2023年广州第一次灯光调研报告—电脑灯篇

　　调研组：白文国 刘文豪 杨春 王艺 郭振渊 蒋珽 蔡文辉 熊英 王京池

　　2023年9月6-9日，中国照明学会舞台电影电视照明专业委员会(以下简称:专委会)，组织由九位专家组成的调研组，先后对到广州彩熠灯光股份公司(以下简称：彩熠)、广州佰艺精工有限公司、广州珠江灯光有限公司(以下简称：珠江灯光)、广州斯全德灯光有限公司、广州方达舞台设备有限公司、广东华晨影视舞台专业工程有限公司(以下简称：华晨影视)等6家企业进行调研考察。

　　专家们就电脑灯的智能散热、色彩标准、线性控制、光色稳定性、低噪声、一灯多用等方面，与企业家和工程研发技术人员深入交流，就技术发展、研发思路、产品方向的针对性专业化等方面进行深入探讨。

　　本篇涉及企业有彩熠、珠江灯光、华晨影视等,对有代表性的技术和特性加以介绍，所列举的技术、产品仅作为个案，并非所属企业独有。本报告针对电脑灯的技术和运用发展简要总结，与大家共享。

　　一、紧跟前沿步伐、追求灯光品质

　　科技发展引领灯光技术进步，软件智能化管理为灯具的性能提供了精准保障，LED光源的色彩优势为灯具的高显指、宽色域、颜色饱和提供了机会，智能散热管理使灯具寿命更长更精准，噪声更低，专家的建议使灯具性能更可靠更专业。

　　1、控制精度不断提高

　　电脑灯需要精准快速地控制X,Y轴、调焦、切割、图案轮、CMY组件等部件，提高控制精度至关重要。

　　彩熠采用三相步进电机优化这些不足，在多款灯具的X,Y轴扫描、调焦、切割、CMY等部件采用三相步进电机驱动技术，提高了电脑灯的各项性能。传统的两相步进电机存在运行精度低、噪声大、平滑性弱、共振等问题，会影响使用和演出效果的发挥。三相步进电机控制技术是一种新型的电机驱动技术，内部有3个线圈，相比两相步进电机有更高的速度性能和更小的力矩波动，可以提高运行速度和平稳度;三相步进电机的步距角是1.2°，相比两相步进电机的1.8°有更高的运行精度,可以解决光学镜头移动不平滑引起的光斑或图案抖动及模糊的问;三相步进电机驱动器可以通过程序设计避开共振区域，降低噪声和振动，追求高性能、安静、运行平滑精准。

图1 珠江非接触式高精度磁编码      图2 FINE 1700LH BSWF

　　珠江灯光的灯具产品采用非接触式高精度磁编码技术，通过感应磁场的变化来确定物体的位置。磁编码器具有高分辨率和高精度，可以实现精确的位置测量、定位，而且响应快速、抗干扰性强、低噪音。非接触式测量不需要物理接触，用于高速运动控制系统，因为非接触式测量不会引入摩擦或磨损，具有较长的使用寿命。加上灯具的轻量化设计，使产品运行及刹车平稳，定位精准、快速、可靠。

　　2、光色稳定一致性不断提升

　　电脑灯在调光过程中色温保持相对稳定，颜色的饱和度不受影响，显色指数不变，是企业努力追求的目标，要攻克这些技术难关有很大难度。这些参数受光源的温度、驱动电流的影响明显，而灯具中低亮度时需要调低驱动电流，矛盾更加突出。

　　珠江灯光的翡翠3500PR-8847切割灯具，具备显指修正功能，显指始终保持在90以上。显指模式修正了低亮度时显色指数的下降问题，修正为渐进式修正，光斑、光色过渡平滑、自然。灯具采用渐进式修正技术—混合式色温技术发明专利，色温片加三基色混合调温的技术，可在1800K至6500K之间线性调节色温。翡翠3000PR-8836染色切割灯创新版是一款1200WLED摇头染色造型灯，具高显指特性，同样具备显指修正功能，亮度变化保持高显指光效。

图3 珠江渐进式修正示意图

　　彩熠的FINE 1700LH BSWF、FINE 1600LH BSWF 采用特定的技术处理手段，保证光色的一致，据介绍,调光过程中色温几乎不变，左右偏差小于250K。通过采用调色曲线技术和建立内控标准，保证不同批次的灯具色彩一致，保证色彩的饱和度，使色温一致，光色稳定。

　　3、散热技术不断优化

　　电脑灯的散热关系到灯具光源的寿命、噪声和其它功能的稳定性，如果散热处理不好，不仅会影响光效，还会降低灯具的光质和色彩表

　　现，因此散热极为重要，各企业都有独特的散热技术。就目前电脑灯已经可以使用高达1500W或更高功率的模组光源，灯具总光通量可高达到50000lm以上。这样的高功率光源虽然可以提供更高的光通量输出，但也带来了更高的散热挑战。

　　彩熠为有效解决这个问题，采取建立仿真实验室，通过模拟仿真，寻找最佳的散热设计方案，引入新型导热材料，提高排热效率。搭载智能风扇控制技术，动态调节散热风扇的转速和风量等技术，使LED光源模组温度保持良好状态。据介绍，其FINE 1700LH BSWF全功率1700W运行时，噪声低于49dB，其FINE 600L BSWF全功率运行时，噪声低于46dB。

图4 彩熠散热示意图     图5 FINE 600L BSWF

　　珠江灯光在散热方面也有奇方，采用双层热管主动式散热技术和

　　智能风机调节系统等技术，翡翠3000-PR8836灯可根据温度变化智能调节风机风速，闭光待机状态后风机可停转，达到降噪节能的目的。据介绍，灯具可选择剧院模式或标准模式，剧院模式噪音≤ 40dB，标准模式45dB。

图6 珠江双层散热管示意图      图7 翡翠3000-PR8836

　　4、激光光源电脑灯技术进一步完善

　　激光具有亮度高，方向性强，单色性好等特点，是20世纪以来人类的又一重大发明，被称为“最亮的光”。激光光源用于舞台已有几十年的历史了,从最初的小功率单色激光,到全色激光，再到现在的激光光源Beam光束电脑灯，展现了未来激光光源在专业灯舞台灯具上的广泛用途。目前电脑灯使用的激光光源，是通过蓝光激发黄色的荧光粉经过波长转换的方式，发出宽光谱的黄光，部分蓝光和宽光谱的黄光合成白光，激光产生的白光经过扩散，扩束及整形，形成可靠的激光光源。

图8 卓越260光束灯

　　珠江灯光的卓越260(光束)海洋增强版是一款激光光源光束灯，出光口230mm，出光角度0.8°，光束粗壮锐利、亮度高、接近平行光的角度，20m照度高达460000lx，光源具有长寿命，内置低温预热系统可保障激光光源在严寒天气-20°能正常工作和使用,防水等级达到IP66、具备盐雾防护。

　　二、各尽其能、一灯多用

　　灯具的多功能、多用途，是灯具生产企业和设计师追求的目标，可以有效的解决少量灯具实现多种功能效果的问题，给灯光师带来更多的创作手段，也极大的降低了创作成本，节省舞台空间。光束、聚光、柔光，也就是Beam、spot、wash一灯多用在光学设计上有一定难度，因为三种灯具的光路要求不同，设计原理不同，能够做到三种灯具功能都完全优秀，可见在光路的设计上有独到之处。切割灯置入成像灯功能也是一灯多用的一种创新，一灯多用往往会牺牲灯具的一些性能，搞不好就变成了四不像，但现在的一灯多用不损失其它性能，而且每种功能都较单功能的灯具更专业，这是技术和理念的进步。目前，在企业的不断努力下，有了真正意义上的一灯多用产品。

　　彩熠生产的FINE 600 BSW是一款集光束、图案和染色三种功能于一身的摇头灯，分别是Beam1.8°-28°、spot2.4°-40°、wash13°-24°,根据不同的场景需求选择不同的功能运用，一台灯可以呈现三种不同的光效

　　珠江灯光的翡翠3500PR-8847摇头电脑灯，可作图案切割灯。内置了成像灯模式，可作各种度数的成像灯，也可作定焦、变焦多款成像灯使用，做到了一台灯具多种用途。翡翠3500PR-8847与常规成像灯比较具有出光口大，光通量高，自动操作，颜色、变光、移动平滑等优点。

图9 FINE 600 BSW         图10 3500PR-8847切割灯

　　三、电脑灯概念的延伸

　　电脑灯发展到今天，已经发生了翻天覆地的变化，早期的数字灯具，可移动可编程就可称之为电脑灯，现在的电脑灯早已智能化，如LED摇染、Beam、sopt、wash等这些可以根据编程执行命令，能够精确移动的灯具是新概念下的电脑灯。因此LED电动八动作可编程聚光灯称之为LED电脑聚光灯，是常规灯的进步。

图11电脑聚光灯

　　华晨影视的八动作电脑聚光灯具备水平、俯仰、聚焦、4个扉页、灯口旋转等，具有场次记忆功能，布光效率高，能够自然散热，无风机噪声。采用无间隙转动机构实现精确定位，双DMX512信号回路，可统一或独立控制，性能稳定。灯具具有独特的防绕线机构，安全可靠，光源可选白光灯珠或四合一彩光灯珠，显色≥95、TLC≥95。水平(X轴)旋转360°，俯仰(Y轴)180°，扉页开合160°，灯口旋转90°，彩光灯珠灯具色温3200K-5600K可调。

　　电脑聚光灯的研发，为演播室带来新的活力，工作更方便，其白光光质在显指、色温、柔光方面都优于电脑灯。

　　结束语

　　电脑灯自八十年代问世以来，经历了卤钨光源时代，金卤光源时代和现在的LED光源时代。LED光源的出现颠覆了电脑灯的设计理念，电脑灯走上了智能时代，功能越来越多，通道越来越多。在白光管理、色彩管理、色温管理、散热管理等多个方面，还没有统一的标准，企业各自为政，各有各的技术特点，在技术保密以外缺乏交流，应尽快形成统一标准。

　　电脑灯发展到今天出现了瓶颈，到底该往那个方向发展，怎样突破，企业和行业专家都在寻找答案。回到起点，从电脑灯的用途来看，是为了舞台灯光更灵活，追求高质量光品质、为用户需求服务这没有错。那么，电脑灯越来越复杂，功能越来越繁琐，使用越来越不方便，电脑灯就失去了它的初衷，不是电脑灯功能越复杂越好，有些功能用不到，简洁专业才是好产品。电脑灯向专业化发展，分类发展，针对舞台、电视、文旅、娱乐场所等，充分发挥LED彩色光的独特优势，开发不同的演艺设备。

　　不同类型的电脑灯从光的细腻程度、色域、噪声等要求不尽相同，是不是这样分类就是突破，是不是电脑灯在投光的同时也可以像投影机一样投出视频效果，实现电脑灯与投影机的跨界融合，使舞台瞬间变成虚拟场景，还有待于研究。虚拟影像、元宇宙是未来舞台的发展方向，值得研究。各有技术所长，加强交流，紧跟行业发展，多听使用者的意见，共同努力，可能就会有所突破。