2021中國舞臺影視燈光調研分析報告
——常規燈具·特效器篇

江中鴻，吳劍敏，張 冉，呂 波，王京池

（1.湖北光影空間系統工程有限公司，湖北 武漢 430051；2.江西廣播電視臺，江西 南昌 330046；3.廣東珠影集團珠影影視制作有限公司，廣東 廣州 510311；4.中國傳媒大學，北京 100024；5.中央廣播電視總臺，北京 100859）

前言

2021年9月～12月，中國照明學會舞臺電影電視照明專業委員會邀請了30余位專家（名單附后）組成六個調研組，先后赴北京、遵義、安順、杭州、上海、泰州、廣州、佛山等地，深入企業調研，走訪了25家企業、1家行業商會、2個獲獎工程項目。專家們走進車間、實驗室、研發部，了解企業文化、經營理念、技術創新、測試產品和燈光技術的最新動態，并形成了涵蓋常規燈具、電腦燈、特效器、吊掛技術、控制技術、工程技術等的內容的13篇調研報告。

2021年，企業克服疫情帶來的影響，工作熱情高漲，技術研發投入強勁有力，在產品設計、工藝制造、質量控制、差異化發展等方面不斷挖掘潛力，推出了一批品質優良、滿足不同需求的產品。

本篇主要介紹常規燈具和特效器的最新技術、發展趨勢和產品案例。

常規燈具屬于功能照明范疇。隨著時代的發展，隨著新技術應用和LED光源的普及，常規燈具獲得了重大技術突破。常規燈具是舞臺影視燈光必不可少的基礎燈具，影像技術進入了4K時代，需要性能更好的燈具與之相適應。

舞臺燈光設計離不開特效的配合，尤其是煙霧。沒有適當的煙霧，燈光效果會大打折扣，燈光缺少煙霧，色彩、層次、空間立體感都會遜色很多。通常使用的特效器有煙機、霧機、泡泡機、雪花機、彩紙機、噴火機、冷焰火、干冰機等。

由于篇幅限制，報告中所列舉燈具僅作為參考代表，并非所屬企業唯一獨有。

【本篇涉及企業包括：北京星光影視設備科技股份有限公司（星光）、ARRI中國公司（阿萊）、廣州斯全德燈光有限公司（斯全德）、廣州方達舞臺設備有限公司（方達）、廣州鵬林照明燈具有限公司（CKC）、廣州市德晟光電科技股份有限公司（德晟）、廣州佰藝精工有限公司（佰藝）、廣東華晨影視舞臺專業工程有限公司（華晨），佛山市飛達影視器材有限公司（飛達）、廣州市升龍燈光設備有限公司（升龍）、廣州迪杰帕爾電子科技有限公司（DJPOWER）等。】

1 LED燈具色彩管理與光色校正技術的應用

常規燈具主要功能是景物氛圍的營造和人物造型，顯色特性和色溫調節是重要的指標。過去大多數LED燈具采用的是白光LED光源。近年來，隨著對LED燈具顯色性、色彩豐富性等性能要求的提高，多彩LED光源燈具越來越受到重視。隨之，HSIC等色彩管理技術的應用也逐步走向成熟，通過軟件、硬件相結合實現色彩管理控制和光色校正（見圖1），為燈具顯色指數提升、色彩精準控制、一致性校準、顏色庫建立等方面奠定了基礎。2021年，各企業在探索智能色彩管理系統和動態光色校正技術等方面均取得了一定成效。

圖1 色彩管理色度圖與光譜圖

1.1 廣色域高顯色指數的追求

陽光是理想的光源。隨著LED技術的發展，與陽光類似的LED全光譜、廣色域、高顯指燈具逐步量產并進一步推廣。燈具除了可輸出高質量的白光，還內置常用色彩的顏色庫，滿足設計師對色彩變化的需求。

佰藝針對彩色模組的“紅移”問題，用軟硬件結合方式，開發了色彩混光優化控制系統（MixCol-OPT），使混色坐標可以精準鎖在X、Y軸目標值上，從而顯色指數（Ra）和電視照明一致性指數（TLCI）都有所提升。該技術已經應用在七色LED模組， 300 W成像燈（見圖2）和聚光燈等多款燈具Ra＞95、TLCI＞90。

圖2 佰藝300 W成像燈及其光源

CKC聚光燈350TW（見圖3）采用RGBAL單顆5色光源，內置130多種顏色濾紙（LEE、ROSCO）按實體1:1參照調色，采用光色校正技術捕捉X、Y坐標，確保光色在誤差范圍內。

圖3 CKC的350TW聚光燈

方達聚光燈J300L-C（見圖4）為7色陣列式光源，內置40種常用顏色，采用色彩混合技術和多點光源陣列設計，確保色溫準確，光色一致，Ra＞95。

圖4 方達J300L-C聚光燈

斯全德變焦LED帕燈（見圖5）采用6色LED引擎，實現廣色域、仿陽光品質，200多個數字濾鏡，能實現LEE、ROSCO、情景色譜、心理色譜等系列色彩。

圖5 斯全德變焦LED帕燈

升龍的19顆15 W 燈具（見圖6）采用RGBL四合一光源，運用混色軟件算法，通過將Lime作為基礎色光源，采用RGB補光技術，3200 K～8000 K色溫段實現高顯指、HSI混色、獨立紅綠藍飽和度調節等功能。

圖6 升龍19顆15 W燈具

1.2 自動補償技術的應用

LED燈具的光效和光質與工作時間和溫度息息相關。過熱會減少光輸出和產生偏色，加速LED老化；使用一段時間后，光質也會發生變化。因此，LED燈具的熱管理是關鍵技術，通過優化散熱器、高效印制電路板、高熱導率外殼等來應對這一挑戰。

LED芯片X、Y坐標會隨溫度和時間變化，采用絕對色差補償技術，對原始顏色數據進行預先測量，計算一定溫度范圍內LED顏色差異，創建一個色彩坐標溫度基準曲線庫表，使用專業軟件計算補償值，校正X、Y坐標，確保不同狀態下輸出的一致性。

阿萊歐必德（Orbiter）（見圖7）不僅有良好的光學系統設計，其控制模式也可圈可點。它借助頂級電子系統，憑借超強運算速度，使用LiOS燈光操作系統，提供包括CCT、HSI、獨立色彩、X/Y坐標色彩、色紙模式、光源匹配、燈光效果等8種色彩模式，準確模擬鎢絲燈、HMI鏑燈、熒光燈、自然光、特種光源以及國際標準色紙ROSCO、LEE的色彩。調色或取色簡便易行，節約時間，同時可確保色彩的一致性。

圖7 阿萊歐必德

方達R300L-C平板燈（見圖8）采用4色RGBW混光系統，運用軟硬件結合的方法，自動校正管理系統會根據每種顏色的光效、色坐標、波長、電流變化曲線、溫度變化曲線等參數計算出最佳的配比方案，取得光色平衡一致。

圖8 方達R300L-C平板燈

華晨的高顯指LED平板燈（見圖9），通過高效散熱系統使得光輸出穩定，其100 W、200 W、300 W、400 W柔光燈均可達到Ra≥97、TLCI≥97。

圖9 華晨平板燈

飛達的PH-LED801SL-15燈具（見圖10）色溫CCI指數接近0，色溫2600 K～6000 K可調節，CRI和TLCI指數達96以上，R9＞90。

圖10 飛達PH-LED801SL-15燈

CKC平板燈300/600TW（見圖11），能捕捉每臺燈具6種基礎色的X/Y坐標和波長數據，進行大數據處理。個別燈具出現差異，系統會自動識別適當增減互補色或臨近色，達到色彩一致。色溫可調范圍2000 K～10000 K，Ra和R9均大于95。

圖11 CKC的300 TW平板燈

2 燈具光學系統升級與優化

燈具光效、光質與光源品質、控制電路、散熱系統有關，光學系統的優劣也至關重要。光學系統與光路的設計、鏡頭的鍍膜、材料的選擇、安裝的工藝等等都有關。

飛達的PH-LED600（見圖12）成像燈采用非球面光學透鏡，多層增透膜處理，提高了成像質量，確保光斑均勻度，光效提升了近50%。

圖12 飛達成像燈

歐瑪全電動追光燈Gatling500（見圖13）采用特殊光路設計，整燈長度491 mm，寬度220 mm，質量12.25 kg，10 m照度可達14000 lx，Ra≥92。解決了追光燈用電安全和安裝難度問題。

圖13 歐瑪追光燈

德晟MH-682BP光束燈（見圖14）的光學系統利用大小兩個反光鏡，采用320 mm出光口徑，使得光效利用率達80%以上。據介紹，30 m照度可達90000 lx，類似探照燈的效果。

圖14 德晟光束燈

阿萊歐必德（Orbiter）（見圖15）通過QLM 燈頭快裝系統改變光路，可通過更換反光碗、四角柔光箱等多種附件改變光質光效。

圖15 阿萊歐必德（Orbiter）

3 追求體積小、重量輕的多用途燈具

體積小、重量輕、功能多、品質優的燈具，是企業不斷追求的目標，在一些特定應用場所也受到大家的青睞。

ACME的BEAM 50C VW效果燈（見圖16），超近距離X、Y軸結構設計，燈具緊湊輕巧、體積小、重量輕。多燈橫向豎向排列均可快速拼接，靈活多變，可嵌入天花板和定點固定安裝，具有逐點控、圈控、頻閃、調光等功能，可通過X、Y軸旋轉角度實現畫圖、3D空間動態效果。

圖16 ACME的50C VW效果燈

飛達PH-LED307靜音聚光燈（見圖17）小巧玲瓏，可選擇對稱式、非對稱式光學散光片控制出光角度，調整光斑的大小、改變光斑的形狀，燈體上0°～20°刻度，方便調節安裝。

圖17 飛達PH-LED30聚光燈

華晨的100 W、200 W便攜LED聚光燈（見圖18）采用獨特的風箱式調焦機構(18°～55°)，無噪聲、體積小、質量輕。

圖18 華晨便攜聚光燈

阿萊歐必德（Orbiter）是一款多功能、多用途燈具（見圖19）。其先進和靈活的設計方案，使其成為目前應用功能最全面的一款智能化多功能LED燈具。

圖19 阿萊歐必德

斯全德代理的錸特恩是一款高顯指、輕便、適用于外拍環境的燈具（見圖20），防水等級分為IP54和IP68，內置鋰電池在最亮狀態下可續航40 min。

圖20 錸特恩外拍燈具

4 燈具的差異化、定制化、便利化發展趨勢

隨著LED光源的普及應用，常規燈具的技術含量越來越高，光源、控制、光學、功能等多個方面都有長足進步，市場不斷涌現高顯色性、高可靠性、高性價比、節能、輕便的燈具。近幾年，演藝燈具使用場所不再局限于舞臺，在針對不同客戶差異化、定制化、便利化等方面顯示出了一定的趨勢。

4.1 調光曲線的差異化

調光曲線是舞臺燈具的重要參數之一，燈具接收控制信號后，根據設定的函數曲線控制光通量輸出，以滿足不同情景的要求。目前，比較常用的調光曲線有線性、平方、反平方、S形、對數、伽瑪等（見圖21）。

圖21 四種不同的調光曲線示意圖

斯全德變焦LED帕燈，采用19位調光技術，可以選擇四種調光曲線：線性、S形、平方、伽瑪。

方達J300L-C和R300L-M燈具，設置兩種254等級的可選調光曲線：線性和對數。

CKC的350TW和300/600TW采用16位調光技術，可以選擇四種調光曲線：線性、平方、反平方、S形。

4.2 刷新頻率（閃爍）多模式

LED燈具一般采用PWM（脈寬調制）方式調光，調制頻率與攝像機不匹配時，電視圖像會受到干擾。攝像機電子快門速度與調制頻率配合至關重要，特別是在錄制舞蹈、雜技、體育等節目需要采用高速拍攝時，尤為明顯。

方達的J300L-C和R300L-C燈具，均預設3種常用頻率：1 kHz、17 kHz、29 kHz。

CKC的350TW聚光燈，預設7種常用頻率，最高可達25 kHz。

CKC的300/600TW平板燈，預設14種常用頻率：900 Hz、1000 Hz、1100 Hz、1200 Hz、1300 Hz、1400 Hz、1500 Hz、2500 Hz、4 kHz、5 kHz、l0 kHz、15 kHz、20 kHz、25 kHz，可滿足不同場合使用。

4.3 頻閃燈的電子霧化功能

ACME的STROBE5IP頻閃燈（見圖22）的玻璃具有電子霧化功能，在由“點”向“面”的過渡中有光束的效果變化，在霧化效果中輸出強勁的頻閃。白光LED隱藏于彩光LED模組中，在混彩區域同時投射出耀眼的白光，實現“點、線、面”相結合的舞臺燈光效果。

圖22 ACME的STROBE5IP頻閃燈

4.4 LED燈具的定制化

LED燈具的特點，為燈具的定制化提供了可能。企業根據市場需求研發各種各樣的定制化燈具。

星光以創新性思維，擴展到會議燈光、劇場觀眾廳照明和教育照明等領域，嘗試進行同平臺開發多規格定制燈具。其LED嵌入式格柵燈LTW1198D（見圖23），基本款用于頂光，換裝旋出式雙功能燈體，既可以垂直照明，也可以調節角度作為面光和背景光使用。

圖23 星光 LT-W1198D嵌入式格柵燈

德晟開發了多款適合不同用戶要求的防水LED條燈、射燈、瓦片燈等，還將互動裝置、定制圖案整合在產品中，為客戶提供個性化的解決方案。

4.5 常規燈具的電腦燈化控制趨勢

隨著光源應用的趨同和技術的發展，常規燈具的智能化程度也越來越高，從種類繁多、功能單一、手動操作，逐漸演變成多功能、自動化、智能化燈具，再不是原來意義的“常規燈”，與所謂的“電腦燈”的界限越來越模糊，甚至難以區分，它們的功能定位已經越來越走向融合發展，形成了你中有我、我中有你的態勢。

華晨的400WLED電腦聚光燈（見圖24），4個扉頁開合、燈口旋轉、X/Y軸及調焦等8個動作實行“電腦燈化”控制，提升布光效率，實現一鍵式場景記憶存儲和提取。

圖24 華晨400 W電腦聚光燈

佰藝的LED 7色、9色電動天幕燈（見圖25），通過DMX512信號控制燈具俯仰角度，解決了天幕燈與景片距離改變時的角度調整問題，提升了使用的靈活性。

圖25 佰藝電動天幕燈

CKC的搖頭染色聚光燈500FC Wash Z500（見圖26），光源為500 W的單顆LED五合一RGBAL，光斑角度13°～60°可調，既可作為常規聚光燈使用，也可以作為染色燈使用，配置多種調光曲線和五種調光模式：標準模式、舞臺模式、電視模式、建筑模式、劇場模式，具有DTW仿鎢絲燈效果。

圖26 CKC搖頭染色聚光燈

5 特效器中的技術與應用

舞臺演出離不開特效器。近幾年，旅游演藝項目中多有使用互動或參與表演的特效器，增加了觀眾的體驗感，市場前景廣闊。DJPOWER在技術研發中具有許多獨門絕技，其中煙霧機中的立停技術、速噴技術，霧化腔的無油監測保護技術、安全保障技術，耗材中的安全環保技術等等，都值得與大家分享。

5.1 煙霧機中的立停技術

演出過程中，煙霧的控制很重要，煙霧量多了、少了都不行，要恰到好處。傳統加熱型煙霧機在指令停止噴煙后，霧化管道中的煙霧油還會延遲霧化，在噴口處形成“裊裊不斷”的余煙，影響演出效果。滴落或噴射出灼熱的油滴，不僅污染舞臺地面，還存在人員燙傷等隱患。

DJPOWER立停技術應用在多款煙霧機（見圖27）和氣柱煙機上，在噴煙指令停止時啟動的立停通道，利用煙霧油在加熱管道中霧化的壓力，將霧化管道中灼熱的煙霧油回送到油桶中，做到停止干脆利落。多臺同時使用時，能做到噴煙動作開、噴、停一致。

圖27 DJPOWER煙霧機

5.2 速噴技術的應用

加熱型煙霧機因油泵的個體差異，啟動速度區別較大。抽油管道長度形狀的不同，接收指令到噴出煙霧響應時間也不同，多臺煙霧機間難以同步。

DJPOWER應用預加壓技術，將煙霧油儲預存蓄能器中，通過響應速度0.05 s左右的電磁閥開關，使蓄能器內的高壓煙霧油在極短時間內到達霧化管道，形成煙霧迅速噴出，噴射速度從1 s縮短為0.2 s，大大提升了響應速度。煙霧氣柱替代耗材昂貴、體積笨重的液態二氧化碳氣柱成為現實。該技術應用在H-2VSD（見圖28）、H-2VS、DSK-3000VK、DF-3000V等氣柱煙機上，能夠精準配合音樂點噴、連續點噴等。H-2VSD為雙管向上噴氣柱煙機，其LED焰心變色功能可以制造效果絢麗的雙色氣柱，兩臺拼接使用時，產生四色龐大煙柱，氣勢強大，視覺效果震撼。

圖28 H-2VSD氣柱煙機

5.3 霧化腔無油監測保護及安全保障技術

煙霧機無油空抽會形成霧化腔過熱、損壞油泵、噴出熾熱油滴等隱患。DJPOWER程序中的狀態檢測法，能夠檢測輸出量對應的煙霧油霧化時所消耗的熱量，精確判斷油量狀態，智能化停止空抽動作。針對大功率大體積霧化腔檢測難點，采用光電無油檢測技術，紅外線能夠感應油管中液體的流動，達到監測油量、解決無油保護的難題。

霧化腔的工作溫度可達到300℃，霧化腔材質為熔點580℃左右的鋁合金，一旦溫度控制電路失效，持續升高的溫度就會融化霧化腔，造成火災或人身傷害事故。DJPOWER采用了兩道機械溫控保護器確保安全。

5.4 耗材中的安全與技術

煙霧機產生的煙霧飄浮于空氣中，直接和人體接觸，煙霧油材料是否健康環保非常關鍵。選用高純度醫藥級或食品級原料，才能最大程度地避免煙霧對人體的影響。

配置煙霧油所用的水也是關鍵的一環，水的純度越高，霧化后殘留的雜質就越少，霧化管道就越不容易產生堵塞。DJPOWER采用電阻率約為18 MΩ·cm的超純水調配煙霧油。

掌握各種原料的特性，根據不同機型和使用環境研發不同配方的煙霧油。DJPOWER的水霧機快消油PROSW，可以制造濃密低沉的潔白煙霧，飄離地面80 cm時會迅速消散。針對煙霧氣柱機研發的PRO-V氣柱油，噴發的濃白色煙油氣柱迅猛有力，噴發停止后煙霧迅速散盡。針對酒吧等需要長時間的薄霧效果研發的PRO-J、PRO-C等霧油，形成的煙霧薄而透明、環保無害。

6 總結與思考

隨著舞臺燈光技術的不斷發展，行業的技術積累日趨雄厚，進步日趨明顯，無論是控制技術還是光源、光學檢測技術，都迅速向底層技術挺進，一些關鍵技術已經行業領先。通過這些年的調研，企業間相互促進、互相學習，新技術新應用不斷普及。

創新引領未來，領軍企業在基礎研發方面投入巨大，碩果累累，在獨立自主的創新中尋求突破點。高科技企業不僅擁有強大的技術、設計、研發、生產能力，更可貴的是厚積薄發之下的銳意進取精神。自主知識產權和專利技術的意識顯著提升，無論是在設計思想、生產工藝，還是在產品性能、實用性、安全性上，都有明顯的進步。

令人欣喜的是，設計環節的人性化和實踐性更加深入具體，企業從粗放型向精細型的轉變正在加速；為用戶提供多角度、多維度的解決方案的趨勢更加普遍，無論是行業基礎發展、具體產品技術還是綜合用戶體驗，都邁入了新階段。

為了順應時代，采用自動化生產模式，機器人參與設備裝配，提高了工作效率，使設備的一致性、穩定性加強。這種生產方式可能會慢慢成為趨勢。

舞臺影視燈光行業需要多方面協同合作，企業需要不斷地立足主業、整合資源、開拓創新，從產品制造到系統集成，從硬件生產到軟件開發，從搭建系統到參與運營，各方面都要付出艱辛的努力。在此，呼吁企業加強合作、攻堅克難，為營造健康的市場環境而共同奮斗。