于新聞類節(jié)目照明的三基色冷光燈。隨后，國內(nèi)一些企業(yè)也開發(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 展會上和第十八屆中國國際專業(yè)音響、燈光、樂器及技術(shù)展覽會上，一些LED 聚光燈（如圖4 所示）吸引了廣大專業(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)的專門用于新聞類節(jié)目照明的三基色冷光燈。隨后，國內(nèi)一些企業(yè)也開發(fā)出了性能更好的LED 平板柔光燈（如圖3 右圖所示）。

　　可以說，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)勢和特點

　 2.1 LED 主要優(yōu)點

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

　　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，這對能源十分緊張的中國來說，無疑具有十分重要的意義。

　　LED 還可以與太陽能電池結(jié)合起來應(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)氧樹脂封裝，可承受高強度機(jī)械沖擊。

　　正常情況下使用LED，其光衰可以減到70％的標(biāo)稱壽命10 萬小時，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，且無需過濾直接發(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上作染色效果使用