數字燈與其他視頻顯示設備的區別及舞臺應用

胡 勇

（廣州勵豐文化科技股份有限公司，廣東 廣州 510665）

1 了解數字燈

數字燈，是綜合多媒體服務器、電腦燈功能、高亮度投影機、LED染色模塊或紅外攝像模塊等多種高科技為一體的舞臺燈光設備；是集視頻、光學、機械、電子等多門學科為一體的綜合產品；是舞臺藝術創作的一個全新的創作工具。

目前數字燈在市場上的叫法有很多種，如數碼燈、搖頭投影燈、多媒體數字電腦燈、視頻燈等，但這些稱呼都不能完全直觀地體現這種燈具的特點。數字燈是因為廣泛地使用了成熟的數字技術而得名。

數字燈廣泛應用的數字技術主要有：

（1）數字視頻技術：可支持多種視頻格式的三維和二維視頻文件，如mov/avi/mpg1/mpg2/jpg/bmp/png等；

（2）數字邊角：可像切割電腦燈一樣對光斑進行多種方式的切割，并且內置有多種專業的遮蓋編輯軟件對圖像進行實時編輯處理；

（3）數字光閘：像電腦燈一樣具有機械光閘，可以在不需要光亮時關閉亮度，也可模擬光閘效果對影像進行軟處理（電子光閘和頻閃）；

（4）數字圖層：每臺燈具有可單獨操作的3個以上的影像圖層，可以在顯示區域有3個以上的視頻顯示窗，可分別播放編輯不同的視頻影像；

（5）數字梯形校正：數字燈對影像的4個邊都可以在x軸和y軸方向進行全角的梯形校正，完全區別于投影機本身自帶的梯形校正功能；

（6）數字調色：對所有的視頻影像或圖片都可以進行CMY顏色的調整及各種顏色效果的處理，滿足各種藝術表現的色彩要求；

（7）數字LED調色：設備內置LED染色模塊，這些LED模塊可以進行線性的RGBW混色效果處理，以滿足不同的顏色需求；

（8）數字頻閃：設備像電腦燈一樣具有機械頻閃功能，對所投射的影像也具有0 Hz 10 Hz的電子頻閃效果功能；

（9）數字影像管理：設備對所有的影像進行集中管理，并分為內部影像和外部輸入影像兩種通路方式，可方便地對各種影像進行網絡上傳處理和像管理電腦文檔一樣對文件進行管理和調用；

（10）數字通訊：設備內置的服務器有千兆網口，可以方便地上傳影像文件，也可以通過網絡同步控制多臺設備。

2 大型數字燈系統的組成（由4個部分組成）

系統組成說明（見圖1）：

（1）燈光控制臺：智能化燈光控制臺，用于實時對數字燈進行效果編輯或重放已經編輯好的燈光程序，同時也可以編輯燈光系統中的電腦燈和常規燈；

（2）多媒體系統：多媒體服務器是數字燈系統的核心，內置有大量的視頻燈光素材和各種專業級視頻編輯軟件；

（3）投影機：DLP 20 000 lm以上高流明投影機，是數字燈的影像顯示設備；

（4）軌道鏡頭：帶控制臺DMX協議的可水平垂直轉動的設備，可以根據需要調整鏡頭角度，并可以對投影機的ZOOM和FOCUS進行實時調節以滿足舞臺舞美效果的需求。

3 中小型數字燈系統的組成（由4個模塊組成）

系統組成說明（見圖2）：

模塊1：多媒體服務器：具有高速處理能力，具備255個素材文件夾，每一個文件夾可放置255個文件；每一臺燈具有3個以上的影像圖層，每個圖層有2個獨立效果通道引擎，可調出超過100種效果，并內置大量精美的視頻燈光素材。

模塊2：常規電腦燈功能：具有水平超過530°、垂直超過270°的旋轉功能，并具有機械光閘、頻閃等多種常規電腦燈功能。

模塊3：高亮度投影機：采用3片LCD顯示功能或單片DLP顯示功能的高亮度投影機，顯示分辨率一般為1 024 × 768。

模塊4：LED染色模塊：具有LED的RGBW混色功能，在投射影像時用LED色彩加強景深、增加視頻影像的立體感。對整個視頻環境進行鋪色處理，使影像更加協調統一。

4 數字燈與LED顯示大屏的區別

（1）顯示原理上的差別：數字燈使用成熟的投影機技術，屬于被動顯示；而LED大屏是利用二極管的單向導電性發光，屬于主動發光顯示。

（2）顯示區域上的差別：可根據亮度要求來調整數字燈的距離從而滿足各種場合顯示面積的需要；而LED大屏是采用LED模塊化拼裝方式來實現顯示面積的需要。

（3）畫面清晰度上的差別：數字燈每臺可顯示1 024 × 768以上分辨率的畫面，非常清晰，顯示均勻，不刺眼；LED大屏的像素間距有4 mm、7 mm、8 mm、16 mm、20 mm等不同規格，間距越小越清晰，但造價越高。

（4）亮度控制上的差別：數字燈可根據需要進行疊加來增加顯示亮度，在不同的演出環境中靈活增加或減少亮度，完全滿足觀看要求；而LED大屏由于屬于自發光源體，亮度較高，長時間觀看會導致眼部疲勞。

（5）使用靈活性的差別：數字燈可根據節目或劇情要求任意調整投影方位，并可實時對圖像進行梯形校正、多臺拼接、三維效果編程等處理；除了投影功能外，還帶有常規電腦燈的所有功能。LED大屏一般固定在一個地方，比較適合遠距離觀看、清晰度要求不高的場所，并且只能通過播放設備顯示預編的視頻文件。

（6）控制上的差別：數字燈的功能實現是由燈光操作師操作燈光控制臺來控制視頻影像，就像使用電腦燈具一樣，非常方便；而LED大屏由多個模塊組成矩陣，電源線和控制線多，操作較復雜。

（7）輸入輸出接口上的差別：數字燈具有VGA、S-VIDEO、RGBHV、千兆網口、DMX輸入輸出等多種接口；而LED大屏一般只具有VGA或單一的信號輸入接口。

（8）結構組成上的差別：數字燈是一個綜合性的設備，包括視頻、光學、機械、電子等學科門類；而LED大屏只是一個光學顯示設備。

5 數字燈與傳統高亮度投影機的區別

（1）數字燈使用燈光控制臺來控制，編程使用非常簡單；投影機在數字燈系統中只相當于起到了顯示成像作用（燈泡的功能）。

（2）數字燈可以利用服務器的梯形校正功能來處理投射出的圖像，使之符合各種背景和道具的要求；而投影機只能被動地顯示成像。

（3）數字燈服務器內置有1 000幅以上的精美視頻燈光素材，并可以實時上傳新的視頻影像，進行實時編輯播放；而投影機只能被動地顯示。

（4）數字燈內置多種專業視頻編程軟件，可以用多臺燈進行2×1、4×1等多種拼接組合，也可以用多臺燈具疊加來增加顯示亮度，從而用數碼天幕的方式取代了傳統的劇場天幕，且數碼天幕的尺寸不受限制。

（5）數字燈可以用網線、網絡交換機連接在一起，并方便地使用素材管理軟件來集中管理文件素材。

（6）數字燈可以處理由外部攝像機或其他播放設備實時傳輸來的視頻信號并進行投射，以達到實時采集編輯影像的效果。

（7）數字燈對吊掛放置的位置沒有嚴格的要求，可根據現場條件進行吊掛，無需占用很大的空間，還可以隱蔽安裝，增加美觀度；而投影機一般只能采用正面或背投的方式，對安裝位置和安裝角度有特點要求。

（8）數字燈由燈光操作師操作燈光控制臺來控制實現功能的應用，是使用一個復雜的燈光系統；而投影機只能重放由視頻人員早期制作好的視頻影像。

6 數字燈在舞臺演出中的幾種主要應用方式

6.1 舞臺背景渲染效果

（1）數字燈有豐富舞臺天幕的應用效果。

圖3是2009年在遼寧歌舞劇院《家園歡歌》舞劇演出時使用2臺22 000 lm的數字燈的其中一種應用效果。數字燈放置在二層觀眾席兩側，距離舞臺前沿約20 m，舞臺深度18 m，舞臺天幕寬18 m、高9 m，投射面積約100 m2，使用軌道鏡頭可以將影像投射到劇場的每一個地方。當時，2臺數字燈和100多臺1 200 W電腦燈配合各種舞美設備做出了很多場景效果，在遼寧演出界引起了轟動。

（2）數字燈還有豐富舞臺背景的應用效果。

圖4是2010年在浙江橫店影視城使用2臺22 000 lm的數字燈其中的一個改變舞臺背景的應用效果。這2臺數字燈放置在觀眾席后區，可以通過軌道鏡頭把影像投射到表演的各個區域，配合幾百臺電腦燈和常規燈做出了很多舞臺效果，包括中心舞臺海水效果、海底世界、春天綠樹生長、山體旁邊樹上密集的蝴蝶飛舞、中心舞臺狂風席卷落葉、樹上白鶴環繞飛翔的畫面效果等，讓觀眾進入到一個夢幻的世界。

6.2 舞臺前沿臺口紗幕效果

圖5是2009年在張家界大劇院《圣歌武陵》民俗風情劇演出時使用4臺6 500 lm數字燈其中的一種紗幕應用效果。數字燈放置在面光吊桿上，距離舞臺前沿約20 m，舞臺深度約20 m，舞臺前沿紗幕寬20 m、高7.5 m，數字燈投射面積約150 m2。數字燈采用2×2矩陣無縫拼接方式鋪滿舞臺前沿整個紗幕，與舞臺中的7塊LED大屏幕影像共同組成一個立體空間。這4臺數字燈在本劇中的主要應用還有：舞臺臺面區域營造水塘水池效果、舞臺兩側營造假山假水幕效果、觀眾區兩側營造滿場飛蝴蝶效果等。

圖6、圖7是2008年在海南島?？谑形骱０兜暮Ｄ憚觥队∠蠛Ｄ稀穼嵕把莩龅膶嵟男Ч?。此劇使用了6臺20 000 lm的數字燈，在約4 000 m2的場地營造各種舞臺場景，包括沙灘、深海、海浪、海洋生態、椰樹椰果椰人效果等。演出全場貫穿了數字燈應用的各種特效，讓觀眾一次次感受到演員與場景變化帶來的美妙。這是數字燈的經典應用范例之一。

（2）數字燈還可以對舞池T臺進行渲染。

圖8是2009年在杭州一個多功能展示廳中舉行的一場發布會的現場實拍效果，當時共使用12臺3 000 lm的數字燈。數字燈在此次發布會中完美展現了大畫面拼接、快速移動、多圖層影像、實時畫中畫傳輸等多種特效的應用效果，讓觀眾在一個不大的展示廳中充分感受到場景快速變化帶來的視覺沖擊。

6.3 舞臺演出區渲染效果

（1）數字燈可以對舞臺演出區進行大面積渲染。

6.4 舞臺舞美延伸效果

圖9是2008年浙江電視臺承辦的一臺大型文藝晚會的實拍效果。晚會使用了4臺6 500 lm的數字燈，主要應用有舞臺前沿頂部和側面的舞臺舞美延伸效果、觀眾區上方營造天空效果、舞臺中移動的道具渲染效果等。

6.5 代替字幕機的應用

沈陽劉老根大舞臺使用了3臺6 500 lm的數字燈，主要應用有開場蝴蝶飛、舞臺紗幕，舞臺效果和LED屏的結合，代替字幕機在觀眾進場和演出中播放相應內容（見圖10），舞臺臺口上方云彩、火焰影像效果，柱子水流效果，觀眾席穹頂視頻效果等。數字燈的使用讓整個劇場充滿了生機，從觀眾入場到節目中的氣氛渲染，處處都讓人感覺進入了一個現代的虛擬影像空間。

6.6 舞臺演出道具的渲染

為了展現一個幽靜、唯美的澤國世界，大慶歌舞院大型舞蹈詩劇《鶴鳴湖》演出時一共選用了500多臺常規燈和電腦燈具，1臺20 000 lm的數字燈（見圖11、圖12）。演員的傾心演出、優美的音樂、燈光的變幻莫測，讓整場演出亮點頻現，觀眾一次次地被深深吸引。

2008年，鄭州歌舞劇院的一部大型愛情神話舞劇《云水洛神》，用多項現代高科技演繹了1700多年前曹植《洛神賦》中凄美的愛情故事場景（見圖13）。此劇使用了3臺20 000 lm的數字燈，整場演出中，數字燈讓移動的道具在舞臺上“活”了起來，虛與實的緊密結合改變了傳統的舞美表現形式，帶給觀眾豐富的視覺享受。

6.7 外墻畫面效果

圖14是2010年香港迪斯尼樂園使用多臺6 500 lm的數字燈在一個城堡的外墻上構筑的虛幻驚奇的畫面效果。

2010年7月，在常州淹城春秋樂園開幕的大型戶外實景水影秀《煙雨春秋》，共使用了10臺22 000 lm的數字燈，并采用了最新的影像視頻與多媒體互動技術、多通道音頻技術，把3 000多個音軌分配到現場所有的聽音位置， 將春秋時期諸侯紛爭的殘酷場面與江南水墨畫卷在墻體、水面、空中進行了全方位展示（見圖15、圖16）。水景秀通過世界先進的燈光、音響、舞美等設備結合多種表現手段，給人以超強的感官刺激。

7 數字燈與其他視頻顯示設備的共同應用

現在的舞臺演出會應用到越來越多的舞臺設備，特別是舞臺視頻設備，如LED大屏、LED彩幕、投影機、數字燈等，還有各種電腦燈、常規燈、LED燈具等。這些設備為舞臺藝術的呈現提供了不同的方式，有著不同的用途，在燈光設計師的藝術畫筆里有著不同的份量。現就以下幾個方面作一個淺析，以期盼拋磚引玉，為數字燈在舞臺上的應用找到更多、更好的解決方案。

（1）依據不同的舞美設計需求，可以綜合使用多種視頻顯示設備，如可以使用LED大屏幕與數字燈相結合。一般情況下，LED大屏幕用作舞臺背景天幕和側幕，而數字燈應用在移動的舞臺裝置、舞臺的臺面、舞臺的前沿紗幕、觀眾區兩側、觀眾區上空等多個地方，同LED大屏幕一起形成立體的影像空間。

（2）多個高流明的投影機與多臺數字燈相結合。一般情況下，對于固定的背景天幕或固定的道具可以用正投或背投的高流明投影機直接覆蓋投射，但對于不具備正投或背投條件的劇場更適用使用帶軌道鏡頭的數字燈。數字燈可以根據舞臺不同的表演需求而把影像投射到合適的地方，并和多臺投影機一同形成超大面積的視頻影像。

（3）多臺電腦燈、常規燈與多臺數字燈相結合。不同的節目形式對光照和色彩的要求是不同的，特別是在設計一些特定的劇情場景時，舞臺上不同的區域會有不同的光照度要求，這就是舞臺上常要求的光比關系。數字燈與常規燈、電腦燈的靈活運用將會使這種光比關系發揮得更加合理。

（4）舞臺設計考慮使用數字燈時，有必要了解一些基本應用條件。比如：要有一個很好的藝術表現劇本或創意題材；要根據導演、編劇、燈光設計師的藝術表現手法的不同要求來設計使用數字燈；使用的設備必需穩定可靠并具有良好的服務水平；需要舞臺舞美制作、燈光操作、視頻制作人員具有一定的技術水平與緊密配合等。只有這樣，才能用高科技設備把一個好劇本在舞臺上完美地呈現給觀眾。

在舞臺設備高速發展的今天，我們有理由相信數字燈作為舞臺藝術創作的利器，必將會被越來越多的藝術工作者所喜愛，也必將會有更多更好的舞臺藝術表現方式呈現給觀眾。