LED灯具的现状及相关思考

文/[美]莎拉·拉什顿-里德 编译/施 端

（1.上海戏剧学院，上海 200040）

LED起初用作指示灯的光源，且光效很低。经过不到20年的发展，LED已作为照明光源使用，可发出比较明亮的光。尽管LED仍有许多地方有待改进，但是LED灯具及以LED为光源制成的设备已打入许多新的市场。在当今的演艺行业中，新一代LED灯具正展现在用户面前，令人振奋不已。很多业界人士认为不太可能实现的技术（甚至几年前还这么认为）现在都已转变为现实。那么都发生了哪些变化？

LED灯具的发展及问题

在最新设计的LED灯具中，大部分都已解决了由红、绿、蓝色LED的多光源特性而造成的多色阴影问题。LED灯具中的光学组件已得到改进，射距也变远了。它的亮度确实提高了，色温变化范围变大了，这些都是灯光设计师所梦寐以求的。当今，在LED灯具的色谱曲线图中不再有明显的间隔（尽管仍有一些间隔），因而显色性得到了改善，发展空间变得无限广阔。

然而，仍然很难彻底搞清楚LED灯具的确切情况。LED的光输出测量系统无法与钨丝灯的光输出测量系统相提并论，LED灯具的色彩、调光和成像系统也与钨丝灯具完全不同。

LED在发展的道路上遇到了各种阻力。饶有趣味的是，第一代产品并没有对它的发展起到什么作用，甚至阻碍了它的发展。ETC公司产品销售部经理大卫·林斯康（David Lincecum）近期展示了一张LED市场占有率的统计图。由图可知，最初LED市场过度膨胀，出现了“陡峭的波峰”；紧接着就是急剧下滑，跌至“绝望的波谷”；随后进入了“复苏期”，也就是现在所处的这个时代。

其他一些演艺设备的发展历程也与之相类似，比如数字音响和电脑灯。这两类设备也是经过了若干年发展之后才渐渐受到了主流用户的热烈欢迎。

当今，许多灯光生产商表示钨丝灯的时日已经不多了；小众市场无力挽回这种局面。光源的发展是受大众市场左右的，比如商业建筑照明行业。

在商业建筑中，照明能耗占到了总能耗的40%以上。随着显示节能认证（Display Energy Certificates，简称DECs）和能源性能证书（Energy Performance Certificates，简称EPCs）这两个建筑节能等级证书的出台，在规划新的商业建筑和大型公共建筑时就必须考虑其碳排放量。各行业都想方设法削减设备的运行和维护成本，并尽量降低耗材成本。各种节能减排措施可谓不胜枚举。

商业和家用市场也有如此想法，LED（或同类技术）将会不负所望。随着光源专业生产商逐步退出家用和商业市场，要想说服他们继续生产钨丝灯将会颇具挑战。

但是，演艺灯光生产商仍想制造符合灯光设计师使用需求的灯具。其中有许多生产商都把目光投向了LED灯具，以使其像ETC Source Four和PAR灯那样得到普及应用。

近年来，灯光设计师对灯具发展所产生的影响更大了。生产商已经认识到不能将新技术强加给一个富有创意的行业，至少在没有给出充分的理由来替换这些“久经考验”的灯具的情况下是这样的。许多品牌的灯具在其研发过程中均采纳了灯光设计师提出的建议。

就职于飞利浦演艺照明部（Philips Entertainment）的格雷厄姆·伊尔斯（Graham Eales）说道：“作为生产商，我们要与灯光设计师保持密切的合作关系，并向他们展示新设备所蕴含的无限创意。虽然LED灯具还将得到进一步的发展，但是它们不太可能适用于所有的照明场合。我们想要确保终端用户懂得如何为特定场合选用合适的灯具，因为这有助于提高LED灯具的市场占有率。”

LED色温、控制系统的改进

近十年来，LED生产商除了降低LED芯片的温度（因此，可选用更小的散热装置，并进而缩小灯体），还提高了LED的亮度、寿命和光效。演艺设备生产商仍在不断优化LED灯具，并进一步完善对LED阵列模块的控制。

LED发出的光不同于钨丝灯发出的光，而且从灯光设计和编程角度来看，它们两者的工作方式也是不一样的。LED灯具需要更多的DMX通道，控制协议也处于发展之中以便满足它的应用需求，系统会得到进一步升级，用户将会看到更多的分布式以太网或光纤网的应用。

虽然LED灯具拓展了灯光艺术的无限可能性，并且不再需要换色器、滤色片、色片夹和其他附件，但同时它也使设计者面临一轮新的挑战，比如如何才能富有创意地使用这些灯具及其编程方法。而生产商，比如ETC公司和Robe公司，这两家公司近期分别推出了Desire系列LED灯具和ROBIN 600 LEDWash摇头染色灯，这些LED灯具的光学特性与钨丝灯具的光学特性相类似，在LED灯具中模拟大功率钨丝灯的热惯性。

灯光设计师乔·汤（Jo Town）评论道：“我作为一名节能光源迷已有一段时日了，我在一些戏剧演出中采用了LED灯具。它们给我的灯光设计工作带来了新的挑战，而我却乐在其中。值得一提的是，它与传统光源很不一样。LED灯具目前所面临的状况与电脑灯问世之初所面临的状况完全一样。那时，我们抱怨电脑灯的外形和使用方法与钨丝灯具很不一样。而今天，我们依然要利用这些“缺陷”来改善我们的灯光设计工作。为了用好电脑灯，我们既转变了设计思路，也改变了编程方法。”

“对于LED灯具，我有同样的感触，它开创了一种全新的灯光设计方式。你一旦对它们有了充分的认识，就会获得许多乐趣。在LED灯具的照射下，舞台会呈现出一种不同的感觉，这也许是一种优势。当混入钨丝灯光时，视觉效果可能会奇妙无比。我依然喜爱钨丝灯具，但是，我更想做的是将现有各种不同的灯具应用到最适合它们的演出中去。”

“到了未来某个年代，我们所深爱的钨丝灯一定会离我们远去。虽然到那时设计手段会有所改变，但是这种新的设计手段不见得就是不对的。LED的控制和色温正越来越接近钨丝灯。然而，LED或许并不能最终取代钨丝灯，也许是其他什么光源能将其取代，随后又会出现一种新的光源再将它取而代之。作为灯光设计师，我们所要做的就是不断地创作出新的灯光艺术作品。”

色谱更加完整

LED灯具发出的白光中缺少黄色色谱，而这一问题正在逐步得到解决。仅把红、绿、蓝三色LED作为光源的灯具无法产生良好的照明效果，与钨丝灯具相比，在这类LED灯具的照射下，被照演员对象看上去缺乏生气，比如皮肤色调会显得比较灰暗。新的LED发光技术利用了荧光涂层等技术，可将LED发出的蓝光非常准确地转换成另一种更易控制、品质更好的自然白光。

就职于GDS公司的理查德·卡斯伯特（Richard Cuthbert）说道：“LED灯具生产商面临的主要挑战是如何解决散热问题。”在钨丝灯具中，所有组件都发烫，手指偶尔也会被烫到！这是一个好现象，正因为这样，出射光的光谱成分才不会随温度变化而发生太大的改变。在大功率LED灯具兴起的今天，有一种普遍的观点认为大家得到更多的是光而不是热。虽然光效提高了而且还在不断提高，但是目前还没有提高到可以不用考虑散热问题的地步。

“虽然采用风扇散热可以缩小灯体，但是它也会引发噪声问题，时间一长还会引发积灰问题。像主动式热管理系统（active thermal management）这类新技术利用了高频振膜向散热装置喷射空气，它们运行宁静而且十分有效，但是要以高成本为代价。随着光效的不断提高，或许有一天能达到最大光效值，亮度可与Source Four PAR 575相媲美，而功率仅为10 W，运行时保持冷却状态，而且体积也只有图钉那么大。”

灯光实验

目前还没有人认为LED灯具可以胜任所有演出的照明任务。原有灯具依然发挥着巨大的作用！然而，人们已经开始着手灯光实验……最近在荷兰上演了两场芭蕾舞表演，这两场演出使用了不同的照明灯具，一场全部使用低能耗灯具，而另一场则全部使用传统灯具。要求观众指出哪场演出使用了低能耗灯具。结果却出人意料，因为只有很少一部分观众能将它们区分开来，且只能从天幕上看出一些差异。这两场演出的灯光设计师评论道：“单独使用一种照明灯具是可行的，但要让这两种灯具发出的光有机地融合到一起，就目前来看确实很难做到。”

就职于飞利浦演艺照明部的迈克尔·戈德堡（M ichael Goldberg）说道：“对我们来说，这只是个时间问题。未来我们一定会掌握这项颠覆性技术，很显然，它能耗低、无需灯泡、无需调光器、控制方便、色彩变化范围大、显色性好。就目前来看，观众尤其是灯光设计师已经对LED的舞台照明效果比较满意了。问题是要让客户认识到LED灯具的运行成本其实并不高，因为它可以使用10年，而不是像卤钨灯那样只有400小时。”

许多LED灯具的早期用户已经建立了租赁公司，专门从事与演出活动和现场音乐会有关的灯光工作。电视广播业很早就开始使用LED灯具了，美国有线电视新闻网（CNN）和美国哥伦比亚广播公司（CBS）在其小型演播室中只采用LED灯具，英国广播公司（BBC）也在考虑这么做。在小型的戏剧演出和音乐节中也开始使用这项新的技术，而用户的反馈意见为其他灯光设计师提供了有价值的信息，有助于他们为各类演出物色到最合适的灯具。

W hite Light租赁公司常务董事布莱恩·雷文（Bryan Raven）说道：“最初，我们是为音乐会等现场演出而购买LED灯具，而若干年后的今天，LED灯具更多地是用于提供照明而非仅仅营造效果，因此，在当今的戏剧演出中也开始使用LED灯具了。对于天幕照明而言，实际上像EvenLED一类的设备所营造出的画面效果要优于钨丝泛光灯所营造出的，而像Philips/Vari-Lite公司的VLX摇头染色灯和Robert Juliat公司的A ledin LED成像灯那样的灯具可谓是名副其实的照明灯具，很多客户都指定用这些灯具。”

结语

那么，目前LED灯具都应用于哪些场合？如天幕照明，需要控制一整幅图像，或者舞台后墙和天幕之间的距离很近，在那些情况下，灯光设计师会采用LED灯具。布景和带电池的道具中也可以安装LED。对小型的场所、展览中心和音乐节而言，LED灯具的成本优势凸显了出来。就在几年前人们还在考虑是否要在某些场所使用LED灯具，而现如今这种灯具已逐步安装到位。

剧场顾问、灯光设计师亚历克斯·沃德尔（A lex Ward le）详细阐述道：“毫无疑问，目前LED灯具是一类很实用的灯光器材。像ETC公司的Selador系列LED灯具和Philips/Vari-Lite公司的VLX摇头染色灯之类的灯具已经改变了灯光设计师对LED的看法。但是在许多照明场合，钨丝灯依然是最佳选择。这是由于在LED灯具的制造过程中存在碳排放和较大资金投入，所以，必须使用几千小时后才能实现真正意义上的节能。因此，在某些需要重负荷的建筑照明场合，使用LED灯具是再合适不过的，例如用于楼宇照明，或者用于娱乐场所中用作摇头染色灯的光源。如果采用了LED而非钨丝灯，那么，就无需建造调光设备房，对机械设备房的散热要求也会有所下降，因此，可以平衡投资支出。就目前来看，某些场合仍需要使用钨丝灯作为补充，并且今天的分布式调光系统的性能优良，两者混合使用不存在任何问题。”

对于灯光设计师和其他灯光从业人员而言，这是一个激动人心的时代。虽然他们不急于为此去更新灯光器材，却都十分渴望利用这些新设备来创作他们所追寻的灯光效果，就如同其他艺术家那样。

灯光设计师应当感受到业界发生的这些变化，并参与到这场变革中来，将新想法告知开发者，并需要研究如何将LED设备应用得恰到好处。在自动化灯具、换色器、图案旋转灯问世之初，由于灯光设计师没能创造性地应用这些设备，结果把画面搞得杂乱无章。

绿色低耗能灯具是演艺灯光发展过程中的必然产物，它节约了耗材和能源，节省了时间和空间。随着这种灯具的应用，那些需要配置空调、有大量电缆进出且充满噪声的调光设备房终将消失。

优秀的灯光设计师坚定不移地拥护艺术至上，再加上他们对灯光艺术孜孜不倦的追求，都将确保演艺灯光行业的这场变革在平稳有序中进行，而且还会极富创意。如果创意总监继续抬高灯具的准入门槛，那么，生产商将会有所响应。

十年之后，钨丝灯很有可能会成为历史。但是，传统设备或许会作为特种产品长期存在。

（本文编译自《Lighting &Sound International》2011年第5期《A Changing Light》一文。）