2020广州东南部地区灯光调研报告——控制技术篇

2020-10-13  来源:舞台电影电视照明专业委员会  有3122人阅读

  调研组:钟国虹 刘建臻 秦小刚 周正平 张冲 刘明 亢晓天 王京池

  9月22-26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)调研组,先后到广州东南部地区广州市浩洋电子股份有限公司(浩洋) 、广州市珠江灯光科技有限公司(珠江)、广州市新舞台灯光设备有限公司(RGB)、广州方达舞台设备有限公司(方达)、广州斯全德灯光有限公司(斯全德)、广州彩熠灯光股份有限公司(彩熠)、广州佰艺精工有限公司(佰艺精工)进行了考察调研。七家企业分别在电脑灯、常规灯具、灯光控制领域各有偏重,但对灯光控制技术的研究始终放到了重要位置。本报告就调研中感受的灯光控制技术新亮点做了简要的总结,与大家分享。

  信息通信已经深刻地改变了人们的生活,第五代移动通信(5G)系统已渗透到未来社会的各个领域,以用户为中心构建全方位的信息生态系统将突破时空限制,提供极佳的交互体验,为用户带来身临其境的信息盛宴。5G通过无缝融合的方式,便捷地实现人与万物的智能互联,为用户提供光纤般的接入速率,最终实现“信息随心至,万物触手及”的总体愿景。

  随着舞台影视灯光技术和人工智能技术(AI)的快速发展,人们对灯光控制提出了更高的要求,引入5G+AI技术的灯光控制系统将对未来灯光系统各环节发展形态、系统整体效率、运行控制方式和运营管理模式带来革命性的变革,这也正是目前许多灯光专业厂家针对5G+AI控制技术前瞻性研究的重要方向。

  本次调研中,我们欣喜地看到各家公司都在不断应用5G+AI技术,推出了许多创新的灯光控制系统产品。

  一、5G应用“云”灯光控制管理

  RGB今年首次采用全新的5G+AI高性能核心模组平台应用于调光立柜10i,它具有智能识别负载属性、智能调光控制抽屉ID自动切换技术、负载平衡自动控制技术、工作模式自动显示、断路器自动检测等功能,能有效地防护负载设备和工作人员的安全,实现了稳定、高速、低耗、低延时、大容量、重构安全等目标。

  “云调光平台”是方达利用最新高速低时延的5G网络,在调光立柜运行期间,打破了地域和时间的局限,将所有关联参数通过FDL网络自动加密上传到云端的调光设备智能管理系统平台。用户通过移动设备或电脑成功登陆后,可以随时随地翻阅调光立柜的历史记录和监控实时运行状态,例如开路、短路、电流、电压、温度、供电等参数,当用户收到“预警信息”时,调光立柜可快速识别故障并为用户提供解决方案。具备了搭载多个互为动态热备份的主、副控制系统,当主控制系统发生故障时,用户可以手动启动强行直通功能,也可以选择在调光控制室远程集中控制此功能。

  1、RGB-10i           2、FDL-IoT96

  “彩熠云”是彩熠运用物联网(IOT)及5G通信技术让灯具接入云端,通过“一朵云、两个端、多业务”的IoX-Solution舞台灯具管理系统, 解决了用户多仓库管理困难、灯具状态无法监管、灯具管理成本高、灯具维护成本高等传统落后的管理问题。用户通过手机APP、电脑(PC)客户端可对灯具进行实时、高效管理,例如数据回传、地理定位、远程授权、空中升级、仓库管理、订单管理等。

  IoX(Internet Of fiXture)整体架构图

  二、智能化(AI)灯光控制技术

  1、灯光控制台

  国产品牌的灯光控制台过去相对落后,调研中我们看到彩熠经过多年努力正在追赶国际一流品牌的TEKMAND-G3系列。它是承载了树立民族自主品牌的厚望,结合行业应用与科技发展现状,不断追求艺术应用与技术创新完美融合的第三代灯光控制台产品系列。包括 TEKMAND-G3控制台、G3 DPU分布计算处理单元、G3 Remote远程应用等产品以及iSpot混合式智能追光解决方案。TEKMAND-G3控制台的视觉特效反馈执行器组,是基于集成的3D仿真舞台可进行可视化编程操作;智能识别摄像头模组、语音及红外手势识别模组,解放了用户对于键盘的依赖;精致丰富的人机交互外设18.5寸多点电容触摸屏、智能双圈编码器模组,使得操作与交互得以突破空间的限制;更强大稳定的核心处理器单元模块,便于安全架构升级;集成化硬件逻辑实现的DMX512通信处理模块,可全面兼容原有产品的数据并支持追光地面系统及自动追光系统等应用;内置的云端通信模块可支持云端直通现场的灯库、技术支持与维护等云端存储与获取。

  2、灯光控制柜

  人工智能以其高度自动和智能化与调光立柜相结合,取得了良好效果。此次调研中就有RGB应用人工智能自动识别控制技术、继电器效率补偿技术、无限制调光回路控制技术等技术研发的智能控制柜;方达研制开发的ioT物联网调光/直通、混合模块立柜。这些人工智能调光立柜均具备传输协议自动适应、信号处理自动识别、数据收集自主学习、控制方式自动切换等智能化模式,基于灯光供配电系统的安全、经济和稳定运行为基础,为提高灯光系统的运行效率,减少运行成本,发挥着积极效应。

  (1)RGB的智能控制立柜

  RGB智能控制立柜采用智能自动识别控制技术,将电流和电压采样电路串联到调光控制器交流输出端,实时监测输出电能的变化,再通过模数转换和电能参数分析电路,获得负载特性脉冲信号传输到核心MPU,对反馈信息进行复杂的运算和比较,从而精确地判别了当前负载的属性(阻性、容性和空载),并且自动地切换对应的工作模式,实现了更换负载后,智能识别负载灯具的特性,并自动切换相应的控制方式。它具有2个智能识别通信协议并自动适应的双网高速千兆RJ45接口;同时支持sACN、ART-net网络协议;10i的第三代编解码器具有独立的2、4、8、12链路,链路与双RJ45之间支持大者优先、前者优先、后者优先等控制模式;支持POE功能,符合IEEE802.3at;具有动态主机配置DHCP功能。

  RGB智能控制立柜的继电器效率补偿技术,是RGB 拥有的专利技术。该技术解决了继电器在开合状态下,触头间产生的强烈而持久的高温高导电率的游离气体的放电现象,不仅提高了继电器的安全性能,而且延长了继电器的使用寿命。

  RGB智能控制立柜采用无限制调光回路控制技术,从而解决了DMX-512信号零空置的难题。回路号还可以任意设置,无间隙地、完整地应用DMX512所有号码。

  (2)IoT混合模块控制立柜

  IoT物联网调光/直通两用立柜可将调光、直通、混合模块输出的低压、小电流(数字)控制信号转换成大电流,220V的输出以带动负载(灯具),终端任意负载能自动识别配对实现调光或直通。控制模块的多样性可满足剧场、演播室或会堂所需要的任何类型灯具和舞台设备,用户可以根据实际需求灵活搭配模块。调光立柜支持接收多种信号,包括DMX-512信号、RJ45网络、光纤和无线Wi-Fi;同时符合全网络的Art-Net/ACN网络协议和标准的双向RDM协议。系统支持通电工作状态下的抽屉单元热插拔与互换,自动智能识别模块的地址和工作模式。

  3、自动跟踪控制技术

  彩熠自主研发的自动跟踪系统(iSpot),是由无线定位设备(iSpot Air)、控制台(支持PSN定位标准)及辅助设备(iSpot Remote)三部分组成。该系统通过在现场布置灯光控制台、APU处理单元、舞台各角落若干个ANCHOR锚,以及被跟踪定位的对像佩戴TAG标签,即可实现无线自动定位跟踪。支持同时追踪16个目标,可方便的借助摄像头完成繁琐的舞台校准工作。标准跟踪目标距离可达55±5(M),定位精度±5(CM),通过Anchor扩展设备可提高定位精度和跟踪距离。通过辅助设备iSpot Remote,在不占用灯光控制台通道数的情况下,可快速控制追光灯具的亮度,位置,光圈,色温,光圈缩放,颜色等。

  iSpot的远景目标还将开发对声音、视频、舞台机械、摄像机等自动跟踪功能。

  自动跟踪系统(iSpot)3D效果图

  4、周边控制设备

  斯全德研发的RDM-8 DMX信号放大器具有自动DMX-512信号输入错误修正功能,解决了不同收发速率的设备在同一个控制系统中混合使用时造成数据失真的问题,能有效提高远距离传输的DMX-512信号的稳定性,并能根据4种不同的速率适应不同的应用:25ms ---需要数据更新率足够高的场所(输出至全球最新颖的灯具);50ms----需要兼顾一定的数据更新率及后级数据处理能力的场所(建议使用);100ms或者200ms----针对后级设备对DMX数据处理能力不足(一般是型号较老的机型或档次较低的DMX灯具)。

  RGB的第三代网络解码器(DN3102--DN3112)是符合sACN、ART-net标准网络协议与舞台灯光行业RDM、DMX-512通信协议转换的网络解码器。它具有2个智能识别通信接口、协议自动适应的双网络高速千兆RJ45接口;符合IEEE802.3100/1000BaseT标准;具有DHCP动态主机配置协议;符合RDM BSR E1.20及IEEE802.3at的标准;分别有2个、4个、8个和12个完全独立的RDM接口,选配光纤接口;支持远程网络设置、管理控制软件;支持POE功能。

  1、RDM-8 DMX信号放大器     2、第三代网络解码器(DN3102--DN3112)

  5、颜色控制及频率控制

  不同场所对灯具的颜色及刷新频率的特定要求,颜色及刷新频率可控制的灯具应用在特定场所具有重要的意义。在影视舞台演出的过程中,需要通过色彩管理系统(HSIC)实现对颜色的精准控制,使同一种色温的白光随着亮度、温度变化保持颜色品质的一致性;在电视演播室和体育场馆的录制中,需要高刷新频率和高灰阶的PDM脉冲密度控制技术的灯具,消除拍摄高清或4K图像时特别是在高速摄像机捕捉慢速重放期间的闪烁、步进等现象。

  颜色控制及高刷新频率和高灰阶PDM技术上都取得长足的进步。浩洋的A88 (WILDSUN-K25) LED高清投光灯刷新率已达25KHz,具备稳定且不闪烁的极高品质光线;珠江的翡翠3000(PR-8137)切割灯具备调光频率1.2K-25K可调,可满足4K高速摄像机拍摄对光斑无闪烁、无条纹的要求;佰艺精工的LED聚光灯/成像灯 VIVI系列,经过颜色管理系统校正后的灯具同一批次或不是同一批次的色彩均可达到颜色一致性,同一种色温的白光随着亮度、温度变化,色品保持不变;佰艺精工的LED平板灯柔光灯SOPA系列,高达29KHZ工作频率(可利用灯具的RDM功能随时修改灯具的工作频率),保持灯具亮度稳定、色温准确,无闪烁,无干涉。

  结束语

  本次考察,感受最深刻的是公司重视科技研发团队建设,重视人才储备,有的公司有100多人的研发队伍,涉及包括工业设计、结构设计、电子硬件、软件、光学、热学、力学、电气、工艺工程、技术管理、产品管理、项目管理、标准化、知识产权等各领域,人才济济。有些公司还建立了仿真工作站,进行热学、光学、力学方面的仿真设计,以数据指导设计,改变了以往靠经验设计+测试验证的开发方式。同时,调研组还很高兴地看到一大批工艺精良、功能完备、性能稳定、操作便捷的灯光设备,但大家最感到欣慰的是现在的国产灯光企业越来越重视新技术研发与管理创新,无论在灯具光源的一致性,还是控制系统的稳定性,都有很多可喜的自主研发的专利技术脱颖而出,而且企业家们专利技术保护意识也越来越强烈。调研组和企业家们都一致认为,在当今严峻的全球新冠疫情下,国际商业贸易竞争将更加激烈,拥有更多自主知识产权的专利技术才是真正做大做强国产演艺产业的根本保证。

  专家感言

  钟国虹:

  本次广州东部地区考察,我感受最深刻的是看到一大批工艺精良、功能完备、性能稳定、操作便捷的灯光设备,而且灯光企业越来越重视新技术研发与管理创新,无论在灯具光源的一致性,还是控制系统的稳定性,都有很多可喜的自主研发的专利技术脱颖而出。希望各家企业继续深化5G+AI技术的应用,推出更多创新的灯光控制系统产品。

  刘建臻:

  继人工智能自动识别、自动切换调光/直通混合调光柜诞生,5G核心技术模块在调光柜中应用、继电器瞬间高压灯350V等技术突破后,调光系统更稳定、更高效、更智能。灯光控制台3D技术、自动跟踪系统技术的成功研发,使控制系统功能更强大,使灯光、音响、视频、机械一机控制得以实现。

  秦小刚:

  灯光厂家不断探索新技术,研发新产品,崭新的艺术与技术效果的呈现让人印象深刻。企业不断的把更完善,更具差异化,更兼具实用性和稳定性的灯光设备融入到舞台艺术创作中。为我国舞台艺术工作者的创作提供了强大的技术保障和艺术创作灵感。作为一名灯光创作者深感自豪。

  周正平:

  通过这次广州考察调研充分体现出,我国的舞台影视照明行业已经成为国际上一个重要的研发和生产中心。企业通过技术创新、自主研发,產品的專業化程度以及知識產權的保護都呈现出可喜的发展前景,同时也成为各家舞台灯光企业壮大成长的标志。通过调研,我们还发现各企业立足优势、资源融合、开拓文化产业服务,並根据市场特殊需求进行定制研发生产、多元化发展成为企业发展的战略。此次调研加强了灯光设计与灯光企业研发团队的交流互动,双方的沟通过程真诚友好,不仅能够达到共赢效果,更体现出大家为中国舞台影视照明事业的发展营造了良好的氛围。

  张冲:

  这次广州灯光调研感触颇深,各灯光厂家凭借自身优势力量,不断探索新技术,优化产品,精心打造出令用户更满意的产品。真正实现由“国产化”向“自主化”转变,由“中国制造”向“中国创造”的跨越。大力提升中国灯光设备的创造力,夯实中国灯光走出去的底气。

  刘明:

  总体感受,今年企业对基础研发和工艺细节方面的重视超过功能研发,多家企业在光源光谱方面取得实质性进步;激光光源离实用更进一步;各种类型灯具的光斑控制和光质提升进步明显。这标志着行业发展进入新阶段。

  亢晓天:

  第一次参加调研组跟厂家近距离接触,他们研发的新品令人惊喜,以他们为代表的国产品牌灯具,现在质量跟灯光全色域白光色彩还原功能变化多样、种类繁多、功能齐全、质量上乘、精工制作,令人肃然起敬!各厂家本着为客户高品质服务态度,出人意料地在短短几年内把灯具研究的如此透彻,质量如此过硬,我觉得未来灯光的标准国际将由中国人来引领!

  我为国产灯具感到骄傲,在未来几年,我们会看到所有的LED和各种新光源在大银幕上大批量的使用,带来新一轮技术的革新,为我们国产灯具品牌感到自豪,为其加油,打call。

  王京池:

  专委会开展调研工作五年了。五年来,每每走进这些行业的骨干企业,都有新的感触。这几年,企业在技术研发、市场营销、企业文化等各个方面,都有很大的发展和进步。每年的调研都有惊喜,特别是在电脑灯和灯光控制技术方面的进步,犹为突出。我为国产灯光设备的发展和进步感到自豪和骄傲,也为调研专家们认真负责、兢兢业业地工作态度所感动。

 

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