為奧運(yùn)添彩的ＬＥＤ

竇光宇

以節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、色彩豐富等優(yōu)點(diǎn)著稱的LED(發(fā)光二極管)半導(dǎo)體光源，為北京奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦增添了絢麗的色彩。北京奧運(yùn)會(huì)36個(gè)比賽場(chǎng)館中使用的LED顯示裝置從數(shù)量到技術(shù)應(yīng)用都達(dá)到了新的高度。包括景觀照明、數(shù)字化交通信息顯示、疏導(dǎo)標(biāo)識(shí)、太陽能LED、室外全彩顯示屏、應(yīng)急，照明燈等應(yīng)用，開創(chuàng)了奧運(yùn)會(huì)歷史上大規(guī)模使用LED照明技術(shù)的先河。

性能超群新光源

LED半導(dǎo)體光源通過發(fā)光管直接把電能轉(zhuǎn)化為光能，它的核心部分是半導(dǎo)體晶片，四周被環(huán)氧樹脂封裝，當(dāng)電流通過并作用于晶片的時(shí)候，電子會(huì)被推向空穴一端進(jìn)行復(fù)合，并以光子形式發(fā)出能量，這就是LED的發(fā)光原理。選擇使用不同的晶片材料可以決定光的紅、黃、藍(lán)、白等不同顏色。

有人做過這樣對(duì)比：一只白熾燈只能把消耗電能的12％～18％轉(zhuǎn)化為光能，其余均以熱能的形式散失。在所有用電照明燈具中，電能利用率最低，使用壽命通常不超過1000小時(shí)。而LED的發(fā)光效率是白熾燈的50～100倍，使用壽命可達(dá)5萬～10萬小時(shí)。LED照明與熒光燈相比，同樣顯現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)。LED非常具備節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，在色彩效果相近的情況下，能夠大幅度節(jié)能。

隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展，在我們今天的生活和工作中，LED發(fā)光管已經(jīng)逐漸滲入到各個(gè)領(lǐng)域。在計(jì)算機(jī)、音響、影院設(shè)備以及各種顯示器上，都可以看到它的身影，各種電子設(shè)備器具上，不同顏色的發(fā)光管不停閃爍，為我們指示著機(jī)器的工作狀態(tài)，在筆記本電腦、高清晰度電視、個(gè)人數(shù)據(jù)助理器和第三代無線上網(wǎng)電話的應(yīng)用上，也有廣闊的發(fā)展空間。

現(xiàn)在，科學(xué)家在原有基礎(chǔ)上研制出的有機(jī)發(fā)光管，將LED發(fā)光半導(dǎo)體制造技術(shù)向前大大推進(jìn)了一步。由于它的厚度只有十分之一毫米，用它來加工制成的顯示器如同紙一樣薄，與傳統(tǒng)的液晶顯示器相比，具有運(yùn)行速度快、重量輕、亮度高、用電量少等優(yōu)點(diǎn)。而且非常堅(jiān)固，具有非凡的抗沖擊性。這些特點(diǎn)為制造可彎曲顯示器提供了可能。

“鳥巢”演出放異彩

在國(guó)家體育場(chǎng)“鳥巢”舉行的奧運(yùn)開幕式上，展示“夢(mèng)幻長(zhǎng)卷”巨大卷軸，打開的是一個(gè)4564平方米的巨大LED屏幕。這是迄今為止世界上最大的單體全彩色大屏幕，也是科技含量最高的一個(gè)巨大平臺(tái)。畫卷裝有4.4萬顆LED發(fā)光二極管，展現(xiàn)出中國(guó)5000年文明歷史；而升入空中的“夢(mèng)幻五環(huán)”，則由4.5萬顆LED發(fā)光管編排而成。

與此同時(shí)，身披LED綠衣的演員，還在體育場(chǎng)中央搭起了一個(gè)由3萬多顆LED發(fā)光管組成的巨大光電“鳥巢”。還有開幕倒數(shù)計(jì)時(shí)用的2008個(gè)缶，雖然用來“擊缶而歌”的缶是一種中國(guó)古老的打擊樂器，但缶采用了LED光源來點(diǎn)綴，使用的觸碰感應(yīng)LED發(fā)光體，每個(gè)缶約有10余顆，總計(jì)用上3萬多顆。此外，在場(chǎng)地中央鋪設(shè)南北長(zhǎng)147米，東西寬22米，面積3234平方米的LED屏幕，表演者身上的LED裝飾燈，鳥巢會(huì)場(chǎng)看臺(tái)上轉(zhuǎn)播屏幕等等，全都使用了LED顯示技術(shù)。由此看出，LED半導(dǎo)體照明稱得上是開幕式藝術(shù)表現(xiàn)中十分重要的技術(shù)手段，也是與“鳥巢”體育場(chǎng)功能相配套的重要設(shè)施。

冷光打造“水立方”

國(guó)家游泳中心“水立方”建筑，表現(xiàn)的是水分子的集合體，外形由巨型水分子聚合而構(gòu)成，它猶如一座方方正正的水晶宮殿，通體散發(fā)著誘人的魅力。

白天，覆蓋在“水立方”外的半透明的“泡泡”在陽光下熠熠生輝；夜晚，剔透的藍(lán)色光芒從“泡泡”內(nèi)溢出，使這座水晶宮生動(dòng)而富有表情，這是墻體內(nèi)數(shù)萬個(gè)LED燈的功勞。“水立方”采用了獨(dú)特的空腔內(nèi)透方式。有紅、綠、藍(lán)三種基礎(chǔ)色彩、10萬個(gè)控制點(diǎn)、上百萬個(gè)器件，呈現(xiàn)出1600萬種顏色與亮度變化。動(dòng)感水波可以從海藍(lán)色轉(zhuǎn)變成其他色系，如同海水在不同時(shí)間段反射出的不同色調(diào)。

在北京奧運(yùn)會(huì)開幕式時(shí)，奧運(yùn)廣場(chǎng)上空燃放的煙花，通過攝影機(jī)回放到“水立方”游泳館的墻體，呈現(xiàn)出與實(shí)景煙花相應(yīng)的顏色和熱情、絢爛的效果。

“水立方”的景觀照明分為兩部分：一部分是外表面的“泡泡”部分，另外一部分則是在“水立方”南側(cè)立面的基礎(chǔ)上豎起的2000平方米的實(shí)景顯示屏，它由3個(gè)16:9的屏幕拼接而成并隱藏在“泡泡”墻體中間。“水立方”建筑高31米，顯示屏高25米，避開建筑的門，它幾乎就是一面墻。實(shí)景顯示屏很大，泳池的長(zhǎng)度和顯示屏的長(zhǎng)度可以達(dá)成一致。因此，屏幕可按照1:1的比例，實(shí)景顯示奧運(yùn)賽事，更令人感到神奇的是，“水立方”的燈光還能夠表現(xiàn)魚兒戲水的場(chǎng)景。實(shí)景屏藏在“泡泡”墻后面十幾厘米處，“水”由“泡泡”墻燈光打出，“魚”則在實(shí)景屏上移動(dòng)。這樣一來，前面有燈，后面有屏，兩者處于不同的層面，魚兒就可以自由游動(dòng)了。

LED照明與“水立方”是一對(duì)黃金組合，能夠表現(xiàn)水分子的一切特性，此前任何一種傳統(tǒng)光源都無法達(dá)到這樣的效果。白熾燈要表現(xiàn)色彩效果，只能添加無數(shù)色片，而且并不適用“水立方”這樣的建筑?！八⒎健钡妮x煌，是LED半導(dǎo)體景觀照明工程的杰出貢獻(xiàn)，全部采用LED的“水立方”景觀照明工程，不含汞、無廢棄物、無紫外線?？梢怨?jié)約能源達(dá)70％以上，全年預(yù)計(jì)節(jié)電74.5萬度。

“漏斗”顯示水平高

走進(jìn)北京奧林匹克籃球館，“漏斗”型的中央顯示屏幕系統(tǒng)格外引人注目。這是國(guó)內(nèi)首套全彩高清LED顯示系統(tǒng)，由漏斗屏、環(huán)形屏及計(jì)時(shí)記分控制系統(tǒng)三部分組成。其中，懸掛于場(chǎng)地正中央的顯示屏自重22噸，由13塊巨型屏幕組成，因形似漏斗，俗稱漏斗屏。在漏斗屏的中部，東南西北四方向各有一塊高3.2米，寬5.76米，分辨率為320像素×576像素的顯示屏，點(diǎn)間距為10毫米，單屏總像素184320，漏斗屏的最上方，有8塊高2.24米，寬3.2米，分辨率為112像素×160像素，點(diǎn)間距為20毫米，單屏總像素17920的顯示屏環(huán)行排列。能夠使坐在球館內(nèi)任，何角落的觀眾都能直視顯示屏，十分輕松的看清屏幕上所顯示的信息。

環(huán)形顯示屏安裝在場(chǎng)館看臺(tái)首層內(nèi)廊一周，由110面屏幕組成。主要用來播放渲染現(xiàn)場(chǎng)熱烈氣氛的視頻圖像，比如焰火、水流噴灑等場(chǎng)景，賽場(chǎng)計(jì)時(shí)記分控制系統(tǒng)可綜合設(shè)定和控制賽場(chǎng)分?jǐn)?shù)和時(shí)間，將比賽結(jié)果通過控制室內(nèi)的設(shè)備投放到漏斗顯示屏和看臺(tái)層環(huán)形顯示屏；同步更衣室計(jì)時(shí)時(shí)鐘和比賽時(shí)鐘，使得賽場(chǎng)秩序井然有序，比賽結(jié)果更加準(zhǔn)確、公正。

體育場(chǎng)內(nèi)設(shè)有四部升降機(jī)組，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制屏幕的升降?？梢愿鶕?jù)觀眾視角和客戶需求升降，以達(dá)到最佳的顯示效果。最高可升至距地面15.9米。這套顯示系統(tǒng)在比賽中可以完成精彩瞬間捕捉、奇特鏡頭回放、實(shí)時(shí)直播同步、賽況信息播報(bào)、計(jì)時(shí)記分統(tǒng)計(jì)、廣告播出等多項(xiàng)任務(wù)，可滿足奧運(yùn)會(huì)籃球比賽的需要。

處處追及風(fēng)景線

2008年北京奧運(yùn)會(huì)將交通信息服務(wù)作為奧運(yùn)交通保障體系的重要環(huán)節(jié)，通過LED顯示為公眾提供動(dòng)態(tài)交通信息服務(wù)，近100面新建LED可變情報(bào)板安裝到了奧運(yùn)交通的主要道路和區(qū)域。到目前，北京全市范圍的LED可變情報(bào)板總數(shù)量達(dá)到300面，遍布北京市快速路系統(tǒng)和城市主要道路。

北京軌道交通地鐵全彩色LED顯示屏，也是奧運(yùn)交通信息服務(wù)項(xiàng)目之一。它們?cè)趭W運(yùn)會(huì)期間，第一時(shí)間向行色匆匆的市民傳遞奧運(yùn)會(huì)比賽的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況、成績(jī)比分和賽事花絮，實(shí)現(xiàn)觀眾與賽場(chǎng)的互動(dòng)。

人文奧運(yùn)，在于大眾對(duì)奧運(yùn)會(huì)的關(guān)注和參與，為此，北京建設(shè)了多今奧運(yùn)文化廣場(chǎng)，這些奧運(yùn)廣場(chǎng)全部采用LED彩色顯示屏作為發(fā)布宣傳信息和奧運(yùn)比賽轉(zhuǎn)播的媒體，共同構(gòu)成一處處京城亮麗的風(fēng)景線。

(文章代碼：1805)

[責(zé)任編輯]龐云