林培群,秦小刚,张 冉,王京池
(1.广东广播电视台,广州 510066;2.云南广播电视台,昆明 750031;3.广东珠影集团珠影影视制作有限公司,广州 510311;4.中央广播电视总台,北京 100020)
2021年9月—12月,为进一步了解舞台影视灯光技术的现状和科技动态,跟踪学科最新技术,加强用户和企业间的沟通交流,促进行业发展,中国照明学会舞台电影电视照明专业委员会(简称专委会)组织30余位专家(名单附后)组成六个调研组,先后赴北京、遵义、安顺、杭州、上海、泰州、广州、佛山等地走访了25家企业、1家行业商会、2个获奖工程项目,就电脑灯、常规灯具、吊挂系统、控制技术、应用工程的市场需求、技术创新与应用、企业发展现状和经营理念、产品研发等诸多方面,与企业进行深入、细致的交流探讨[1-2],形成了电脑灯、常规灯具、特效器、控制技术、吊挂技术、工程技术等13篇调研报告。
本篇总结分析了电脑灯生产企业的经营理念、产品的发展趋势、技术创新的研发方向、性能的优化应用等情况。由于篇幅限制,报告中所列举灯具仅作为个案的参考代表,并非唯一独有。
与本篇内容相关的企业有:广州市珠江灯光科技有限公司(以下简称珠江)、广州市浩洋电子股份有限公司(以下简称浩洋) 、广州鹏林照明灯具有限公司(以下简称CKC) 、广州市德晟光电科技股份有限公司(以下简称德晟)、广州佰艺精工有限公司(以下简称佰艺)、广州彩熠灯光股份公司(以下简称彩熠)、广州祥明舞台灯光设备有限公司(以下简称祥明)、广东华晨影视舞台专业工程有限公司(以下简称华晨) 、广州市升龙灯光设备有限公司(以下简称升龙)、佛山市毅丰电器实业有限公司(以下简称ACME)、广州筑梦灯光设备有限公司(以下简称筑梦)、广州市欧玛灯光设备有限公司(以下简称欧玛)等[3-6]。
在国内抗击新冠疫情取得阶段性成功的良好环境下,在国家着力构建国内循环为主、国内国际互促双循环新格局下,在国家发力改革供给和需求两侧,推动以消费升级为导向的产业链升级,大力推动经济高质量发展的环境中,通过调研,专家们深刻感受到各电脑灯生产企业在激烈的市场竞争中,勇于创新,敢于面对,坚持“创新第一,质量优先”,本着“以市场为导向、以用户需求为技术研发方向、以品质稳定为服务宗旨”,以精益求精的生产理念不断跨越,在设计研发、工艺制造、质量控制、差异化发展等方面不断挖掘潜力,加大技术研发及应用创新的资金投入,同时注重新产品细节和品质,工艺更加精湛,设备性能进一步加强,先后推出了一批创新性较高、产品定位明确的产品,受到国内外市场的认可。
根据市场和应用环境的需求,电脑灯生产企业在增强自身的产品特点和功能优势的同时,生产出有不同应用属性的产品[3]。从应用专业上,分为影视版、剧场版、租赁版、文旅版、娱乐版等;从使用环境上,分为室内版、户外版等;从光质输出上,分为高显指版、高亮度版;从产品功能上,图案灯和染色灯分为带切割版(含带电动挡光板)、无切割版,LED效果电脑灯分为定焦版、变焦版、变焦加蜂眼版等等。产品定位更加贴合市场,更好地满足不同客户群的需求,从而拓宽企业产品的应用空间。
从纯光束到集光束、染色、图案为一体的三合一电脑灯(或四合一电脑灯),从纯成像切割到集染色、成像切割于一体的多功能电脑摇头灯,已广泛应用。随着技术的突破与发展,通过优化光学结构和特殊处理技术,提升光束、染色、图案各项功能的整体效果,真正做到一灯多用。
2021年,一灯多用的技术应用有了新的发展。珠江的翡翠3000创新版(图1)1 200W LED造型图案电脑灯,融合了常规成像灯技术,通过灯具面板、控制台设置灯具功能类型,包括:效果电脑灯类型:出光角度 6°~54°,定焦成像灯类型:出光角度 6°、 10°、19°、26°、36°、50°,变焦成像灯类型:出光角度 6°~15°、 15°~35°、35°~55°。选择成像灯类型能自动进入静音的剧院模式,满足了剧院一灯多用和情境造型多变的需求。浩洋的Perseo Beam多功能LED光源电脑灯,具有独有的光学设计,突破了 LED光源的输出角度极限,达到了超窄的2°光束效果及超宽的21倍变焦比(2°~42°),在紧凑的灯体下,一个固定图案盘下具有39个固定图案(19个玻璃图案和20个金属图案),实现了LED光源电脑灯光束效果和图案功能的一灯多用。
图1 珠江翡翠3000创新版Fig.1 PR LIGHTING LTD. XRLED 3000-W framing
针对客户差异定制化生产,是应对消费升级、增加市场占有率、避免行业恶性竞争的理念之一。浩洋的1 000 W LED切割电脑灯(图2),光斑接近传统的聚光灯,是中心亮、边缘暗的渐变光斑,可较好地满足戏剧人物光和电视大面积布光的需求。据称该灯具光通量高达56 000 lm(Ra≥72),拥有13倍变焦比(3.5°~48°)。祥明根据客户需求,在功能上做减法,对面光使用的面光切割电脑灯(图3)功能精简,只保留切割功能,无图案轮,提高了产品性价比,受到市场欢迎。欧玛自主研发、封装、定制的LED光引擎,为灯具功能研发和灯体设计提供了便利,降低了成本,提高了产品的性价比。ACME的BEAM 50(图4)有新意,通过去掉电脑灯的机械臂,让X轴和Y轴平行交错,使灯具间距缩小,重量减轻,体积变小,横向竖向均可快速拼接,可内置嵌入天花板和定点安装。
图2 浩洋1000 W LED切割电脑灯Fig.2 GOLDENSEA SL1000P IP framing moving light
图3 祥明面光切割电脑灯Fig.3 XIANGMING LIGHT LTD framing moving light
图4 ACME BEAM 50Fig.4 ACME BEAM 50
为了使用的灵活性和便利性,常规灯具的电脑灯化已成为一种趋势。保持无风机、无噪声和自身光学系统优势,利用电脑灯自动控制技术,常规灯具注入了新的灵魂。华晨的电动聚光灯(图5),采用断电不复位的绝对值编码器及双DMX512信号控制,具有水平、俯仰、聚焦、4个扉页和灯口旋转八个电动动作,保证切光精确,布光安全。佰艺的LED 7色、9色电动天幕灯(图6),通过电动控制俯仰,方便了景片距离改变时角度调整,提升了使用灵活性和布光效率。
图5 华晨400W LED电动聚光灯Fig.5 HUACHEN TG-LJD400-T
图6 佰艺 电动天幕灯Fig.6 Brighten technology halogen lamp
文旅项目的发展,扩大了舞台电脑灯的使用范围,同时也提出了新的防护要求:高防护等级、高亮度、便于安装、性能稳定等,室外电脑灯从被动式防护变为主动式防护,增加了防尘、防水、防潮湿、防油烟、防盐雾、防高低温,甚至防高原紫外线等功能。各家企业应用不同的方案、技术手段和保护材料,使电脑灯的防护等级达到了IP66。IP66防护的设计制造技术为各种版本电脑灯的环境适应性提供了有力的保障。
升龙针对不同环境,制定不同标准,其高防范系列电脑灯(图7),针对澳洲和中东地区的高温版本,在超过50 ℃的环境温度下,灯具可连续工作超过48 h;针对低温地区带融冰系统的低温版本,在低于-40 ℃环境下,灯具可以正常工作;针对高腐蚀场所的抗腐蚀版本,超过4层的多层防护处理,为抗腐蚀提供保障。欧玛的户外系列电脑灯(图8),采用非全封闭灯具的防水散热方式,通过风扇强制与外界进行气流交换,有效防止雨水和灰尘进入灯具内部;采用密封圈密封连接和迷宫防水通风结构,利用“U”形手臂的转轴过孔,加强气流交换散热;电子器件做防潮处理,镜头做防水雾凝结设计等等技术手段。筑梦的防水系列电脑灯(图9)采用全密封的金属外壳结构及电泳加喷纳米涂层保护技术[6]。
图7 升龙高防范系列电脑灯Fig.7 LIGHT SKY Group high protection moving light
图8 欧玛户外系列电脑灯Fig.8 OMARTE outdoor moving light
图9 筑梦防水系列电脑灯Fig.9 DREAM LIGHT WORKSHOP waterproof moving light
为了丰富视觉效果,把视频投影效果加入到电脑灯中,进一步拓展了电脑灯的应用空间。德晟的MJ-2004投影电脑灯(图10),将灯光+投影机的组合方式深度融合,采用5G传输、智能算法、红外传感、APP感应互动等多项新技术,将数字投影技术拓展和DMX的控制结合,加强了摇头投影灯的体验感和互动性。升龙的动态图案投射电脑灯(图11),首次采用超小间距GOBO盘模组,通过4层轴配合将6+6 GOBO间距做到<1.5 mm,实现不同光斑大小下均可以投射出动态图案,配合拨轮和切割系统,部分造景应用可取代投影机,在完善舞台视觉效果的同时,节约了成本。
图10 德晟 MJ-2004投影电脑灯Fig.10 Desheng MJ-2004 projection
图11 升龙动态图案投射电脑灯Fig.11 LIGHT SKY dynamic profile moving light
LED光源电脑灯在舞台影视已得到广泛应用,除了高亮度光束电脑灯和部分以面光使用的切割电脑灯外,基本都是LED光源的。随着LED光源技术不断提升,LED光源体积越来越小,大功率、高光效屡创新高,1 000 W、1 200 W、1 400 W甚至1 600 W光源模组已经成熟使用,替代大功率HID光源电脑灯成为现实。高亮度的光引擎(目前1 400 W LED光引擎已能连续输出近100 000 lm光通量)为LED光源电脑灯提高整灯光通量、提升输出光效、增强功能效果、减少噪声、提高光斑均匀度、增大变焦范围等方面,提供了更好的基础。LED光引擎的研发、光学系统的优化、散热新材料的应用、散热风路设计、噪音控制等方面,为舞台影视提供了大量创新性强、功能卓越、超值与可靠于一身的LED光源电脑灯。
无法满足照度和显指需求的灯具,一切都为零。2021年,LED光源电脑灯在满足高光通量输出的前提下,显色指数有了较大地提升,特别是面光使用的高显指灯具,显色指数都能达到90以上。配置先进光色管理系统,具有光色自动校正功能的灯具,能保证色温、色彩一致性,输出高质量白光和纯正丰富的色彩,以满足专业演出的需求。
浩洋的SL1200PH(图12),采用1 200 W LED高显光源, 配以精密的光学元件,以及优秀的光路设计,Ra>95、R9>95、TLCI>95、超高显指的同时,整灯光通量高达35 000 lm,LED刷新频率为900~25 000 Hz线性调节。ACME的AECO 20(图13),采用功率1 400 W白光LED光源,高显指模式下,光通量可达36 000 lm,Ra≥95 、R9≥90 、R15≥95 、TLCI≥95,采用光色修正技术,控制CCi在0~0.5G范围内,保持纯正的白光和彩光;采用白光色彩红绿校正模式,满足摄影机还原人物肤色的需求;采用高透光学玻璃和表面镀膜技术简化光路,提升灯具光效。
图12 浩洋SL1200PHFig.12 GOLDENSEA SL1200PH
图13 ACME AECO 20Fig.13 ACME AECO 20
随着电脑灯的大量使用,噪声问题越来越得到重视。依据使用需求,采用多种噪声控制模式,满足不同场所的需求,普通模式下≤45 dB、静音模式下≤40 dB、超静音模式下≤35 dB成为常态。智能风机和散热新材料的应用、散热风路设计研发、石墨烯材料和汽液转换循环传导的散热器等,解决了大功率LED的散热难题。CKC把噪声≤42 dB作为产品的底线,据介绍,室内版LED光源电脑灯,静音模式基本到达32 dB。彩熠FINE1400L BSWF和FINE1400LWASH PERF的LED光源电脑灯(图14),散热降噪进行了优化,从仿真实验室的模型运算,优化灯具气流布局,采用导热系数更高的材料和智能风机控制技术,实时调整风扇转速,得到理想风噪,该电脑灯噪声模式有三档可选,最低噪声控制在40 dB以内。
图14 彩熠1400L WASH PERFFig.14 FINE ART 1400L WASH PERF
白光LED光源(COB)在保持高亮度的前提下,提供了较高的显色指数及高刷新频率的光质效果,LED光源替代传统光源成为趋势。但随着色彩还原性、颜色丰富性、亮度和色温的一致性的更高要求,全彩LED光源电脑灯应运而生。全彩LED光源电脑灯通过色彩管理系统(HSIC)实现对颜色的精准控制,通过光色校正技术,使同一种色温的白光随着亮度、温度变化保持品质的一致性,使同一种光质的色光随着使用时间长短、温度变化保持品质的一致性,解决了同类产品或不同批次的产品的光输出一致性问题。通过软件控制,形成一种逻辑关系,使灯具发出的光始终保持纯正光质,满足拍摄的需求。CKC的切割电脑灯 900FC V9(图15),采用单颗800 W RGBAL LED光源,色温1 800~10 000 K线性可调,显色指数Ra为94、R9为95、TLCI为95,整灯光通量为25 000 lm,光学结构的创新,输出高质量白光和丰富的色彩,不需要CMY、CTO和颜色盘等组件,低照度时色彩纯正无杂色。
图15 CKC 900FC V9Fig.15 CKC 900FC V9
LED电脑灯的显色指数受温度、驱动电流的影响比较明显。调低驱动电流降低亮度、散热使温度下降时,显色指数也随着下降。 珠江的翡翠3 000提供了显指修正模式,低亮度时显色指数不下降;特别是R9,通过修正模式可从70多提高到90左右。
为满足影视舞台特殊效果的需求,浩洋的SLW1200WPH提供了一个梳型结构和一个点状结构双动态效果盘,可以模拟多种大自然的动态效果。CKC的Wash Z500提供了一个内置DTW,可以仿钨丝灯效果。珠江尊能6000 PR-2937 (图16)提供的切割系统可无极旋转360°成像造型图形,4个切割片可生成全帘幕效果,切割成不同形状的几何图形。祥明的两款切割电脑灯,采用大倍率(11倍)光路设计,实现5°~55°的变化,切割模块采用齿轮机械结构,实现了切割图形180°整体翻转。祥明自主研发的光学级硅胶材质导光棒(图17),提高了光效利用率和光效一致性,降低了成本;同时也规避了在LED变焦染色光学系统导光棒国外专利上卡脖子的问题。
图16 珠江尊能6000旗舰版Fig.16 PR LIGHTING LTD.PR 6000 SPOT
图17 祥明光学级硅胶导光棒Fig.17 XIANGMING LIGHT LTD Silicone light
目前,光束电脑灯主要还是以气泡光源为主,气泡光源的光束灯粗实的光束类似一个强大的探照灯,有极佳的空中视觉效果,有高照度(20 m照度达到30万lx以上)、技术成熟、成本低等特点。特别是新开发的Philips MSDPlatinum 500L Flex长寿命灯泡,灯泡寿命4 000 h(传统的25R铂金灯泡寿命是1 500 h),减少用灯成本。高防水版的设计,加上IP66的防护等级,完全适合粉尘、雨淋、日照等恶劣环境使用,特别适合主题乐园、体育场馆、文旅项目等大型户外演出场所,如珠江智能580(光束)PR-2569 (图18)和浩洋的G550B IP(图19)。
气泡光源的光束电脑灯的聚光特性,成就了完美的光束效果,也带来了不少烦恼。超强的聚光会对舞台、幕布、道具等构成威胁,使用不当,甚至会有点燃危险。因此,对损害的防护受到极大关注。升龙针对此类风险,将强聚光类灯具射出的光束均匀化,部分气泡光源的光束电脑灯(如图20的F550BSW)不再追求绝对的亮度,配备hot-spot热点消除功能,防止灯具光热点对外物的损害损伤。
ACME的XP 550BSW内置一种结构,结构上附有新型材料器件,改善了光斑的均匀性,并配备电动自动跟踪调焦系统,CTO3 200~7 800 K色温可调功能。
图18 珠江PR-2569Fig.18 PR LIGHTING LTD. PR-2569
图19 浩洋G550B IPFig.19 GOLDENSEA G550B IP
图20 升龙的F550BSWFig.20 LIGHT SKY F550BSW
气泡光源散热条件苛刻,故障率偏高,光束的温度较高,容易造成被照物燃烧,特别是短距离使用时安全隐患较大,且使用寿命不长。激光光源电脑灯以高光密度的光质特点,以平直锐利、对比度高、高穿透力强的光束效果,以灯体和光输出温度低的优势,同时具有光源低功率、噪声小、寿命长的优势,得到了一定的认可。浩洋的激光光束电脑灯GLZ300 IP(图21)、筑梦的激光光束电脑灯J300B IP(图22)、 CKC的激光摇头光束电脑灯300 Proxima(图23)以亮度高、体积小、重量轻、噪声低、光源寿命长(20 000 h)等特点有了耀眼的表现。现阶段的应用瓶颈在于灯具的价格偏高(主要在于光引擎造价较高)。
图21 浩洋GLZ300 IPFig.21 GOLDENSEA GLZ300 IP
图22 筑梦J300B IPFig.22 DREAM LIGHT WORKSHOP J300B IP
图23 CKC 300 ProximaFig.23 CKC 300 Proxima
在演出市场中,对于一些高空追光灯位,追光师需要在临时搭建的高空钢架平台上实施高空作业;然而大功率追光灯的功耗和发热大、体积大、重量重,这无疑提高了用电安全要求和搬运安装难度,操作人员高空工作强度大存在很大的安全隐患,容易产生危险。近几年,自动追光电脑灯越来越受到热捧,自动追光电脑灯和传统追光灯比较,具有灵活性更高、安装更方便、精准度更高、操作更方便、无空间和位置限制等特点。
彩熠的FINE ISOPT PILOT地面追光系统(图24),运用影视云台+网络摄像头技术,实时把舞台场景画面及电脑灯光斑回传到操作云台监视器,操作者通过摇动云台的把手,将信号发送到灯具,实现对灯具XY轴控制,从而达到追光的效果。追光远程控制技术实现人灯分离操作,采用摇头电脑灯代替传统追光灯。电脑灯可安装在舞台的任意位置,不受空间限制。通过云台的人机交互,操作者可以对电脑灯实时控制,也可以将云台接入灯光控台,由控台控制CMY、色盘、光圈、变焦等,提升了追光电脑灯安装和使用的便利性。
图24 彩熠FINE ISOPT PILOT地面追光系统Fig.24 FINE ART FINE ISOPT PILOT ground light tracking system
欧玛的自动追踪电脑灯(图25)是一款针对户外夜游开发的灯具。该电脑灯集合了红外感应技术、GPS定位技术、指南针定位技术等多项高精尖技术,实现了电脑灯自动搜寻并动态跟踪目标的目的。电脑灯的灯头上配有识别红外光源的摄像头,可以精准将输出光斑对准红外目标,让被追踪目标上的红外光源出现在摄像画面中;而当电脑灯和被追踪目标的相对位置关系是动态时,电脑灯和目标上设置的GPS模块,电脑灯上的处理器能读取自身和目标的当前GPS卫星坐标,通过计算可以得到灯体和目标的相对位置关系;同时在灯体上设有指南针系统,可得到电脑灯摆放的当前地理方位,从而可确定灯头的指向方位;经过计算可得到灯头指向方位、灯体与目标连线之间的夹角,动态调整电脑灯的水平扫描即可让该夹角保持在设定的小角度范围,此时运行捕捉红外目标程序摄像头即可扫描到红外目标;达到搜索目标、瞄准目标、追踪目标的作用。
图25 欧玛的自动追踪电脑灯Fig.25 OMARTE automatic tracking moving light
通过调研,大家深深体会到国产灯光企业越来越重视新技术的研发和产品工艺提升,看到了很多自主研发的专利产品,企业对产品的研发有了更明确的定位,贴近市场发展的脉搏,细分不同市场需求,更加突出产品的质量和使用功能。
通过调研,专家们深刻感受到企业扎根行业,不忘初心的进取精神。科技是第一生产力,创新是引领发展的第一动力。企业对研发和知识产权愈发重视,投入力度不断加大。这是压力与机遇并存的时代,成长型企业不断深挖潜能,补足短板,差异化发展思路为行业完善和用户体验升级助力前行。领军企业在数字化、智能化领域引领探索,从制造到智造,工业4.0概念已经提上日程。
我国舞台影视灯具正朝着高品质、高光效、低能耗的方向健康发展。创新已成为企业前进的方向,多元也成为企业发展的战略,转型、融合、跨界也成为企业腾飞的翅膀。祝愿灯光企业稳步发展,提前布局,为更好地明天而努力奋斗!为国家实现从工业大国到工业强国的宏伟蓝图共同奋斗!
附:调研组专家名单(按参加调研组先后时间排序):
王京池 胡耀辉 高园缘 刘 明 熊 英
刘建臻 吕 波 秘根杰 白文国 秦小刚
郑炳松 曲国军 沈 勇 陈江榕 陈建民
钟国淼 沈 倩 林培群 吴剑敏 林宏恩
潘云辉 周正平 尹 江 钟国虹 谢渝熙
陈会宾 张 冉 刘敏燕 刘文豪 刘 阳
王 艺 蒋 珽 江中鸿