2023年广州第一次灯光调研报告—电脑灯篇

2023-9-18  来源:舞台电影电视照明专业委员会  有5834人阅读

  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。

联系我们

谭 磊(010)85055001 邮箱:153872268@qq.com

张 旭 17600515152  邮箱:123842845@qq.com

杨 春 13580375626  邮箱:21168660@qq.com

王京池(010)85054871 邮箱:1364026806@qq.com