电脑灯

电脑灯是在20世纪70年代末80年代初才出现在电视舞台上的。起初，在国外一些大型的户外演唱会上，为了烘托现场气氛，使用了一些由电机控制的筒子灯（PAR灯）来产生可以摆动和颜色变化的光束。追溯起来，这可能就是电脑灯的原形了。作为真正意义上的电脑灯，是出现在80年代中后期。随着科学技术的发展，特别是数字化电脑技术的飞速发展，电脑灯经过起初的模拟时代变换发展到了现代的数字化时代。

电脑灯是在20世纪70年代末80年代初才出现在电视舞台上的。

绚丽多彩，变幻莫测的灯光效果是人们对歌舞厅的xxx印象。这些效果来自于各式各样，形形色色的专业灯具。也就是人们所说的专业灯光。早期歌舞厅的灯光非常简单，有聚光灯、筒灯、小雨灯和一些笨重的机械转灯。随着电子技术的发展，出现了简单的声控机械灯，能映出图案、变换颜色及变化投光角度。但这些灯都是单独动作，无法作到整齐划一，步调一致。到了20世纪80年代出现了照明技术与电脑技术相结合的新型灯具，取名为电脑灯 。电脑灯可以几台、几十台、甚至上百台一齐按灯光设计要求变换图案、色彩，其速度可快可慢，其场面瑰丽壮观，叫人惊奇。电脑灯的出现是舞台、影视、娱乐灯光发展历史上的一个飞跃，也使人们对灯光技术有了新的认识。

之所以称之为电脑灯是因为它本身装有一个微型电脑电路，可以接受控制台发出的信号，并将它转化为电信号控制机械部分，实现各种功能。电脑灯内部可分为三大部分：其一是电脑电路，它是灯的大脑，接受命令以及发出命令都是由它来完成，还可以自检内部功能，设置地址编码，调校内部参数或功能。其二是机械部分，它是由若干个微步进电机组成，每个步进电机都可以独立动作，分别带动图案转轮、颜色转轮和调光、聚焦、光斑水平移动及垂直移动操作的机械部件。最后是光源部分，电脑灯的光源大部分都是高亮度的金属卤化物灯泡，灯具内部安装了镇流器，电容等灯泡电源电路。与电光源配套的光学系统非常先进，颜色片是由耐高温、透光率极高的滤色材料制成，使电脑灯射出的光束亮度非常高，颜色非常纯正。

与传统灯光比较而言，电脑灯有非常多的优点，列举一些最为显著的：

1、电脑灯光设备采用国际上通用的数码信号DMX192信号进行控制，兼容性好，控制精确快速。

2、电脑灯光设备可预置编程程序，精确走位，自动控制，为使用者控制灯光系统提供极大的方便。

3、电脑灯光可实行实时控制，操作者可根据临场情况进行灵活控制，控制方式的灵活性好。

4、电脑灯色彩纯度高，颜色变化丰富，一般可达几十种，能极为有效地为舞台渲色，而颜色由内置的镀膜色片提供，避免了传统灯具通过换色片换色的色彩失真和颜色种类少的缺点。

5、电脑灯的灯泡亮度全部实行线性调整，强弱变化的层次感好。灯泡寿命长达2000小时，避免了频繁更换灯泡的麻烦。

6、电脑灯图案丰富，通过三面棱镜控制，可以为舞台带来丰富的图案变化和多变的光束摆动，是传统灯无法做到的。

7、电脑灯频闪速度可调，1-10次/秒，可以根据现场情况实行直观有效的控制。

8、电脑灯普遍可实行X轴450°Y轴270°的移动，能将光束投射到动感听音区任何一个角落，且移动速度快。

9、电脑灯具备自动光电侦测归零，很好地保证了系统的同步性，使得灯光系统的整体性和统一性得到很好的体现。

以上只是电脑灯光与传统灯光设备比较的部分优势，但电脑灯光也有有待提高的地方，比如灯泡亮度（传统灯只需加大功率的灯泡即可，电脑灯则要使用更先进的电机和镀色片以及镜面等元器件并解决散热问题才能将亮度提供少许）。

电脑灯的种类：

摇头电脑灯通过旋转灯臂或类似构造来移动光束。灯泡及其他元件都安装在该灯臂上。

灯臂安装在底座枢轴上，灯具则安装在灯臂枢轴上，使其可连续进行左右（水平）方向，上下（垂直）方向运动。

摇头电脑灯包括两个种类：图案灯(profile)和染色灯(wash)。

图案灯的特点在于能造出极为锐利的光束和清晰的图象，及各种造型。

染色灯主要是为了投射柔和均匀的灯光而设，不会造成锐利的边缘和光影造型。

电脑灯的型号和品牌非常繁多，国产的、进口的、扫描式的、摇头式的，但归结起来不外乎以下一些特点。

1．电脑灯的结构特点

现在流行的电脑灯按结构形式来分大致有两种，一种是镜片扫描式电脑灯，另一种是摇头式电脑灯。

镜片扫描式电脑灯，是靠灯体前部的灯头上一块反光镜片摆动来投射光束。镜片由俯仰和方位两个电机驱动，完成垂直和水平的摆动。其xxx优点是：镜片很轻，控制起来非常方便快捷，能够产生非常快速的光束运动变化。其缺点是：受反光镜轴的影响，光束运动范围较小。因此，比较适合悬挂使用。

摇头式电脑灯，是电脑灯起源时的最初设想形式，它的优点在于灯体转动带动光束运动，转动范围大，可做到360°旋转。这种运动效果能够在舞台上产生韵味十足的视觉感受。缺点是驱动摇头的电机功率较大，造成灯体较重。但随着科学技术的进步，这种缺点已经逐步得到克服，使得该种灯具近几年来得到了突飞猛进地发展，已经成为当今电视舞台上的主流电脑灯。其体积已经能够做到很小，重量能够做到很轻，使用起来已经非常方便。这种电脑灯的功能也是越来越全，从最初受技术限制只能做单纯的变色效果，已发展到同镜片扫描式电脑灯一样，能够产生出非常丰富的艺术效果的电脑灯。

2．电脑灯的功能特点

作为现代灯具的典型代表，电脑灯的功能可以说是非常齐全：一般包括光线颜色变化、三基色组合变化、光线明暗变化、图案组合变化、图案旋转变化、棱镜效果变化、柔光效果变化、镜头光圈收缩变化、镜头调焦变化、镜头变焦变化、光束频闪变化等。近年来，一些电脑灯生产厂家已开始考虑将电脑灯同视频设备连接，使电脑灯能够投射出无限变化的图案，产生更加丰富灿烂的艺术效果。

3．电脑灯的控制特点

电脑灯是由执行元件和控制元件组成的，电脑灯的每一种输出灯光的变化，即上述光束的运动、光线的颜色、投射的图案，光强的亮度等，都是由执行电机操纵特定的光学器件完成的。电脑灯的控制是由电脑完成的，每一个电脑灯配有一个或几个CPU，通过CPU的处理，把电脑灯控制台给出的体现灯光艺术创作的指令发送给每一个动作电机。这些控制指令是由电脑发出的一组组数字信号，电机的每一个动作变化对应着一个数字编码，输出光束的每一个变化对应着一组数字。现在普遍采用的控制信号是DMX512信号。

4．电脑灯的使用特点

电脑灯的光源一般是气体放电灯泡提供的，输出的光是高色温光（5600～6300k），而普通灯具输出光是低色温光（2900～3200k）。因此，电脑灯一般适用于作为效果灯使用，通过电视摄像机（色温一般调整2900～3200k）能够产生奇特灯光效果的优美电视画面。另外，由于电脑灯的造价较高，就造就了它的流动性使用特点。它不可能像普通灯具那样固定在演播室里，而是要根据节目制作的要求，随时更换使用位置和场地。流动过程中要不断地运输安装，极容易造成灯具的损坏^[1]

按功能分主要有电脑变色灯、电脑灯（变色、变图案）等；按品牌分有SGM GalileoⅠ→SGM GalileoⅣ，黄金、百奇等。为了使晚会效果达到三维空间，由国外引进了，SGM，ZOOM，VARILITE，MARTIN 等品牌的摇头灯。由于各省会地方城市电视台资金少，不可能一次购进大批同一型号电脑灯。例如一些省市电视台一次只能购进8台--24台，而在二三年内不可能再购进新的电脑灯。如此一来，新购入的电脑灯数量太少，旧的电脑灯则趋于淘汰。不同时代、不同品牌、不同功能、的电脑灯应用在同一舞台（晚会）上，这就给灯光设计人员出了一道难题。如何使不同品牌电脑灯在同一晚会发挥出最佳效果呢？

首先，应对所有品牌电脑灯的性能进行比较。 

1.MAC2000：

超级明亮的光线、平直的光束、日光品质达6000K色温。碗状玻璃反射镜与高品量、多层透镜相组合，这都是MAC2000所特有的。它们总共能提供19000lm的发光流。光线中没有蓝色光环效果，且减少强烈的聚光流。无论在中央还是在边沿，映像都是很锐利的。波纹效果、变形效果、光圈效果、频闪效果、三维效果、旋转棱镜效果与效果惊人的新创图案片组合，这就构成了MAC 2000的超级功能。

2.VL1000 ERS：

1000W碘钨泡色温为3200K，输出10000流明。1个图案轮，5个可旋转的图案片。价值高昂的真空镀膜材质制成的椭圆形反光杯，输出光束极为均匀。灯头有3块透镜。一块凸透镜，另两块透镜由若干凹透镜组成，使光束通过凹透镜输出若干小光束，再由凸透镜汇合成一道大光束。这样出光不但无光心，而且铺光面积大而均匀。

3.SGM GalileoⅣ 1200：

16通道专业扫描电脑灯，电动聚焦，16位移动。LED显示各项设置，灯泡寿命更长，装有先进的电子线路和特殊防反射光学镜片，可更换镀膜滤片。2种色温，2种雾镜，2个带有3D 效果的旋转棱镜 1个固定棱镜，2个独立旋转图案轮，25种图案组合，所有图案可换。

4.百奇STAGE ZOOM1200摇头灯：

有两组图案片，其中一组是金属片，一组是玻璃片。它有16个通道，可自动换色，或把两组图案片混合使用。

只有对所有品牌的电脑灯的性能进一步了解，才能充分发挥电脑灯在晚会中的作用。如SGM GalileoⅣ型电脑灯，它是一种扫描式电脑灯。只有X,Y轴，把它悬挂起来使用才能达到最佳效果。又如ZOOM变色电脑灯的色彩饱和度好，用于歌舞晚会大面积地铺光变色，增加节目的气氛效果。ZOOM的两种图案叠加使用，在玻璃片中晶莹替透，适合打背景图案使用。由于摇头灯具有X Y Z轴三维空间，把它放在地上，做大回转动作，能使晚会更具有魅力。一台大型晚会的好与坏，与晚会灯光有着直接的关系。电脑灯在晚会中更是相当重要的角色。灯光设计人员必须全面了解节目的内容和表现形式；深刻体会晚会主题。只有充分发挥电脑灯的作用，才能使晚会更加圆满。

电脑灯通常使用DMX512控制协议控制灯体的各种动作。这种控制协议业内简称512协议。它是一种专用的完全数字化的信号控制协议，与模拟信号相比，它具有信号更加稳定，控制方式灵活便利，且不易受环境干扰等优点。因此，DMX512信号是目前最主流的控制信号。一路DMX信号可以控制512个通道。

通常，电脑灯的一个动作就占用一个通道。如果电脑灯用一个颜色轮改变颜色，就占用一个通道；如果电脑灯用两个颜色轮改变颜色，就占用两个通道。电脑灯的功能越多，其所占用的通道数也就越多。一般来讲，通道的数量决定着电脑灯的性能。功能少的电脑灯只有4个或8个通道，而功能强大的电脑灯可具有38个通道之多。这种高性能的电脑灯，一个动作可能占用2个或2个以上通道。例如，高性能电脑灯的水平运动又分为快速水平移动和精确水平移动；有的电脑灯的频闪分为有规律的频闪、随机频闪、慢出光快收光频闪、快出光慢收光频闪等多种效果，因此频闪就占用多个通道。

因为一路DMX信号只能控制512个通道，因此，在设计电脑灯控制系统时，必须要考虑到一条DMX控制线后面所有电脑灯的通道数之和不能大于512个通道。否则就必须增加DMX信号的路数来解决。每增加一路DMX信号，就必须要增加一路独立的信号线。

电脑灯的控制系统通常由若干台电脑灯和配套的电脑控制台组合而成，它们之间通过一根多芯控制电缆（XLR）串联连接，由电脑控制台统一操作，工作人员只需在控制台前编程，即可控制所有电脑灯的动作。

电脑灯的控制，是在灯具内部装有一至两个单片微处理器（又称单片机），单片身处理器是将CPU和少量RAM、ROM、及I/O口集成在一块硅片上制成的。单片微处理器发出信号，通过驱动电路使机内各个微型步进电机运动，从而带动各个色轮、造型片、镜头、反射镜运动，从而产生各种色彩和造型的光束及其在空间的运动。

灯内微处理器除了发出控制信号外，还要接收控制台的控制信号。为了控制方便，各个色轮、造型片、镜头、反射镜运动的定位都量化为0至255的数字，由单片微处理器内部ROM中程序决定，有的一个数字对应一个位置（如反射镜垂直和水平方向的位置），有的一段数字范围内对应一个位置（如色轮、造型片的位置等）。

已经看过串行传送方式的计算机灯光控制台向可控硅调光发送的也是一个个0至255的数字信号，电脑灯内有几个微型步进电机，因此定义一个灯的状态需要几个数字信号，而这几个数字信号都需要控制台发出。所以，一个电脑灯对于计算机控制台相当于几个可控硅回路。只要电气规格和通信的数据格式相同，原则上调光用的计算机灯光控制台也可以控制电脑灯。实际上，现在市场上的电脑灯一般都有几组输入插头（一般每组是二个：一个输入，接控制台或上一个灯；一个输出，接下一个灯。二者并联）。其中一组就是通用的DMX-512的插头。也有些调光用计算机控制台可作电脑灯控制台用。

但是从功能上说，调光用计算机控制台是控制整个舞台或演播厅的演出灯光的，它要创造出整体的气氛和效果，它的硬件配置、内存容量、控制回路数等规模都比较大，软件编制中更多考虑一路灯光布光的方便、演出中按现场的进程调出一个个的灯光场景，手动变化为主，间隔时间较长，重复较少。而电脑灯控制台的电脑灯产生整个灯光场景中的一部分效果，控制回路相对较少，布光方式和演出要求都与调光控制不同，大量使用自动、快速、循环的效果。为了编排和控制的方便，两者台面上的按键功能、布置和显示的要求都不一样。因此，除了小型、流动型的控制台外，电脑灯控制台与调光控制台以分开专用型的为多。

电脑灯的接线一般都是用一根多芯控制电缆线（XLR）串联而成，专用XLR电缆可由厂家提供，也可使用标准的平衡话筒电缆代替。要注意须将终端插头插入链路中的最后一个电脑灯上。

电脑灯是机电一体的复杂设备，平时的良好使用习惯和良好的保养可以xxx减少故障率，延长电脑灯及灯泡的使用寿命。

1、良好的使用习惯。电脑灯在演出结束后，不要直接拉掉电源，要通过控制台先把电脑灯的灯泡熄灭，等待10分钟左右，等电脑灯内部的温度降下来之后再关掉电源。

2、经常清洁灯泡。灯泡上面的灰尘等附着物直接影响灯泡的亮度，并且很容易引起灯泡炸泡，用酒精擦灯泡的表面，使其干净，保持清洁。

3、除尘除潮。电脑灯在使用的时候，进风风机会把灰尘、烟雾等吸进灯具，在图案片和色片上面的灰尘影响灯的亮度，在电路板上面的灰尘和水气会形成短路，造成电脑灯工作失灵。要经常打开电脑灯，擦掉图案片和色片以及透镜上面的灰尘，并用吹风机吹掉电路板上的灰尘及水气。

4、户外演出注意防雨。在户外演出时要注意下雨的可能性，配置专用的防雨布，被雨水打湿的电脑灯一定要先进行干燥处理，等灯体内部干燥以后再使用。

5、流动演出时配备航空机柜，以免电脑灯撞坏摔坏。

6、定期地在机械转动咬合部位加上专用润滑剂。

7、定期更换反光杯。反光杯是光学系统亮度的关键点，在使用一定时间后会出现表面氧化现象，定期更换反光杯能使电脑灯光效达到最佳状态。

1．电脑灯地址码的设定问题

电脑灯采用的是数字信号控制，使用的是国际上较通用的DMX512控制协议。每一只灯就要有一个自身的编码，控制台发出的指令通过这个编码来识别每一只灯。电脑灯的编码器一般安装在灯的尾部（镜片扫描式电脑灯）或灯的基座（摇头式电脑灯）位置。现在常用的编码器有数字式和开关式两种。

数字式编码器设定起来相对比较简单，一般通过编码器菜单,通过翻页翻到地址设定,然后用编码器上的“ ”（up/∧）“-”(down/∨)符号键来改变数字的大小，确定后，通过按“ENTER”键确认。例如，一个具有20个通道的电脑灯。xxx只灯的起始地址码是1，就设定为“001”；第二只灯的起始地址码是21，就设定为“021”；依次类萃推，第二十一只灯起始地址码是401，就设定为“401”。常用的“COMAR”电脑灯和“STUDIOCOLOR”、“STUDIOSPOT”电脑灯，就是采用了上述编码方式。

另外，还有许多电脑灯采用的是开关式编码器，它的构造如图4所示。它是由9个小的两位开关组成的（也有例外情况），当开关置于“on”的位置时，表明这个开关代表的数值码就起作用了。1到9号开关所对应的地址码数值见表1。例如：要设定起始地址码是1的电脑灯，就将开关“1”置于“on”；要设定起始地址码是41的电脑灯，就将开关“1”、“4”和“6”置于“on”；依次类推，就可以设定所有电脑灯的地址码了。

2．电脑灯与电脑灯控制台的匹配问题

中国国内外有无数个生产厂商在生产不同型号品牌的电脑灯控制台。所有这些各电脑灯控制台都具有一个共同的特点，就是充分考虑了人性化设计理念，其控制功能强大，操作简单，使用方便。但是，每个品牌都有自己的特点，输出的控制信号也不尽相同，有的还不能输出DMX512控制信号。因此，在为自己的电脑灯选择控制台时，一定要考虑好匹配问题，看一下选中的控制台是否能够输出目前世界范围内较为通用的DMX512控制信号。还要看一下控制台有几个控制口，通常一个DMX512控制口控制的电脑灯的数量是有限的，控制口越多控制的电脑灯数就越多。一个DMX512控制口可以控制的电脑灯数(N),可由下式计算得到：N=512÷Nc（其中式中Nc为一只电脑灯的通道数）

3．电脑灯的信号线问题

电脑灯是数字化设备，它们是通过信号线相互串接在一起的，执行来自电脑灯控制台提供的指令，来完成各种动作（光线的运动、色彩的变化、图案的变换等等）的。因此，信号线的重要性就可想而知了，如果某一条信号线存在隐患，就会造成整个系统的控制紊乱，无法正常运转。另外，还要注意信号线的控制长度问题，通常情况下，信号线控制长度xxx不要超过150m，否则，控制信号衰减严重，不能很好的控制电脑灯。如果信号线过长，就要考虑增加信号放大器。回想起来，我们在实际工作中遇到的许多故障，都是由信号线引起的。因此，在连接信号线之前对每一条信号线进行认真的测量，并在控制回路中适当增加信号放大器，是作者长期以来工作中得出的经验，往往能够达到事半功倍的效果。

4．电脑灯的供电电源问题

在整个电视节目制作系统中，灯光系统用电量xxx。供电部门一般是提供专门的电源变压器为灯光系统供电，电源输出的三相电，相电压是380V，而电脑灯的馈入电源是220V、50Hz。给电脑灯供电时要特别注意，不要将380V的相电压接入，否则，将烧毁电脑灯内的电路板，甚至会使整台灯具报废。每台电脑灯的用电功率问题也要注意，由于电脑灯内的用电设备很多，有各种电机，电路板，灯泡启动设备等。如果一台标定为1200W的电脑灯，其用电量一般为2000W左右。另外，还要注意电源的零线和地线问题，如果电脑灯的馈入电源保护地线连接不好，就有可能会造成灯具的损坏。

5．电脑灯的转场运输问题

电脑灯作为流动灯光设备，其流动性很强，往往是几天就要转一次场。因此，给电脑灯制作运输包装箱是非常必要的，如图5。有些生产厂家的电脑灯时配有专用的包装箱，在购置时要注意说明。否则，就要另请专门生厂航空包装箱的厂家设计生产。

电脑灯一般较重，搬运时要特别注意，除了注意人身安全，不要造成人身伤害外，还要了解电脑灯的结构组成，灯体上一般都有搬运把手，决不可随意乱碰乱搬，否则，就有可能损坏灯具的转轴和光学部件。

6．电脑灯的舞台安装问题

电脑灯在使用时，大部分是悬挂在舞台上方的，因此悬挂的安全可靠性要引起足够的重视，这不仅涉及到演职人员的人身安全问题，同时也要考虑到昂贵的设备费用，一旦摔坏修复起来相当困难。

7．电脑灯的编程和艺术创作问题

使用电脑灯的最终目的，是更好地衬托和渲染舞台节目的艺术效果。每一个电脑灯操作使用者，都必须在充分了解电脑灯的功能的前提下，根据舞台节目的内容，编制电脑灯的控制程序，要恰如其分地表达灯光效果，决不能喧宾夺主，把节目变成了灯光展示会。

[1] 中国演出网http://www.zgycw.net/content.php?fid=37&aid=3013

[2] 中国音响网  http://www.av001.cn/news/view-1985.htm

[3] 王朝网 http://www.wangchao.net.cn/bbsdetail_721675.html

[4] 音响设计 http://www.xycad.com/html/70/t-33470.html

[5] 电脑灯的种类与功能特点 http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b3cf7f20100anw4.html

[6] 神州电器网 http://www.szaudio.com/newsfile/2007-5-9/200759161813.html