2022(2023)年度广州第二次灯光调研报告——灯具篇

2023-3-22  来源:舞台电影电视照明专业委员会  作者:刘明  有9394人阅读

调研组: 刘明、胡耀辉、谢渝熙、王允祯、郭振渊、金明、周闻、王京池

  2023年3月1-4日,因为疫情推迟的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”)2022年度广州第二次灯光调研工作顺利完成。为了解舞台影视灯光技术的最新发展及应用,加强企业与用户间的沟通交流,促进行业进步,专委会组织专家组成调研组先后到广州市升龙灯光设备有限公司(以下简称“升龙灯光”)、广州市浩洋电子股份有限公司(以下简称“浩洋股份”)、广州市新舞台灯光设备有限公司、广州市珠江灯光科技有限公司(以下简称“珠江灯光”)、广州市鹏林照明灯具有限公司(以下简称“CKC”)、广州市欧玛灯光设备有限公司(以下简称“欧玛灯光”)等六家企业走访调研,与各企业相关人员进行了广泛深入的交流。

  专家们就电脑灯、常规灯具、控制技术等方面进行调研,对企业和产品提出建议,与各企业就行业技术发展、企业经营理念、技术研发思路、细分市场需求等方面进行深入探讨。

  本篇对本次调研涉及的灯具进行总结分析,由于篇幅所限,部分举例灯具的技术特点并非所述企业独有,仅对有代表性的技术和特性加以介绍,与大家共享。

  一、引言

  科技发展推动着专业舞台影视灯具的进步,企业不仅注重新设计、新功能,在光学品质、智能控制、机械精度、工艺品控以及整体稳定性和一致性等方面深度耕耘。

  把握市场、自主探索的意愿进一步增强,企业投入不断增加,灯具整体设计和功能不断拓展。中国舞台灯具已经走在世界前列,企业正逐渐从研发追随者向引领者过渡。

  灯具光学系统设计优化,光源发光效率和灯具效率不断提升,计算机仿真技术应用占比增加,智能化机电控制及温控降噪应用更加广泛,智能色彩管理更加成熟,电脑灯效果变化更加丰富精准,各种特效灯具不断涌现,这是本次调研的感受。

  二、灯具品质优化技术指标提升

  1、光质提升

  买灯具本质上是买灯的“光”,对光质的高要求始终是第一位的。灯具设计在追求单项性能优势与满足综合需求间更加均衡,灯具光品质进一步优化。

  浩洋SL50001400W LED电脑灯系列,光斑光质均匀,显色指数R1到R15均大于96,TLCI>98,Rf≥93,Rg≥100;其中SL5000WPH可0-100%线性柔化。据现场主客观评估,灯具光输出饱和度、保真度、均匀度等达到较高水平。

  CKC V20双显(双光源)四合一1400摇头灯,通过内部双光源模式切换提高光质,实现Ra>95,R9、R15、TLCI均大于90。

  升龙熊猫Panda 12 LED图案切割灯光斑均匀。资料显示,照度均匀度达92%以上,图案成像边沿与中心清晰一致。

图1 浩洋SL5000             CKC V20              升龙Panda 12

  2、光参数动态调整管理技术

  在调整亮度、色温等参数的过程中,显色性、均匀度等关键指标稳定不变,是视觉稳定性的基础保证。

  珠江翡翠3500切割电脑灯PR-8847,通过混合式色温动态调整技术,保证在亮度调节时色温1800-6500K稳定。在亮度变化时保持显指 Ra≥95。显指修正模式修正了低亮度时显指下降问题,特别是R9可从79提高到90左右。

  欧玛P7ll 700w LED切割电脑灯采用了影视灯具色域管理技术,在调光时色温、显指保持了较高的稳定性。经过现场实测数据见表1、表2。

图2 珠江翡翠PR-884              欧玛P7ll 700w

表1 欧玛P7ll调光时色温、显指实测数据表

表2 欧玛P7ll调节CTO时显指实测数据表

  3、光通量与灯具效率

  随着光源发光密度、灯具透镜材料及光学系统设计等方面的进步,相同功率光源,灯具光通量比上代产品更高;要达到相同光通量,所需光源功率更小。灯具效率优化后,体积重量散热等方面的结构也随之改变。

  据了解,电脑灯的灯具效率从过去的45%左右发展到现在的60%以上。据介绍,升龙Panda15LED电脑灯的效率已超过65%;浩洋COBRA激光光源光束图案电脑灯的效率60-70%。

  大功率LED光源日趋成熟,灯具光通量大幅提升,企业推出很多大功率高亮度灯具,专家们认为适用于文旅、体育以及户外远距离使用。(注:当前电视演播室的面光LED电脑灯功率在600W-1KW之间已经足够亮度。)

  据介绍,CKC V20四合一摇头灯采用单颗1400W白光光源,高亮模式输出53000 lm;珠江翡翠3500切割灯采用1500WLED白光光源;升龙Panda 15图案切割灯采用1400W LED白光光源;浩洋GL12W IP 1200W染色灯输出75000lm。

图3 CKC V20         珠江翡翠3500         升龙Panda15         浩洋 GL12W IP

  气泡灯具的光通量输出同样可观。升龙FF42GII光束灯,采用全新高清镀膜光学设计,增加出光口径(200mm),据称,10m投射距离照度高达880000lx。

图4 升龙FF42GII光束灯

  4、调光曲线

  调光过程的物理线性与视觉线性同样重要。随着应用场景需求的日益精细化,企业对电脑灯调光曲线愈加重视,尤其是在0-5%起光阶段曲线的设计,是调光设计的重点和难点。

  珠江翡翠系列切割灯设计了多种调光模式:四种调光曲线和三种调光响应速度,调光频率1.2K-25K可调。

图5 珠江翡翠3000染色/切割电脑灯

  三、白光光源与多色光源

  实现高品质白光,是LED电脑灯设计的主要课题。当前LED实现白光有两种主流方式:白光光源和多色光源混合白光。两种光源优点突出,白光光源亮度优势明显,多色光源彩色光输出、光色校正、一致性调整等方面具有一定优势。

  白光光源在调整色温色彩、校正显色性时,一般通过机械手段实现,既降低了灯具亮度,色彩、色温、显色性等指标也无法尽如人意。多色光源结构相对简单,能通过色彩管理技术混合得到高质量白光,通过动态调整光谱,保持光输出的高品质,但输出白光亮度偏低。

  目前,多数大功率LED电脑灯采用白光光源。究其原因,除了追求高亮度,传统光源电脑灯成熟的机械部分可以直接移植,降低成本。

  本次调研中,CKC V20 1400W双显四合一摇头灯,浩洋特宝丽SMART系列 SL5000PH/ SL5000WPH切割灯,升龙熊猫Panda 15切割灯,珠江翡翠系列切割灯,欧玛P7ll切割灯,均采用单色白光光源。

  CKC Wash ZP480FC摇头切割染色灯,采用单颗大功率 RGBAL LED多色光源,通过光色管理系统和光色自动校正功能,输出近连续光谱的白光及任意色光,保证色温、色彩的高度一致性。灯具Ra≥90,整灯光通量14000lm。灯具机械结构简单,体积小、重量轻(25.4Kg)、低噪声(35dB)。

  多色光源在常规灯具中也广泛应用。CKC Soft Panel 600TW平板柔光灯采用RGBWLC六色合一LED光源,具有自动颜色校正系统,确保颜色、色温输出一致。

图6 CKC Wash ZP480FC            CKC Soft Panel 600TW

  四、灯具光源模式的选择与替换

  1、双显(双光源)灯具的“高显/高亮”模式选择

  提高显指LED电脑灯要牺牲亮度。为了一台灯具满足不同使用场景,同时具备(高显/高亮)两组光源供用户选择高显或高亮模式。

  CKC V20 1400W双显四合一摇头灯采用单颗1400W CW LED组合光源,通过光源内置“高显/高亮”两档模式可切换,高亮模式Ra72、光通量53000lm,高显模式Ra95、光通量为32000lm。

  2、电脑灯“高亮/低噪”模式选择

  有的灯具设计了多档“高亮/低噪(或静音)”模式,根据不同需求进行切换高亮度高噪音或低亮度低噪音模式。

  升龙熊猫系列Panda 15、浩洋SMART系列SL5000PH、珠江翡翠系列3500等电脑灯,均设有高亮、静音等多种模式。

  3、模块化可更换光源

  针对用户更换LED电脑灯光源以及维护升级的需求,欧玛设计了抽屉式光源模块,用户可以根据需求选择光源类型更换光源。

图7 欧玛可更换光源模块

  五、灯具设计新特点

  为了满足市场的需求变化,灯具光学及机械结构设计, 静音及散热设计不断优化升级。

  1、光学及机械结构设计

  出光口径加大,灯具光通量就大,光束也更加粗壮,视觉效果会更强劲。升龙FF42GII光束电脑灯出光口直径200mm,升龙Panda 15切割灯出光口直径205mm,CKC摇头激光光束 Proxima IP出光口直径达230mm。

  功率降低效率提高,电脑灯体积更小,重量更轻,组成零件更少,硬件结构更简单,模块化设计比例增加也是一种趋势。

  舞台设备兼具多重防护,建筑照明技术融入舞台灯具,建筑、文旅与舞台设备之间界限不再泾渭分明。升龙FF42GII 光束灯、浩洋GLW1960FX IP四合一LED染色灯、AYRTON COBRA激光光束灯等,具备恶劣环境防护功能。

  电脑灯运动功能拓展,过去灯体无极旋转常见于小型效果灯具,浩洋GLW1960FX IP 四合一LED防水染色灯,成功在1200W大功率灯具上实现水平和垂直的无极旋转。

图8 浩洋GLW1960FX IP四合一LED防水染色灯

  电脑灯切割功能进一步优化。CKC V20 四合一摇头灯已实现单片完整闭光,一切到底,切割造型模块可以旋转。

  珠江翡翠系列特有的无极旋转切割技术,可实现切割片正反变速360°无极旋转,生成各种不同尺寸和形状的几何图形,4个切割片可生成全帘幕效果。

  2、静音及散热设计

  散热能力与灯具稳定性和可靠性相关,良好的散热能力可提高灯具稳定性和寿命。静音是灯具散热系统的难点。

  电脑灯散热系统主要从发热源、散热方式和散热元件、智能温度监控和调整等几个方面进行优化。

  先进的散热技术,加上多种静音模式,满足了用户不同需求的选择。

  升龙熊猫Panda 15光源散热采用全热管及智能散热控制技术,灯具具有静音模式;浩洋特宝丽SMART系列电脑灯具有多种智能散热模式,从无风扇全静音到超高亮度可任意选择;珠江翡翠3500电脑灯采用双层热管主动式散热装置,并可选择剧院模式或标准模式,据介绍,剧院模式下噪音≤40 dB。

  六、宏指令应用

  宏不仅应用于色彩色温等,还拓展到灯具功能和工作模式等方面,可有效提高设备编程效率、拓宽设备使用场景。

  CKC Wash ZP480FC摇头切割染色灯内置了130多种 LEE Filter、Rosco Filter颜色宏指令,CKC Soft Panel 600TW独立8段控制,预置了15种内置效果,如警灯、火焰、云层、party等,方便用户一键调用。

  AYRTON ZONDA 9 FXLED染色效果灯内置多种宏效果,可以快捷实现多种预设动感灯效。

  升龙黑曼巴BL1240多功能效果灯内置多种颜色宏与效果宏功能。

  珠江翡翠3500切割PR-8847,内置色温定值宏指令及标准LEE色号颜色宏指令;同时可一键设置多种特定规格的静音模式下的定焦成像灯和变焦成像灯模式。

  七、新概念远程控制追光灯

  近年来,中国影视舞台技术发展突飞猛进,很多细分领域迅速从跟随追赶跨越到领先全球,产品概念、产品形态和具体研发技术不再有现成的路径和老师,技术进步周期和投入的不确定性都大大增加,产品同质化趋势愈加显现。贴近用户、积极创新的独创性新概念产品定会取得成功。

  欧玛大功率摇头追光灯针对市场需求创新设计。欧玛Gatling 1400II 摇头追光灯采用1400W气体光源,Ra>93,色温3200K-6000K线性可调,变焦范围3-8°, 0-100%线性调光,水平扫描180°、垂直扫描90°,可倒挂,可手动控制或编程控制。

  灯具同时具有传统追光灯的远程光效和电脑灯的强大控制功能。通过特殊转速比设计,实现大扭矩、慢转速、高精度的运动控制。

  单灯使用时可配单灯控制台,可在无法搭建追光台的位置轻松安装远程追光;其高清夜视摄像头,可以使控制者在暗场时提前精确瞄准追光对象;

  用于运动会场面光时,可由电脑灯控制台统一集中控制,仅30台左右的摇头追光灯即可替代200台同功率切割灯的功能。

图9 欧玛Gatling 1400II 1400W 摇头追光灯

  八、激光光束灯走向实用

  近几年,激光光束灯在价格、寿命、防护、亮度以及结构设计等方面继续完善,成本降低,图案、棱镜等效果增强,量产设备成功应用于各类晚会。

  大功率大口径户外激光光束灯可以模仿探照灯的强力平行光束,应用与户外演出及工业、国防等领域,在亮度、光束角、体积、重量、功耗、寿命等方面更具优势。

  浩洋AYRTON COBRA光束图案二合一灯等激光电脑灯,珠江卓越260海洋增强版光束灯、CKCProxima IP光束灯、出光角度0.6-0.8°,20m照度380000lx以上,光束锐利、清晰,亮度高、投射距离远。

图10 浩洋AYRTON COBRA            珠江PR-8338            CKC Proxima IP

  九、新型特效灯不断涌现

  特效灯是针对某种特定的专一效果设计,使用范围狭窄而精准,效果独特而强烈。

  升龙黑曼巴BL1240、浩洋GLB12FX IP等条形特效灯,有光束、染色、运动等效果功能。光源采用RGBL四合一LED芯片,色彩丰富,灯具可变焦,可垂直旋转,可多个灯具无缝拼接; LED芯片可单点控制和单色控制,可实现渐变、频闪、流动追逐等特殊效果。兼具投光和做景功能。

图11 升龙BL1240                         浩洋GLB12FX IP

  结束语

  国内基础配件质量提高和产业链完善,为灯具设备质量性能的提升提供了必要的物质基础,国产光学玻璃、光源组装等不仅成功实现进口替代,而且逐渐打开全球市场;灯具生产线上工业机器人使用比例不断提高,设计软件功能提高、应用水平进步、应用场景也更加广泛。

  产品研发阶段,计算机仿真的广泛应用,使新设计的检测和定型在硬件试验之前即已初步完成,在灯体结构及光学系统优化设计、散热流体路径预检测、材料结构热变形等设计和检测环节发挥巨大作用。

  这些进步,不仅促进了产品功能、提升了产品品控水平、也有效提高生产效率、降低生产成本。

  企业一致认为,国产灯光行业进入深水区。过去的跟随追赶阶段,有明确的方向和目标,研发生产销售都有明确的聚焦点,后发者红利,更容易实现低成本高效率实现赶超,事半功倍。当我们越来越接近或达到世界先进水平时,未来方向不再有现成的路径,一切要靠自己摸索探索,无论是速度、成功率还是投入产出比,都将存在更多更大的不确定性。对国内灯光企业来说,这既是行业的骄傲,也是严峻的挑战,只有引领者才能看到蓝海。

  这个特殊阶段的全新要求,更凸显了专委会组织的企业用户之间互动交流的调研活动对行业发展的重大意义。

 

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