第2章 舞台灯光工程设计
无论话剧、音乐剧、歌舞剧营造或静谧或热烈的舞台气氛，还是歌舞综艺表演绚丽多彩，变幻莫测的灯光效果，都源于各式各样的舞台专业灯具的配套运用和编程控制，而这些都基于现在探讨的舞台灯光工程设计。
舞台灯光是舞台美术造型手段之一，它运用舞台灯光设备和控制技术手段，以光的明暗、色彩、投射方向和光束运动等控制手段及其动态组合来引导观众视线，增强舞台表演的艺术效果，渲染表演气氛，突出中心人物，创造舞台空间感、时间感，塑造舞台表演的艺术形象，并提供必要的灯光效果，创造舞台气氛，调节和传递演员与观众间的情绪感染和交流。图2-1所示为某一剧目的舞台灯光设计。
图2-1 舞台灯光系统用来增强舞台表演的艺术效果
2.1 舞台灯光系统设计原则和工艺设计要求
舞台灯光系统设计应遵循舞台表演艺术的规律并满足特殊使用要求，其目的在于将各种表演艺术再现过程所需的灯光工艺设备，按系统工程要求进行设计配置，使舞台灯光系统能准确、圆满地为舞台艺术表演服务。
舞台照明设计应具备多种造型手段，适应不同风格的演出。根据剧本、导演的要求及舞台美术的总体设想进行艺术构思，绘制布光设计图。
1.舞台照明设计原则
（1）必须满足创造舞台布光的自由空间，适应各种演出的布光要求。
（2）为能保证长期运行，需要留有足够数量的灯具储备、网络容量和适当的扩展空间。
（3）系统必须具有很高的抗干扰能力、安全性和可靠性，并把它们作为舞台灯光工程的重要技术指标。
（4）在满足演出需要的前提下，尽量使用高效节能的冷光源新型灯具。
（5）以太网和DMX512数字信号网络技术被引入系统设计的各个环节。
2.舞台照明工程工艺设计要求
（1）系统工艺设计和设备配置具有综合剧场的使用功能，在2h内可轮换不同剧种的灯光操作方案。
（2）系统允许使用全部配置的各种类型灯具和其他补充设备。
（3）整个系统在不中断主电力供应的前提下，灯光主控台可进行持续诊断检查。
（4）全部灯光设备应符合舞台背景噪声的技术要求，即空场状态下，所有灯光设备开启时的噪声应不高于NR25，测试点离灯光设备的距离为1m，效果器材的噪声不大于30dB。
（5）系统应预留足够的扩展能力，如电力容量、调光柜容量、网络容量等。
3.舞台表演区的照度要求
（1）多功能厅演出舞台的照度指标。
1）主要表演区的垂直照度不低于1200lx（离台面1m高测试）。
2）显色指数Ra>90。
3）色温。常规灯具3200K±150K，特效灯具4700～5600K。
4）综艺演出应能体现绚丽多彩、动静相宜的舞台照明，朴实的舞台场景。
（2）会议照明舞台的照度指标。
1）舞台的垂直照度不低于550lx（离台面1m高测试）。
2）显色指数Ra>90。
3）色温。常规灯具3200K±150K。
4）会议照明应能充分体现庄重、大方的会议场景，满足电视摄像的光照要求。
4.剧场各区域的照度要求
按JGJ 57—2000《剧场建筑设计规范》，剧场各区域的照度标准如表2-1所示。
表2-1 剧场各区域的照度标准
2.2 舞台灯光系统的基本配置
舞台灯光系统由灯光控制系统（包括数字调光台、电脑灯调光台、换色器控制台和文件服务器、数字调光器（硅箱/调光柜）等）、网络传输系统（包括传输线路、网络编/解码器、线路放大器和网络交换机（或Hub）等）和各种舞台灯具三部分组成，如图2-2所示。
图2-2 舞台灯光系统的基本配置
为简化灯光师操作，对舞台灯光系统提出了“统一管理，集中控制”的管理理念，就是需要把系统中功能各异的数字灯光设备（如控制台、调光硅箱、数字换色器、电脑灯、各种常规灯具等）通过网络传输系统全部连接在一起，实施集中控制，由灯光师来集中操作控制。
为了更好的配合演出排练，便于贯彻灯光“统一管理，集中控制”的管理理念，通常把剧院的工作灯系统和观众厅灯光系统交由灯光师统筹控制。
2.3 舞台灯光控制系统
舞台灯光控制系统由调光控制台、传输网络和调光器组成，其作用是按灯光设计师的场景设计方案对各灯具实施明、暗、强、弱、色彩、图案变化及指挥相关灯具作上、下、左、右旋转的动作。指令通过传输网络正确无误地发送出去，再由调光器来执行各种控制命令，控制对象是舞台灯具设备（如电脑灯、激光灯、频闪灯、常规灯、数字烟机、泡泡机、雪花机等）。
2.3.1 数字调光台
现代演出的舞台灯光系统既要实时发送大量调光控制命令，又要传送电脑灯、换色器和效果灯光器材的许多动态指挥命令，这些灯具的控制问题几乎已成为舞台灯光行业的新问题。为解决各种单灯调节需要的数以千计的灯光控制通道问题，需要采用数字传输网络和集中控制平台——数字调光控制台。
1.模拟调光台和数字调光台
调光控制台有模拟调光台和数字调光台两类。下面介绍它们的主要特点。
（1）模拟调光台。使用模拟调光技术，每个通道输出的控制信号为0～10V。模拟调光台设计简单，价格便宜，易学易用，但是控制通道（光路）较少，控制功能简单，调光曲线不够精细，为20世纪70年代末到90年代中期的主流产品。
现代演出的舞台照明系统的快速发展，通常需有成百上千甚至更多的调光或控制通道（光路），模拟调光系统已经无法满足控制数量、编程和通信传输，在20世纪90年代中期逐步被数字调光台替代。
（2）数字调光台。数字调光台采用数字多路通信原理，把调光控制信号按DMX512协议实行数字编码后，便可在一对通信线路上同时传送512路调光数据信号，解决了现代专业演出灯光系统的调光控制问题。
数字调光台具有模拟调光台无法比拟的许多优秀性能，例如调光功能、编组功能、集控功能、自动备份功能、数据存储功能、精细的调光曲线、多路传输功能等。数字调光台已成为舞台灯光系统实现集中控制、统一管理的关键设备。
数字调光台常见的有12路、36路、48路、96路、108路、216路、512路、1024路、2048路和4096路等各种规格，适用于各类规模剧场的不同用途。
2.数字调光台分类
根据调光台的容量可分为小型、中型和大型三类。
（1）小型数字调光台。一般把控制通道108及以下光路的调光台称为小型调光台。通过调光台与调光器（俗称调光硅箱或调光柜）配接，按照用途要求，配接到不同光路的灯具。
小型调光台受光路数量少的限制，在灯具数量较多时，不能实现对所有灯具进行独立的精细调光，不同光路的灯具只能接受调光台同一光路的控制。
小型调光台的手控推杆（分区调光推杆）较多，一般有48个，甚至达96个；场景集控推杆较少，一般为24个。集控推杆的扩充通过集控分页来实现。由于手动推杆对灯具的直接控制很直观，所以常把小型数字调光台当做数字化的模拟调光台，更适合于一些非专业灯光人员操作使用。
小型调光台体积较小，重量较轻，可多台（一般不大于2台）连接组成一个较大的灯光控制系统，最适合于以基础照明为主、场景变化不多的灯光控制场所，如新闻演播室、专题节目演播室、大型会议厅和礼堂、宴会厅、大型会展中心、娱乐会所等。除了固定安装使用外，还适合流动演出使用。
图2-3所示是一款36路小型数字调光台控制面板。采用DMX 512数字编码标准，可控制DMX 512数字格式的调光设备。主要技术功能：
1）具有36个调光控制光路，通过软配接最多可控制54个可控硅调光回路。
2）记忆99个场景，9组灯光效果，最多可同时运行3组灯光效果。
3）0.1～9.9s可调的走灯效果。
4）36个灯光分推杆。
5）可用20个集控杆控制预置灯光场景。
6）A/B场预置，关机数据保持。
7）使用DMX 512地址对连接的灯具实行单独控制，预设地址是1～36。
小型调光台产品系列较多，如英国Strand（斯全德）公司的Strand 48/96；美国ETC公司的Express 24/48；比利时ADB公司的ACNtor等。表2-2是它们的主要性能对比。
图2-3 36路小型数字调光台控制面板
表2-2 小型调光台主要特性比较
（2）中型数字调光台
控制通道在216～512光路的调光台称为中型调光台（图2-4）。调光台的调光回路总数通常应超过调光器（硅箱或调光柜）的控制回路数，以便实现调光台与调光器（硅箱或调光柜）一对一的配接方式，使在灯光控制的编程、控制及每一回路的精细调节上具有最大的灵活性。这是每个调光师最理想的配置方案。
图2-4 Strand 300中型调光台
中型调光台己取消了手动推杆，所有灯光控制信息都要预先通过现场调节、编程，存储到调光台。现场演出时是以组控、集控、效果控制、场景控制为基本元素，重演编程设计。通过集控、场控，重演推杆编程程序，按灯光设计师的构思对现场灯光实现连续控制。
中型调光台应用非常广泛，主要用于中、小型演播厅、歌舞剧院、多功能厅、流动演出、大型夜总会、大型迪厅及大型建筑物的户外照明等。
产品系列较多，如英国Strand（斯全德）公司的Strand 400/600；美国ETC公司的In-sight；以色列的Compulite Spark等。表2-3是它们的主要性能对比。
表2-3 中型调光台主要特性比较
（3）大型数字调光台
大型调光台为1024控制通道以上，调光台的可控容量已不再是调光师担心的问题。大型调光台采用最先进的电子技术和计算机科技，融入了许多舞台灯光设计的丰富经验和先进的设计理念，代表了当今调光技术的最高水平。
一台大型调光台控制着成百上千只灯具，要配合演出做出场景的连续变化，复杂编程的任务，都需通过大型调光台来实现。这要求大型调光台有非常灵活、简单的编程方法和简单的程序修改方法，因为每一次变动都可能涉及相应灯光参数的变化，需要尽量减少灯光师的编程工作量。大型调光台的现场调光，通过集控推杆、场景重演推杆进行。
大型调光台有光路属性设定、16bit量化分辨率的DMX512输出，有专用的编码器进行调节控制，并对不同智能灯具的控制建立资料库，可以方便地对智能灯具进行配接。
图2-5 ADB Pheonix 10大型调光台
大型调光台主要用于大型演播厅、大型歌剧院和大型综合文艺晚会。主要常用品牌有英国Strand 500i系列；美国ETC Obsession；比利时ADB Pheonix 10（图2-5）等。表2-4是它们的主要性能对比。
表2-4 大型调光台主要特性比较
2.3.2 电脑灯控制台
电脑灯控制系统由电脑灯和电脑灯控制台组成，它们之间通过一根多芯控制电缆（采用XLR三芯插座）串联连接，如图2-6所示。由电脑灯控制台统一操作，工作人员只需在控制台上预置编程，即可控制所有电脑灯按程序自动运行。
由于一条DMX信号线路最多只能控制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控制线连接的所有电脑灯的通道数之和最多不能大于512个通道，否则就必须通过增加DMX信号线路数量来解决。
按理说，常规灯具调光和电脑灯控制都可以在同一台调光控制台上通过DMX512编码技术来完成。从数字调光台的功能来说，应能控制整个舞台或演播厅的演出灯光，创造出整体的气氛和效果。
图2-6 电脑灯控制台与灯具连接图
但是，在大型演出中，调光控制台的软件编制更多考虑的是单路灯光布光的方便性，演出中按现场进程调出一个个灯光场景，并以手动操纵为主，间隔时间较长，重复较少。而电脑灯控制中大量使用自动、快速、循环的效果，布光方式和演出要求都与常规灯具的调光控制方式大为不同。为了方便编排和控制，两者在调光控制台台面上的按键功能、布置和显示要求都不一样。因此，除了中小型、流动型的调光控制台外，大型演出的电脑灯控制台与调光控制台以分开操作控制为主。
图2-7 SGM Pilot 1600专用型电脑灯控制台
图2-7所示的意大利SGM Pilot 1600电脑灯控制台是一种专用型电脑灯控制台。这种控制台最大可控制16台/16通道的电脑灯（每个按键对应一台电脑灯），可以存储64个不同型号的灯库，内置了数种SGM灯具的灯库，操控简单方便。
图2-8所示为使用较为广泛、典型的Pearl 2008珍珠调光控制台，可用于舞台常规灯、电脑灯和换色器等设备的综合控制。它具有2048个常规灯控制通道，4路（4×512=2048）光隔离的独立驱动的DMX512输出接口，可连接4条独立的DMX512信号线。每条DMX信号线最多可控制32台16通道的电脑灯。图2-9所示为Pearl2008珍珠电脑灯调光台背面图，主要技术特性如下：
1）4路DMX512信号独立输出。
2）可配置2048个调光通道。
3）可控制具有40个通道的电脑灯。
4）最多可存储450个不同程序和场景，200个编组、50张快照，场景和程序都存储在滚轴下面的15个记忆推杆上，不受控制台存储容量限制。
5）内置200个预置素材、200个预置图形，可任意修改、编辑。
6）具备单、双预置模式、超级模式、剧场模式、剧本模式、追踪模式。
7）编程、编辑、修改易如反掌。
图2-8 Pearl 2008珍珠电脑灯调光台
8）可选内部时钟控制、外部MIDI时间码控制或音频信号控制。
9）独特的滚筒选择程序功能和转轮调节功能。
10）得心应手、随心所欲的简易操作、友好的界面和强大的功能。
11）可用U盘备份操作系统、灯具配置、演出程序以及重要场景、剧本文件等数据，确保数据万无一失。
12）USB接口。用于控制台数据备份、灯库文件更新和程序升级。
13）MIDI接口。输入接口接收来自外部的MIDI音符信号触发，控制“多步程序”运行。输出接口用于与其他MIDI设备连接。
图2-9 Pearl 2008珍珠电脑灯调光台背面图
14）音频信号输入接口。接收来自调音台或其他音频设备的线路电平信号，作为走灯程序的音乐触发同步信号。
15）1个VGA接口。可以外接液晶显示器。
16）4个DMX 512输出信号插座。均为XLR五芯插座，如图2-10所示。使用2条DMX线时，可用普通三芯信号线。如果使用4条DMX线时，则需用五芯信号线。即DMX1和DMX2使用1接地、2信号负、3信号正，DMX3和DMX4使用1接地、4信号负、5信号正。
图2-10 DMX512信号接口
2.3.3 换色器控制台
换色器是装在舞台常规灯具上、用来变换灯光颜色的附加装置。灯具换色器的设计和应用，大大减少了舞台灯具的数量，减轻了灯光师的劳动强度，节约了投资，是舞台配置必不可少的器材。数字换色器不仅换色速度可调、色纸定位精度高，而且同步效果好，现今，已全部替代了老一代机械换色器，己作为主流器材进入演艺市场。
数字换色器采用光电传感器与换色器传动齿轮计数装置输出的脉冲信号进行编码取样。将色纸运动的取样信号与预置设定的定位数据信号进行比较，当两者信号完全吻合时，即发出停止信号，停止伺服电动机转动，完成色纸定位。这种闭环锁定定位控制系统的定位精度极高。数字换色器采用DMX512控制协议传送换色器地址码和换色控制命令。可用一根信号电缆在较长的距离内同时控制成百上千个换色器，非常适合大型晚会及用量较大的舞台演出。
每台换色器具有起始地址码设置开关，比较高级的换色器还设有功能开关，可进行自检和复位，根据使用需要还可选择速度快慢，一般常用速度在1.5～3s内可调，最慢速度可延长至20s。在脱离换色器控制台后还具备自动变换颜色的功能。图2-11所示为数字换色器控制台、分配器与换色器连接图。
NDS512-16数字换色器控制台的主要技术特性：
（1）具有五种输出模式，可任意编组、编场、编色，按键次数少，编程效率高。
（2）分组延时输出，可在任何输出状态下单独调号，精确控制到每一个灯，给灯光设计人员提供了很大的创作空间。
图2-11 换色器控制台、分配器与换色器连接图
（3）大容量内存，具有USB的外存接口，可直接操作外存，同类型控制台只需插入U盘即可操作，不破坏原有的存储内容。
（4）可控制换色器复位、开关风扇和工作指示灯以适应环境要求。
（5）信号通过高速光电隔离输出，稳定准确，抗干扰能力极强。
（6）额定编组16组，最大编组256组（16组/页×16页）。
（7）编址范围。256个独立通道。
（8）可控换色数量8～11色。
（9）调速范围。高、中、低三档调速或连续无级调速。
（10）记忆场数。128场景（内存）。
（11）外存场数。U盘，每盘存128场。
（12）输出模式。直接+预备+记忆+循环+延时。
（13）最大传输距离≤1200m。
（14）驱动数量。星形连接≤128个电源信号分配器；树形连接不限制数量。
2.3.4 调光器
调光器（Dimmer）是指在控制信号作用下，实现灯光光亮渐变的装置，是一种采用双向晶闸管的调光设备。调光器通过调节灯具的供电电压/电流，对灯光实施明暗调节，是常规灯具（如PAR灯、回光灯、成像灯）亮度的控制设备，输出电压可在0～220V之间调节。
采用DMX 512控制协议或以太网数字控制系统的数字调光控制台，通过一根传输电缆与调光器（硅箱或调光柜）连接，可控制舞台上大量灯具的亮度。多台硅箱可以串联在一起运行，一条512信号线可以串联512个调光回路。图2-12所示为调光台-硅箱-舞台灯具连接图。
图2-12 调光台-硅箱-舞台灯具连接图
按调光器输入控制信号的特性可分为模拟硅箱（柜）和数字硅箱（柜）两类。
模拟硅箱接受的是模拟调光控制台（或模拟控制面板）发送来的0～10V之间变化的模拟控制信号，硅箱的每一路输出对应各路控制信号，硅箱的输出电压随控制信号电压的改变而在0～220V之间变化。最大缺点是调光台与模拟硅箱之间的传输线路复杂（每一调光回路需一对线缆）和抗干扰性能差，现已基本淘汰。
数字硅箱是指可以接受DMX512数字控制信号的硅箱，控制信号由模拟信号变成了DMX512数字信号。优势在于可方便地远距离传输控制信号，传输线路简单（一根电缆最多可传输512光路的数字控制信号），抗干扰性能好，可以直接使用数字调光控制台来编写调光程序，容易控制，还可以把传统灯具和现代电脑灯结合在一起，由一台数字调光控制台统一控制，方便灯光师的控制使用。
1.数字硅箱的特点
数字硅箱除了可方便地远距离传输、传输线路简单、抗干扰性能好、可以直接使用数字调光控制台来编写调光程序、省去人工手动调光的麻烦等优点外，还具有：
（1）可向调光控制台报告，显示硅箱的运行状态。为使灯光系统的操作人员实时掌握硅箱的运行情况，全数字硅箱通过反馈把它的温度、电流、电压、空气开关状态、负载、风机状态等参数在调光控制台的显示屏上显示。
（2）灵活的过零触发方式。过零触发（交流电源正负交变的零电平点称为过零点）使得灯光师的灯控安排调整极为灵活，大大提高了布光效率。电脑效果灯、烟机等可以接在任一个灯位上，只要将该灯位设为过零触发方式即可，非常方便。
（3）输出预热功能。大功率灯具的热惯性较大，需要预热一段时间才能进行调光，输出预热功能就非常适用。
（4）调光精度高、范围大。数字调光硅箱的调光精度可达1024级以上，调光范围可达1%～100%。有些演出如戏剧、话剧需要细腻的灯光变化效果，要求调光系统用高精度、大范围的调光手段来达到艺术创作效果。
（5）调光输出一致性好。数字调光硅箱把触发脉冲的时序参数存储在单片机的内存中，在同步信号的作用下，不需要对起始出光点和调光范围进行调整，只需调用该时序参数，进行自动计算后发出移相触发命令，使用非常方便。
2.数字硅箱主要技术性能
图2-13所示为HDL-R1212光路数字硅箱。主要技术性能：
（1）10条调光曲线。
（2）1%～100%调光范围。
（3）双标准DMX512输入。DMXA和DMXB。
（4）双网络DMX输入。DMXA和DMXB。
图2-13 HDL-R12 12光路数字硅箱
（5）动态预热。
（6）固定预热。
（7）信号保持。
（8）本机具有分控和集控调光。
（9）可记录或设置6个集控。
（10）输出标配为单路单40A式，另有多种可选。
（11）供电。三相四线制，单相220V±5V，50Hz，TN-S保护接地系统。
（12）额定功率。12路，3kW/路。
实际使用中，调光器的调光回路少则数十路，多则数百回路，此时可由多台不同规格的硅箱和一台电源配电箱构成硅柜。图2-14所示为供流动演出用的流动硅柜。
图2-14 供流动演出用的流动硅柜
3.专业剧院和演播厅使用的插拔式调光柜
专业剧院和演播厅需要使用数千调光回路的调光柜。图2-15所示为Theatrelight公司的PID Ⅱ型19英寸[1]机架安装式插拔调光柜，可广泛应用于电视台、摄影棚、剧场、音乐厅等需要可靠调光的各种场所。
图2-15 PID Ⅱ型调光柜
PID Ⅱ在原Theatrelight PID的基础上进一步改进，其软件和硬件设计基于Theatrelight公司的两种硅箱：3U高度的19英寸机架式Nebula专业硅箱和壁挂式Meteor舞台调光硅箱。它采用多个微处理器，每一层6个插拔式调光单元，采用一个独立设置的微处理器以增加其可靠性。插拔调光柜中每个硅路的参数可由位于视线位置的LCD显示屏显示各硅路参数，可对中央处理器进行参数设置，菜单系统和按键设置简单易学。
PID Ⅱ可设置为受双DMX信号输入的任一个信号控制，其信号负载占用率为标准RS485的1/10，允许多达100个PID Ⅱ调光柜连接到1条DMX信号线上。PID Ⅱ可按客户要求配接以太网络，或选用6按键智能控制板，通过RS485信号进行远程控制或监控。
PID Ⅱ可按客户要求做成多达10层、每层6个插拔单元的调光柜。每个插拔单元可带1、2或4个硅路，也可为正弦波调光模块。PID Ⅱ可提供普通硅箱或带有场灯控制的舞台软件版本，或大型安装的环境调光软件版本。
（1）每柜48或60个插拔单元。
（2）每个插拔单元可做1路、2路或4路。
（3）可通过主菜单对各硅路进行设置。
（4）闪存芯片存储各硅路设置。
（5）整柜配有一个主CPU，各层带有备份CPU。
（6）安全可靠。主电源供电AC90～265V，45～65Hz。
（7）内设低噪声降温风扇。
4.吊挂式硅箱
图2-16所示为广州市新舞台（RGB）灯光设备有限公司的吊挂式硅箱采用吊挂式硅调，可在需要处灵活设置，既节约了费用，又可与其他使用场合共用，大大地提高了利用率。
图2-16 吊挂式硅箱
主要性能特点：
（1）采用最新数码智能技术。
（2）大容量硅路。最大硅路号可达512。
（3）地址码选择采用方便直观的十进制拨码器，硅箱可选箱号或直选硅路号，组合灵活、方便。
（4）全新外观，改进了电源输入方式，便于流动演出。
（5）采用进口ST（汤姆逊）高品质双向晶闸管全新设计封装模块。
（6）带DMX-512信号隔离放大器，可避免高电压导入调光台。
（7）带高效抗干扰扼流电感，抗干扰能力极佳，对音频、视频几乎无干扰；采用空气开关保险，具有过电流自动关断保护能力。
（8）采用光电隔离高稳定触发线路。
（9）采用最优通风散热设计，自然风冷、无风机、极低噪声，保证硅箱可靠工作。
（10）输出功率大，共6回路，每路输出功率最大可达3300W。
5.正弦波调光器
晶闸管调光器是一种常用的调光设备，调光速度快，变化多。晶闸管器件是一种功率半导体器件，可分为单向晶闸管（SCR）、双向晶闸管（TRAIC）。它具有容量大、功率高、控制特性好、寿命长、体积小等优点。舞台灯光控制设备大都采用晶闸管器件作为功率控制器件。
但是，晶闸管调光也带来了一系列问题，其中最主要的是谐波干扰，在应用中不得不采用笨重的电源滤波器加以解决。
晶闸管调光器是通过调节正弦波交流输入的导通角的大小来控制正弦波周期内的输出能量，从而达到调光效果。很明显，它是切割50Hz的正弦波交流电的导通角来改变输出能量，在这种电路上，电流从截止到导通不是在正弦波的过零点慢慢上升，而是在某个角度下突然上升，这一急剧上升的电流将使输出电压/电流波形产生极大的畸变，形成大量的高次谐波。如图2-17所示。
正弦波调光器采用IGBT（Insulated Gate Bipolar Tran-sistor）绝缘栅双极型大功率晶体管替代大功率晶闸管，将正弦交流输入电压变成输出可调的无谐波的正弦交流电压。其优点在于干扰小、噪声低、效率高，从根本上解决了晶闸管调光器的高次谐波干扰问题。
图2-17 晶闸管调光器输出波形
IGBT是MOSFET（场效应晶体管）与双极晶体管的复合器件，是一种电压控制型器件。它既有MOSFET的易驱动特点，又具有功率晶体管的电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于数万赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。但是IGBT的瞬间过流能力没有晶闸管好，高速开关过程中的发热问题较难解决，需要重点考虑。
图2-18 晶闸管调光器与正弦波调光器输出波形的对比
图2-18所示为晶闸管调光器与正弦波调光器输出波形的对比图，从中可以看到：晶闸管调光器实际上不存在调节输出电压的过程，而是在调整一个正弦波周期内的能量输出时间，即调整晶闸管导通角大小的工作过程，输出电压、电流的波形随晶闸管导通角的改变而变化。正弦波调光器在调压（调光）过程中改变的是输出电压的幅值，输出波形与输入波形是一致的，不会产生高次谐波。
2.4 舞台灯具
舞台照明灯具的种类和规格很多，按其用途可分为以下四类：
（1）常规舞台灯具。包括聚光灯、回光灯、柔光灯、成像灯、PAR灯、散光灯、追光灯、格条灯、三基色灯、LED节能灯等。
（2）电脑灯。包括镜片扫描式电脑灯和摇头式电脑灯。
（3）激光灯。包括半导体激光器光源激光灯和固体激光器光源激光灯。
（4）舞台特殊效果设备。包括频闪灯、烟雾机、烟机、泡泡机、雪花机、礼花炮等。
2.4.1 常规舞台灯具
1.聚光灯
灯具聚光采用平凸透镜，光束比较集中，具有较好的光束方向性，定向投射，光斑周边的漫射光线较少，光斑大小可调，焦距有长、中、短之分，可根据射距远近选用。聚光灯的光斑较清晰，局部照明效果好，可形成界线分明的阴影，能显示出被照物体的表面轮廓和结构，可最大利用辐射光能，提高光源的总光效，配用1～2kW镜面反射灯泡，功率从0.5～5kW，以2kW使用最广。常用于面光、侧光、耳光和顶光等光位。图2-19和图2-20所示为舞台聚光灯外形和光学结构。
图2-19 舞台聚光灯外形
图2-20 舞台聚光灯的光学结构
Spotlight combi25PC 2500W平凸聚光灯主要技术特性：
（1）光束角4°～66°调整。
（2）铝灯身加钢灯头及边框。
（3）防漏光，高效能冷却。
（4）色片框与遮扉双插槽并有安全限位。
（5）隔热的旋钮和把柄。
（6）设有安全网。
（7）符合CE EN 60598-2-17标准。
（8）电源230V、50/60Hz。
（9）光源为2500W卤素灯泡。
2.柔光灯
灯具聚光采用菲涅尔透镜，透镜表面采用了同心圆凹槽，以达到光线柔和匀称的效果，因其外形似螺纹，故该种灯具又俗称螺纹聚光灯。柔光灯照射区域中间亮，逐渐向四周减弱，没有生硬的光斑，便于多个灯具衔接，漫射光区域大，射距较近。多用于柱光、流动光等近距离光位。光源为镜面反射灯泡，常用规格有0.3kW、1kW、2kW等数种。图2-21和图2-22所示为舞台柔光灯外形和光学结构。
图2-21 舞台柔光灯外形
图2-22 舞台柔光灯的光学结构
Spotlight combi 25F 2000W螺纹聚光灯主要技术特性：
（1）光束角7°～65°调整。
（2）铝灯身加钢灯头及边框。
（3）防漏光，高效能冷却。
（4）色片框与遮扉双插槽并有安全限位。
（5）隔热的旋钮和把柄。
（6）设有安全网。
（7）符合CEEN60598-2-17标准。
（8）电源230V、50/60Hz。
（9）光源为2000W卤素灯泡。
3.成像灯
又称成型灯、橢球灯，介于追光灯和聚光灯之间，是一种特殊灯具，主要用于人物和景物的造型投射。有5°～50°范围，有多种可选光束角度，可将光斑切割成方形、菱形、三角形等多种形状，或投射出所需的各种图案、花纹。典型投射距离为7～25m。采用金卤灯泡，常用功率有750W、800W、1000W、1250W、2000W等。图2-23所示为ETC Source four 750W舞台成像灯。
ETC Source four 750W成像灯主要技术特性：
（1）使用超高效能的HPL 750W灯泡。
（2）特殊镀膜反光杯能减去投射光束95%的热量。
（3）可转动的灯筒。
（4）调校灯具不需要任何工具帮助。
（5）16cm色片延伸筒。
图2-23 ETC Source four 750W舞台成像灯
4.三基色柔光灯
光线柔和、均匀、舒适，无辐射热。具有高效率的反光镜和遮扉、灯具光能利用率高，低色温，显色指数Ra高。主要适用于电视台演播室、剧场、各种会议室、多功能厅等场所作为功能性照明。常见规格有2/4/6×55W，如图2-24所示。
5.回光灯
回光灯是一种直射光源，灯前无聚光透镜，光源后面有反射镜，可移位调焦，采用1～5kW石英卤素灯泡，具有聚光和散光作用，如图2-25所示。
特点是光质硬、照度高和射程远，是一种既经济、又高效的强光灯，用于舞台高亮度照明，也可用于剧场主席台照明。
图2-24 三基色柔光灯
图2-25 回光灯
调光时要注意其聚焦点，不宜将聚焦点调在色纸或幕布上，以免引起燃烧。常见规格有0.5kW、1kW、2kW等，以2kW使用最多。
6.筒灯
又称PAR灯，有PAR46、PAR64等型号。在圆筒形灯罩内装有镜面溴钨灯泡，射出较固定的光束，光斑大小不能调整，用于人物和景物各方位的照明。可作舞台面光、侧光、逆光或舞台铺光（舞台基础照明）灯具，加上换色片可改变舞台色调。也可直接安装于舞台上，暴露于观众，形成灯阵，作舞台装饰和照明双重作用，如图2-26所示。
7.散光灯
散光灯是电影摄影、电视演播照明中常用的一种大面积泛光照明灯具，在剧院里也普遍使用在大范围布光的场合，比如对天幕的照明。灯前没有聚光透镜，灯后无反射镜，由箱体形成漫反射面，发出均匀的散射光线，如图2-27所示。
特点：光线均匀柔和、投射面积大、射程短、常用作天排、地排灯具。采用溴钨卤素灯管。常见规格有0.5kW、1kW、1.25kW、2kW等。
8.散光灯条
分成多格的长条形灯具。每格灯泡的功率约100W，一般能分成三种或四种颜色，各种颜色可同时使用，自相衔接，也可作为单色光使用，用于大面积照射画幕。图2-28所示为8格散光灯条。
9.舞台追光灯
追光灯的主要功能是产生一个明亮的光斑，用舞台术语来说是“一个硬而实的光斑”。光束跟踪演员移动，故名为追光灯，是电视演播室和舞台演出常用的照明灯具。其特点是投射距离远、亮度高、光斑清晰，是一种高功率射灯，通过调节焦距，又可改变光斑虚实，有活动光栏，可以方便的改换色彩，打出不同的图案。它由人工操纵，跟随演员移动，用光束突出演员或其他特殊效果，图2-29所示为某电脑追光灯及其光束特性。
图2-26 筒灯（PAR灯）
图2-27 散光灯
图2-28 8格散光灯条
追光灯应用非常广泛，几乎包括各种剧目、各类文艺演出、开闭幕式、时装表演等。每一部舞剧的演出都要运用追光灯来突出主要角色，塑造不同类型人物形象、表现戏剧情节和人物感情的变化，并能营造舞台气氛。因此，舞台演出的编导和灯光设计师在自己的创作中，都将追光灯的运用作为不可或缺的重要手段之一。在舞台演出场景的设计中，用追光灯来达到以下目的：
（1）突出重点，引导观众视线。
（2）照明人物，塑造形象。
（3）表现剧情及其发展等。
图2-29 追光灯及其光束特性
常用追光灯因所用光源不同而分为卤钨灯追光灯，金属卤化物追光灯和氙灯追光灯三种。
（1）卤钨灯追光灯的特点是结构简单，不需要镇流器，使用方便，通电即亮，可调光，亮度从0～100无级可调，价格便宜，缺点是亮度较低。2kW卤钨灯追光灯仅能在距离25m范围内使用。
（2）金属卤化物追光灯其光源发光效率高达80lx/W以上，所以亮度较卤钨灯追光灯高，射程也较远，HMI2500W追光灯具射程可达50m，价格适中。灯泡在启动后需要3min以上的稳定时间。
（3）氙灯追光灯因射程远、亮度高、光色好而受到使用者青睐。例如，3kW氙灯追光灯在距离120m处，光斑直径3.7m，照度达4700lx。高亮度追光灯在背景光较亮的环境中显得十分重要，特别是在体育场馆或其他大型演出场所。超过100m的长距离追光，只有氙灯追光灯才能担当如此重任。氙灯追光灯的另一个重要优点是在调光时，其色温和光谱都保持不变，这是卤钨灯追光灯和金属卤化物追光灯所无法相比的。因此，追光灯具也配套了相应的机械光闸、机械调光和色温调整等手动或计算机装置模块。
短弧氙气灯泡内充有高气压氙气，需有一个触发器，触发器能在接通电源瞬间产生1万V的高压将灯泡点燃，点燃后触发电源自动断开，灯泡就依赖直流电源进行工作。直流电源的内阻很小，所以回路中须串入一只可变电阻，调节可变电阻可以在一定范围内调整氙灯泡的工作电流（即亮度调节），如果工作电流过低会使电弧自熄或不稳定，缩短灯泡寿命。
氙灯泡工作时泡壳内气压升高，达30个标准大气压（1atm=1010.325kPa）左右，使用不当有爆炸的可能，要注意防护。氙灯是直流工作，在接线时阴极和阳极不能接反，否则会在极短时间将阴极烧熔。
氙灯泡在工作时会产生较强的紫外线，对人的皮肤，特别是对眼睛有害，工作人员应做好防护，避免直射。氙灯泡在点燃时温度极高，灯具装有专门对灯泡强迫风冷的风机，风速要求在6m/s以上。如果风机发生故障，同样会引起灯泡爆炸或损坏。灯泡停止工作后，风机仍需继续工作5min后才能关闭。
目前市场上追光灯的品种较多，标注指标方式也不一样，以功率为标准的如：1kW卤钨灯光源，1kW镝灯光源，1kW、2kW金属卤化物灯光源等。也有以距离作为标准的追光灯（在特定距离的光强、照度），如8～10m追光灯、15～30m追光灯、30～50m追光灯、50～80m追光灯等。
追光灯按功能操作控制方式可分为机械追光灯和电脑追光灯两类。机械追光灯的调焦、光栏、换色均为手动操作，操作复杂，价格便宜。电脑追光灯的调焦、光栏、换色、色温均通过推拉电位器自动完成，操作简单，功能更多，但对于大型或要求较高的演出较少使用。
KupoXS-3000W-LT3000W氙气追光灯灯主要技术特性：
（1）变焦透镜自动调节照射光角度。
（2）焦距调整照射光焦距调节。
（3）IRIS光闸照射光直径调节。
（4）调光器照射光亮度调节。
（5）切光器照射光的瞬间切光。
（6）安全开关后盖打开后自动断电。
（7）换色器可装6种色纸。
（8）柔光片产生云雾效果。
（9）功率3000W，光通量130000lm，光强度12000cd，色温6000K。
10.投景幻灯及天幕效果灯
可在舞台天幕上形成整体画面及各种特殊效果，如：风、雨、雷、电、水、火、烟、云等。
2.4.2 LED舞台节能灯
舞台照明常用的卤钨灯光源存在光效低、能耗大、热量高、维护成本高、演出环境差等问题。因此具有光效高、热量低、寿命长、易维护、颜色丰富和光色、亮度可控等显著优点的LED灯具已显露出它的巨大生命力。LED固体光源的优点：
（1）发光效率高。LED白光管的发光效率已超过100～120lm/W，远高于各种荧光灯、金卤灯、高压汞灯（白光）和无极灯。因此，LED已成为发光效率最高的光源。用LED光源取代白炽灯、荧光灯、金卤灯和高压钠灯已不再有技术障碍。
（2）单向辐射特性。LED光源发出的大部分光能，无须经过反射就可直接投射到被照物体，使光能得到最有效的利用，大幅度提高了灯具的效率。
（3）超长的寿命。优质LED灯的寿命可达50000h（亮度衰减到的50%称为死亡寿命）以上，是白炽灯的20多倍，荧光灯的10倍。若每天工作11h，可连续12年以上。
（4）绿色环保。荧光灯和各种气体放电灯节能不环保；它们废弃后，灯内的汞溢出会对环境及水源造成长期严重汞污染，1只荧光灯可污染160t地下水。LED废弃后，无任何环境污染，并可全部回收利用。
（5）LED光源用直流电源驱动，无频闪、无紫外线、不伤眼睛，可真正起到保护眼睛的作用。
（6）显色指数高。显色指数是分辨物体本色的重要参数，LED的光谱非常接近自然日光，能够很好显示物体的本色和识别快速运动物体。
（7）亮度可控。LED利用恒流源驱动，它的亮度和能耗几乎不随电源电压变化而改变，只随驱动电流的大小改变。因此，特别适宜于电压不稳的地区使用。
（8）LED灯具的功率大小可任意设置选用，避免功率配置不匹配而产生过渡照明问题，浪费能源。
当然，对于舞台演出照明需求来说，LED灯具还有许多方面需要进一步地完善和提高。相信随着科学技术的不断发展，节能型新光源舞台灯具将成为发展的主流，这无论对于灯光工作者和还是演出剧院经营管理者，都是一种福音。
下面是常用的LED舞台照明灯具的主要技术特性：
1.200WLED光束灯
1）采用非球面透镜和全反射光学系统，优异的聚光性能，消除了杂散光，光效高，光束感强，比传统卤钨聚光灯节能90%。
图2-30所示为200WLED光束灯。
2）内置多种光效变换效果。
3）内置DMX 512信号解码和PWM调光电源，亮度调节范0～100%。
4）调光分辨率高达65536级，完美实现平滑调光。
2.WTSJD-LED-5×84200W三动作数字聚光灯
图2-31所示为200WLED三动作数字聚光灯。
图2-30 200W LED光束灯
主要技术特性：
1）采用非球面透镜和全反射光学系统，有效地控制了杂散光灯具光效高，比传统卤钨聚光灯节能90%。
2）灯具运动控制系统结构新颖独特，造型美观。
3）电动三点联动调焦系统，调焦机构运行更加平滑和精准。
4）内置DMX 512信号全数字控制，带有网络接口。
5）采用无间隙传动系统，实现高精度运动定位。
6）调光分辨率高达65536级，完美实现平滑调光。
7）LED布局，保证光斑的圆润和均匀。
图2-31 200W LED三动作数字聚光灯
3.100WLED数字聚光灯
图2-32所示为100W LED数字调焦聚光灯。发光元件采用高显色指数的大功率LED模组，具有光效高、显色性好等诸多优点，主要适用于电视台演播室、剧场、各种会议室、多功能厅等场所作为功能性照明。
1）高功率密度的LED模组和高效的非球面聚光系统，光效高，比传统卤钨聚光灯节能90%。
2）继承了传统的专业菲涅尔透镜聚光灯的设计理念和使用方法，灯光师使用驾轻就熟，无缝衔接。
3）内置DMX 512信号解码和PWM调光电源，亮度调节范围0～100%。
4.400WLED数字聚光灯
图2-33是专为中大型剧场和演播室设计的大功率LED聚光灯，采用了优化的二次光学设计，有效地控制了杂散光，照度达到2kW卤钨聚光灯的2倍以上，适合中大型剧场作为面光灯使用。
图2-32 100W LED数字调焦聚光灯
1）采用非球面透镜和全反射光学系统，有效控制了杂散光，光效高，比传统卤钨聚光灯节能90%。
2）内置DMX 512信号解码和PWM调光电源，亮度调节范围0～100%。
3）一体化设计的灯体和散热器，有效降低了LED的工作温度。
4）LED布局，保证了光斑的圆润和均匀。
5）电动三点联动调焦系统，使用调焦机构运行更加平滑和精准。
图2-33 400W LED数字聚光灯
图2-34 100W LED数字化平板柔光灯
5.100WLED数字化平板柔光灯
图2-34所示为100W LED数字化平板柔光灯，光线柔和、照度均匀、可任意组合拼接，是高清数字电视演播室面光、辅助光的最佳选择。
1）小功率LED形成面光源照明，配以高透光率柔光板，光输出柔和、均匀。
2）灯具光效高，比三基色荧光灯还要节能50%。
3）采用DMX 512信号控制和本地控制两种方式控制亮度和色温，亮度调节范围0～100%，色温调节范围2700～6000K。
6.150WLED数字成像灯
图2-35所示为150W LED数字成像灯，可为客户量身定制多图案切换，一体型材，没有接口，根据不同光源可变换颜色。
规格：150W、AC100～240V，RGB三基色，8°～22°光束，330mm×340mm×765mm，12kg。
图2-35 150W LED数字成像灯
7.PR-8920极光LED天幕灯（3W×48）RGBW特点
1）采用新一代绿色环保进口LED为光源，具有超长使用寿命，长达50000h。
2）色温色彩可调，满足大面积铺光和渲染各种场景要求。
3）光斑均匀可实现无限拼接和叠加。
4）无风扇散热设计。
5）采用DMX 512信号控制和本地控制两种方式控制亮度，亮度调节范围0～100%。
6）可任意调整角度安装以适应各种不同的使用场景。
图2-36所示为PR-8920极光LED天幕灯的光效图和外形图。
主要技术参数：
1）输入电压AC100～240V、50/60Hz。
2）额定功率100W。
3）LED光源。数量48颗（R∶12+G∶12+B∶12+W∶12）。
4）额定寿命50000h以上。
5）颜色。RGBW线性混色，内置宏功能。
6）色温校正。色温校正3200～10000K，线性调节。
7）光通量2100/lm。
8）调光。0～100%调节。
9）频闪。独立电子频闪。
10）出光角度。光斑角度（1/10峰值角）θ水平方向0°～118°，垂直方向0°～92°。
11）控制方式。国际标准DMX512信号，3芯接口，标准模式6个通道。
12）外壳及防护等级。高强度铝合金钣金，IP20。
13）工作环境温度-20～40℃。
14）产品净重7kg。
图2-36 PR-8920极光LED天幕灯
8.LED水底灯
随着灯光水秀在剧场和各类主题公园的广泛使用，水下灯具（水底灯具）应运而生。LED水底灯（图2-37），简单说指的就是装在水底下的灯。因为LED水底灯是用在水底下面，需要承受一定的压力，所以一般是采用不锈钢材料，8～10mm钢化玻璃、优质防水接头、硅胶橡胶密封圈，弧形多角度折射强化玻璃、防水、防尘、防漏电、耐腐蚀。
图2-37 LED水底灯
LED水底灯是一种以LED为光源，由红、绿、蓝组成混合颜色变化的水下照明灯具，是水秀剧场、各类主题公园、喷水池等艺术照明的完美选择。由于LED水底灯应用场合的特殊性，是在水下工作的电器产品，所以也有它技术指标的特殊要求：
1）水底灯的防护指标。水底灯的防尘等级为6级，防水等级为8级，其标注符号为IP68。
2）防触电安全指标。国家标准对灯具的防触电指标分为四类，即O类、Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。同时，国家标准明确规定，对游泳池、喷水池、嬉水池等类似场所的水下照明灯具，应为防触电保护Ⅲ类灯具。其外部和内部线路的工作电压应不超过12V。
3）额定工作电压。灯具的额定工作电压是灯具电气参数指标，它直接决定了灯具的使用环境，即实际工作电压必须要与额定工作电压一致，否则，不是因电压过高而烧坏光源，就是因过低而不能达到光的照明效果。
根据工程的实际使用要求，如何合理地选用水底灯，应从如下几个方面考虑：
1）安全功能。在景观场所，水底灯的选择把人身安全作为第一要素。必须按照国家标准的要求，采用12V安全电压的水底灯。
2）照明功能。照明功能主要是指光源的发光亮度。可根据照射高度、投光面积来选择不同功率的水下彩灯。
照明功能的另一要素是水底灯的颜色，一般有红、黄、绿、蓝、白五种，可根据应用场合、照射对象及营造的气氛来选用。
3）控制功能。有外控和内控两种控制方式，内控无需外接控制器，可以内置多种变化模式，而外控则需要配置DMX控制器方可实现颜色变化达到同步效果。
4）外观造型及外壳材料。水底灯虽然在水下使用，不太显眼。但外形和材质与灯具的密度有关。若密度太小，则产生较大浮力，容易将水底灯的固定螺钉松动，使灯具飘浮水面，而太重又使灯架难以支撑。同时，因长期在水中使用，其外壳材质应具有一定的防腐蚀功能，表面漆层要牢固。
5）经济性。水底灯的经济性是指灯具的一次性投资及运行费用的总和。一般来说，质量较好的水底灯，其灯具价格较高，使用寿命较长，运行费用较小，反之，质量较差的水底灯，虽价格便宜，但常因漏水、漏电而导致失明，不但增加了运行费用，有的甚至影响到整个工程的安全和质量。
2.4.3 电脑灯
早期的演出灯光非常简单，仅有聚光灯、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，无法做到光束运动整齐划一，步调一致。20世纪80年代出现了照明技术与计算机技术相结合的新型灯具，取名为电脑灯。
电脑灯，也称作智能灯具，作为现代演出普遍使用的灯具种类，功能非常齐全，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、镜头变焦变化、光束频闪变化、光束的扫描移动及速度变化等。近年来，一些电脑灯生产厂家已将电脑灯同音视频设备互连，使电脑灯能够投射出无限变化的图案和画面，产生更加丰富绚丽的舞台灯光视觉艺术效果。
电脑灯是舞台、影视、娱乐灯光发展历史上的一个飞跃，作为现代灯具的典型代表，使人们对灯光技术有了新的认识。
电脑灯内装有一个CPU（微电脑），可以接受控制台发来的信号，并将它转化为电信号，控制伺服电动机实现各种操作功能。
电脑灯由CPU微电脑系统、伺服执行机构和电光源三部分组成。
（1）CPU微电脑是电脑灯的大脑，通过CPU处理，把电脑灯控制台发出的指令传送给电脑灯中的每一个伺服电动机。CPU微电脑还可以自检内部功能、设置地址编码、调校内部参数或功能。
（2）由多个步进微型电动机组成的执行机构，操纵特定的光学组件，每个步进电动机都可以独立动作，分别完成带动图案转轮、颜色转轮、调光镜片、聚焦、光斑水平移动及垂直移动等机械动作。
（3）电脑灯的光源一般采用气体放电灯泡，灯具内部安装了镇流器。输出的是高色温光（5600～6300K），而普通灯具输出的光是低色温光（2900～3200K）。因此，电脑灯一般适宜作为效果灯使用，通过电视摄像机（色温一般调整2900～3200K）可以产生奇特灯光效果的优美电视画面。
由于电脑灯的造价较高，为节省投资、提高灯具利用率，造就了它流动性使用的特点。它不可能像普通灯具那样在演播室里固定安装，而是根据节目制作的要求，要随时更换使用位置和场地。流动过程中要频繁拆装和运输，如果不当心，极容易造成灯具损坏。
电脑灯可以几台、几十台、甚至上百台组合在一起进行编程控制，按灯光设计要求变换图案、色彩和光束扫描，其速度可快可慢，可根据编程设计创造瑰丽壮观的视觉场面。
电脑灯使用DMX512控制协议控制灯体、光束图案、色彩变换等各种动作。与模拟控制信号相比，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。
通常，电脑灯的一个动作就需占用一个通信通道。电脑灯用一个颜色轮改变颜色时，需占用一个通道，如果使用两个颜色轮改变颜色，就要占用两个通道，电脑灯的功能越多，所占用的通道数也就越多。因此，占用通道的数量决定着电脑灯的性能。功能少的电脑灯只使用4～8个通道，功能强大的电脑灯可占用38个通道之多。这种高性能的电脑灯，一个动作可能会占用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，频闪一项功能就需占用多个通道。
电脑灯常常安装在面光、顶光、舞台面等位置。由于功率大小不同，在舞台上使用要有所区别，需考虑剧场的整体规模（如使用高度、空间、环境照度等）。
1.电脑灯优点
与传统舞台灯具相比，电脑灯有非常多的优点，最为显著的有：
（1）可以几台、几十台、甚至上百台联网组合在一起，按预先编程程序自动运行，构成各种快速变化图案。
（2）每台电脑灯可单独预置编程，定位和精确控制。
（3）采用国际通用的DMX512数据信号控制，控制精确、可靠、快速，传输网络简单。
（4）控制方式灵活，既可程序控制，也可实时控制。
（5）色彩纯度高，颜色变化丰富，一般可达几十种，可以有效地为舞台渲色，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。
（6）灯泡全部实行线性亮度调整，强弱变化的层次感好。灯泡寿命长达2000h，避免了频繁更换灯泡的麻烦。
（7）图案丰富，通过三面棱镜控制，可为舞台提供丰富的图案变化和多变的光束摆动。
（8）频闪速度可调，1～10次/s，可以根据现场情况实行直观有效的控制。
（9）可实行X轴450°、Y轴270°转动，将光束快速投射到任何一个角落。
（10）具备自动光电侦测归零，可保证系统很好的同步性、整体性和统一性。
2.电脑灯的种类
电脑灯的型号和品牌非常繁多，按结构形式可分为两种，图2-38所示的镜片扫描式电脑灯和图2-39所示的摇头式电脑灯。
（1）镜片扫描式电脑灯。镜片扫描式电脑灯是靠灯体前部灯头上一块反光镜片摆动来实现光束移动。镜片由俯仰和方位两个电动机驱动，完成垂直和水平摆动。最大优点是镜片很轻，控制起来非常方便快捷，能够产生非常快速的光束运动。缺点是受反光镜轴的影响，光束运动范围较小。因此，适合悬挂使用。
（2）摇头式电脑灯。摇头电脑灯通过旋转灯臂来移动光束，控制元件安装在灯臂枢轴上，灯臂安装在底座枢轴上，可连续进行左右（水平方向）、上下（垂直方向）运动。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动机功率较大，造成灯体较重。
图2-38 镜片扫描式电脑灯
随着科学技术的进步，这种缺点已经逐步得到克服，摇头式电脑灯得到了突飞猛进地发展。它们的体积已经越来越小，重量越来越轻，功能越来越全，从最初受技术限制只能做单纯的变色效果，已发展到和镜片扫描式电脑灯一样，能够产生艺术效果非常丰富的电脑灯，已经成为当今剧院、电视及各类舞台上的主流电脑灯。
摇头式电脑灯包括两个种类：图案灯（Profile）和染色灯（Wash）。图案电脑灯的特点是能造出极为锐利的光束和清晰的图像。染色电脑灯主要是投射柔和均匀、五彩缤纷的光线和光影造型。
3.电脑灯控制系统的原理
电脑灯输出的光线变化，即光束运动、光线颜色、投射图案、光的亮度等变换，都是通过步进电动机操纵特定的光学器件来完成的。
每台电脑灯配有一个或两个CPU（微处理器），接收电脑灯控制台发出的编码操纵指令，从而产生各种色彩和造型的光束及其在空间的运动。
图2-39 摇头式电脑灯
为方便控制，电脑灯控制台的编码方式与数字调光控制台一样都采用MX512、8bit量化（0～255级分辨率）的信号控制协议。因此，数字调光控制台也可作为电脑灯控制台使用。
电脑灯的色轮、造型片、镜头、反射镜运动的定位信号，有的只需一个数字信号就可对应一个位置（如反射镜垂直和水平方向的位置），有的需要一组数字信号对应一个位置（如色轮、造型片的位置等）。而这些DMX512串行数字信号都由电脑灯控制台自动编码发出。
4.不同品牌新老电脑灯混合使用的注意事项
电脑灯在大型晚会中起着相当重要的作用。只有充分发挥电脑灯的作用，才能使晚会更加圆满。
近年来电脑灯技术发展很快，品种繁多，有进口的、国产的。不同品牌、不同时代、不同功能的电脑灯经常会在同一舞台上应用。各种新老电脑灯同台使用时，如何能发挥出最佳效果呢？解决这道难题的方法是：充分了解各新老电脑灯的技术特性，做好性能互补工作，并为各电脑灯设置准确的地址码，选择好与之匹配的控制台，正确地连接控制信号线，掌握好正确的安装方法。只有这样，才能更好地为影视节目制作提供完美的技术服务。
（1）常用进口电脑灯的特性
1）Martin MAC 2000玛田摇头电脑灯。MAC 2000电脑灯的特点是：超级明亮的光线、19000lm的光输出、6000K的白光色温。碗状玻璃反射镜与多层透镜的组合，投射出边缘清晰的光斑，消除了光线中的蓝色光环效应，减少了强烈的聚光流。波纹效果、变形效果、光圈效果、频闪效果、三维效果、旋转棱镜效果与惊人的创新图案片组合，构成了MAC 2000的超级功能。
2）SGM GalileoⅣ 1200伽利略扫描电脑灯。SGM GalileoⅣ 1200是一种16通道的扫描式电脑灯。只有X、Y轴，悬挂使用可达到最佳效果。
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，所有图案均可更换。
3）Stage zoom 1200 clay paky摇头电脑灯。Clay paky俗称百奇电脑灯，20世纪90年代，以Golden sacn系列镜面扫描电脑灯产品赢得市场美誉，在国内业界被称为“黄金电脑灯”。Stage zoom 1200有16个通道，可自动换色，具有X、Y、Z轴三维空间效果，把它放在地上，可做大回转动作。有两组图案片，一组是金属片，另一组是玻璃片。两组图案片可混合使用，两种图案还可叠加使用，适合打背景图案使用。
Zoom 1200变色电脑灯的色彩饱和度好，用于歌舞晚会大面积变色铺光，能使晚会更具有魅力，是一款优质的效果灯具。
4）Varilite VL4000 SPOT舞台多功能摇头电脑灯。Varilite摇头电脑灯在20世纪80年代，就已经是演出市场重量级的产品，是摇头电脑灯的先驱。图2-40所示为2014年最新出品的一款功能极其强大的VL4000 ERS多功能摇头电脑灯。VL4000 spot包含了目前在任何场所创建动态效果需要的所有功能。VL4000 spot标准模式（1500W）拥有33000lm的输出，演播室模式（1200W）拥有25000lm的输出，配置高精度光学系统，确保从中心到边缘的聚焦同时清晰和效果显著的自动跟焦功能。5∶1的变焦系统提供令人惊奇的9°～47°的连续性变焦。
VL1000ERS舞台多功能摇头电脑灯主要技术特性：
①颜色系统。一组三片线性镀膜的CYM混色系统，无论慢速的渐变还是快速的色彩捕捉都可实现。可调节的CTO色温校正系统。
②固定颜色轮。两个5种色彩的固定颜色轮，可简易更换色片、快速定位颜色，另有连续转色效果和叠加效果。
图2-40 VL4000 ERS多功能摇头电脑灯
③变焦组件。一套12个组件的5∶1光学变焦系统，提供9°～47°的连续线性变焦。
④光束控制。一个机械光圈提供连续的光束大小控制和实时顺滑的光束角度调节。
⑤切光控制。四叶造型光闸，各叶片可独立操作或组合使用，在两个平面位上切割成清晰、清脆的造型。整个装置可以正反方向旋转50°。
⑥旋转图案。两组旋转图案轮，每组7片可双向旋转任意角度定位的玻璃图案片和1个空位。
⑦动态效果轮。两套可双向旋转任意角度定位的玻璃动态效果轮，唯一可在水平、垂直双方向上生成动态效果。独一无二的多色调合的Dichro fusion盘，提供终极彩色效果。
⑧旋转棱镜。独立的可双向旋转任意角度定位的三棱镜，可控制棱镜中各光束间的距离。
⑨光斑聚焦。线性可调的图案聚焦，可以虚化或聚实图案光斑边缘。自动跟焦功能，可调节的聚焦点，在相互叠加的图案和动态效果盘间任意调节。
⑩雾化。独立的雾化盘，可调节雾化级别。
⑾调光控制。全方位调光设计（镀膜玻璃片）可实现细腻实时的渐变，也可作出快速调光效果。
⑿频闪。高性能双片频闪系统，独立于调光器，实现极速闪动。
⒀水平垂直。高性能三相步进电动机驱动系统，运动平滑。
⒁范围。水平540°，垂直270°。
⒂精度。定位精度0.1°。
上述几个电脑灯品牌和产品，包括美国High-EndX-Spot系列电脑灯，在我国舞台演出市场的各个发展过程中都担负过重要的角色，起到不可替代的作用。
High-End公司在电脑灯的技术基础上，集合了媒体服务器、高清高亮度投影机、红外夜视照明和SONY标清摄像机，创新开发出的DL.2数字电脑灯，配合控制部分飞猪HOGi- PC控台和视频混合切分D-Tek系统，至今都引领舞台效果灯光技术的发展方向。
近年来，我国南方城市一些传统演出灯具厂家，抓住国际行业技术和国内市场快速发展的机遇，厚积薄发，涌现出一批诸如珠江、彩熠、浩洋、明道、鸿彩等优秀的国产电脑灯产品，迅速抢占了国内演出市场的大部分份额，并远销全世界。
（2）电脑灯地址码的设定问题。电脑灯采用国际上通用的DMX512控制协议，每一只灯需有一个自身的地址码，控制台发出的指令通过各个灯具不同的地址码来识别每一台灯。电脑灯的地址编码器通常安装在灯的尾部（镜片扫描式电脑灯）或灯的基座（摇头式电脑灯）位置。常用的编码器有数字式和DIP微型开关式两种。
数字式编码器设定比较简单，只需通过编码器菜单中的“地址设定”栏，用编码器上的“up/∧”或“down/∨”符号键来改变十进制数字的号码，通过按“enter”键确认。例如，一个具有20个通道的电脑灯控制台，第一只灯的地址码如果选定为1号，则十进制编码数字就为“001”；第二只灯的地址码如果选定为2号，则十进制编码数字就为“002”；其余依次类推。
还有—些电脑灯采用的是DIP微型拨动开关编码器。由于开关只有“通”（on，表示1）或“断”（off，表示0）两个状态，因此开关型地址编码器只能用“逢二进一”的二进制（0和1）计数方式进行编码。当开关置于“on”的位置时，表明这个开关代表的数值码为1。编制512个地址码需要有9位二进制码，即9个DIP拨动开关才能完成。例如，某电脑灯如果选用1号作为它的地址，那么地址码应为（000000001）2（下标2表示二进制计数）。2号地址的地址码为（000000010）2，512号地址的地址码为（111111111）2。依次类推，就可以设定所有电脑灯的地址码了。
（3）DMX 512控制口与挂接电脑灯数量匹配问题。不同型号品牌的电脑灯控制台都具有一个共同的特点，就是控制功能强大，操作简单，使用方便，充分考虑了人性化设计理念。但是，每个品牌都有自己的特点，控制台的输出接口特性、电脑灯的通道数、可连接电脑灯的数量等不尽相同。
通常电脑灯控制台的一个DMX 512控制接口，控制电脑灯的数量是有限的。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
式中 Nc——一只电脑灯需用的通道数。
例如，在一条DMX 512线路上最多能连接16通道的电脑灯512/16=32台。如果再要增加挂接更多电脑灯，必须增加电脑灯控制台的DMX 512的控制端口。
（4）电脑灯控制信号线的连接。电脑灯是一种群体编组效果灯光，最少4台一组联动，它们通过信号线相互串接在一起，执行来自电脑灯控制台的各种操作指令，完成各种动作（光线运动、色彩变化、图案变换等）。如果某一条信号线路存在隐患，就会造成整个系统控制紊乱，各电脑灯就无法正常运转。可想而知，控制信号传输线路对信号传输质量的重要性。
另外，还要注意的是信号线的长度问题，为保证控制信号的传输质量，通常信号线的最大长度不要超过150m，否则，控制信号因衰减严重，引起抗干扰性能下降而不能很好地控制电脑灯。如果控制线路长度超过150m时，应采用信号放大器。
电脑灯的信号传输线一般采用一根多芯控制电缆线串联而成。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。为防止“长线传输”信号的终端反射，必须在最后一个电脑灯插座上接入一个与传输线路特性阻抗匹配的120Ω电阻（如图2-6所示）。
（5）电脑灯的供电电源问题。在舞台演出和电视节目制作系统中，灯光系统的用电量最大。供电部门一般为灯光系统提供专门的电源变压器供电，三相供电电源的线电压为380V/50Hz，而电脑灯的供电电源是三相电源中的220V/50Hz相电压，即相线与中性线/零线之间的电压。电脑灯供电时要特别注意线电压和相电压问题，不要把380V线电压（相线之间的电压）误为220V相电压，否则，将会立即烧毁电脑灯内的电路板，甚至会使整台灯具报废。
电脑灯的用电功率问题。一台标定为1200W的电脑灯，其实际总耗电量一般为2000W左右。
电脑灯的接地和接零问题。TN-S三相五线制系统中有一个电源零线（N）和保护接地线（PE），如果电脑灯的馈入电源保护地线PE连接不好，就有可能造成灯具的损坏和人身安全问题。
（6）电脑灯的转场运输问题。电脑灯是一种精密高科技光电设备，又是流动性很强的灯光设备，为保障电脑灯的运输安全，必须配备电脑灯运输包装箱。有些电脑灯生产厂家配有运输专用的包装箱，在购置时要注意说明。
电脑灯一般较重，搬运时要特别注意，灯体上一般都有搬运把手。除了注意人身安全外，还要了解电脑灯的结构组成，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。
（7）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，这不仅涉及演职人员的人身安全问题，同时也要考虑到昂贵设备的安全，一旦摔坏修复起来就相当困难了。
（8）电脑灯的编程和艺术创作。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。每一个电脑灯操作者，都必须在充分了解电脑灯功能的前提下，根据舞台节目内容和艺术创作要求，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，把舞台灯光变成灯光展示会。
2.4.4 舞台激光灯
激光灯具有颜色鲜艳、光束指向性好、亮度高、射程远、易控制等优点，可以随音乐节奏自动打出各种激光束、激光图案、激光文字，具有神奇梦幻的感觉，是舞台演出、歌舞厅中增加气氛的一种常用的效果灯光产品。
舞台激光系统作为一种特殊的灯光效果，用以渲染和衬托节目的主体，与音乐、烟雾、剧情的配合，达到最大的视觉、听觉的和谐冲击，弥补传统表演手段所无法实现的表达方式，为节目表演增添了许多特殊的绚丽效果。图2-41所示为舞台激光灯的典型光束图。
激光灯采用半导激光器或固体激光器光源，再通过变频，形成多种色彩的可见光光束。利用计算机控制振镜发生高速偏转，从而形成漂亮的文字或图形。
激光灯按颜色可分为单色激光灯、双色激光灯、三色激光灯、全彩激光灯、满天星激光灯、萤火虫激光灯、动画激光灯等。以激光头数量可分为单头激光灯、双头激光灯和四头激光灯。
室内激光灯的功率范围为30～8000mW。功率越大，照射的激光效果空间越大。激光束会损伤人眼，因此不能直接射向人体，尤其是人眼和摄像机。
舞台激光灯的主要技术参数包括：
1）光束类型。单光束或多光束，光束效果、光束颜色和振镜输出功能等。
2）激光波长。红光635～640nm，绿光532nm，蓝光447～457nm。
图2-41 舞台激光灯典型光束图
3）其他技术参数。如光斑直径、光束发散角（毫弧度）、振镜扫描系统（扫描速度、扫描角度）、激光输出功率、冷却方式、控制软件和控制方式（常规为DMX 512控制）等。
2.4.5 舞台特殊效果设备
舞台特殊效果设备包括频闪灯、烟雾机、雪花机、泡泡机、礼花炮等
1.频闪灯
“频闪灯”（Strobe）实际上是“频闪放电管”（Strobescope）单词的缩写，是一种能够不断重复发出高速闪光的电子光源。
舞台频闪灯可以产生强烈明暗的特殊梦幻效果，还可与音乐结合，产生与音乐节拍同步的闪光效果，创造一种快节奏氛围，掀起全场互动高潮。
频闪灯可实施声控、多台主从控制、频闪速度、亮度等控制。频闪灯光源有频闪放电管和LED（发光二极管）两类。图2-42所示为TOP-888DMX数码频闪灯外形图。
TOP-888 DMX数码频闪灯的主要技术特性：
（1）功率1500W。
（2）光源。1500W脉冲放电管。
（3）控制方式。自动/手动/DMX控台控制。可单独或多台串联同步控制。
（4）控制功能。亮度、频闪速度、声控模式。
（5）DMX通道。2通道。
（6）光源类型。白光。
（7）频闪速度。1～12次/s，可调。
（8）灯泡寿命。900万次。
图2-42 DMX数码频闪灯
2.LED变色大频闪灯
图2-43所示为50WLED变色大频闪灯，198颗ϕ10高亮度LED，光点位置及亮度分布均匀，颜色鲜艳，可根据声控变换颜色（红、黄、蓝、绿、紫、白）等，光源使用寿命超过12万h，是卤素灯泡的30倍。既可DMX 512信号控制，又可单机或自联机同步工作，节能又环保。
LED变色大频闪灯的主要技术特性：
（1）耗电量50W。
（2）LED。198颗/336颗ϕ10发光二极管。
（3）光源类型。红、绿、蓝LED或单色。
（4）频闪速度。1～12次/s，可调。
（5）控制模式。DMX/主从控制/自走程序。
（6）控制接口。三芯佧侬接口/XLR。
（7）DMX通道。4/5/6/7通道。
图2-43 LED变色大频闪灯
3.烟雾机
舞台烟雾机可达到“腾云驾雾”的舞美效果，是使用频率较高的舞台效果设备。舞台烟雾机分为薄雾机、低烟机、气柱烟机等数类。
烟雾机是将机内的烟雾油通过高温加热管快速汽化，形成白色气态烟雾喷出。最常用的烟雾机是干冰烟雾机，优点是环保。二氧化碳是一种无色、无味、无毒气体，-78℃的固态二氧化碳称为干冰，固态干冰在常温下受热汽化后产生大量白色烟雾，为舞台提供烟雾效果。图2-44所示为舞台烟雾机外形图。
3kW以下的小功率干冰机适用于中、小型舞台，大型舞台需用烟量大、出烟快、可快速铺满舞台的大功率干冰机，但费用较大。
图2-44 舞台烟雾机
作为舞台设备中使用频率较高的舞台烟雾机，因为功耗大，且里面关键部件加热器最高温度可达300℃以上。所以，在使用过程中如果操作不当，或不注意维护，小则会损坏机器，缩短烟雾机的使用寿命，大则会出现安全隐患，导致安全事故。下面是舞台烟雾机的维护注意事项：
（1）接通电源之前，检查烟雾机的油桶里是否加入了烟雾油。
（2）烟雾机的控制方法可分为有线控制、无线遥控控制、512控台控制、多重控制。
（3）烟雾机第一次工作时，可能烟雾会较小或喷出少量水汽，属正常情况。
（4）烟雾机可平置于地面，也可平行地面安装在高处使用，但不可倾斜安装，烟雾机上下四周应保持最少30cm空间。
（5）烟雾机加热过程中有少量烟雾喷出（有些甚至带有轻微焦味），属正常现象。
（6）烟雾机保养周期为1～2个月。保养方法为20%白醋加80%的蒸馏水加热完毕后喷3～5次。
（7）移动运输前，一定要倒出桶内烟油并且擦干任何液体。
4.烟机
烟机（又名发烟机）可产生充满空间的香味。以精练的烟油作烟雾剂，通过电加热产生略带香味的灰白色烟雾（不是贴近地面）充满房间，对人体无害、价格便宜、广泛使用。
5.泡泡机
图2-45所示的大泡泡机是产生特殊舞美效果的一种效果器材，由泡泡液容器、造泡装置、鼓风机等组成。它可喷射出大小不同的大量七彩气泡，在舞台效果灯光照射下，可产生出一个童话世界般的场景，适用于大型演出、电视演播厅等场所。落在舞台上的泡泡会造成湿滑，使用时应注意。
泡泡液：为吹出更多泡泡，需要在水里加入一些肥皂。肥皂溶解在水里后可以减少水的表面张力，因此能够吹出泡泡来。
减缓泡泡消失的方法：水的蒸发很快，水蒸发时，泡泡表面破裂，泡泡就会消失。因此，在泡泡溶液里必须加进一些物质，防止水的蒸发，这种具有收水性的物质称为吸湿物。甘油是一种吸湿液体，它与水形成了一种较弱的化学黏合，从而减缓了水的蒸发速度。图2-45所示为MB-300大泡泡机，泡泡油容积2.5L，泡泡覆盖面积600m2，用无线遥控。
图2-45 MB-300大泡泡机
6.雪花机
图2-46所示的雪花机是能喷射出漫天均匀雪花的专业特效器材，可调节雪花大小及喷射量，是营造一个浪漫白色世界不可缺少的部分。它适用于电影拍摄、电视台、剧院、大型演艺场所，可悬挂在桁架上，机器通过超高压产生强大气流将雪花油变成雪花，使现场雪景效果逼真，用无线遥控或有线控制，能随心所欲控制喷出雪花的大小以及数量。
1200W雪花机技术参数：
（1）功率1200W。
（2）控制方式。无线或线控。
（3）油桶容量5L。
（4）喷出量500mL/min。
7.电子礼花炮
礼花炮采用压缩空气为发射动力，以各种造型精美的彩纸为内容物，用电子触发器发射，顷刻间即可将五彩缤纷的彩环、彩花、彩带、彩伞、卡通造型等内容物喷至3～26m的空中，内容物在缓缓飘落的过程中，形成蔚为壮观的绚丽场景，把喜庆热烈的气氛推向高潮，是造势的首选用品。
图2-46 1200W雪花机
礼花炮用电子触发器发射，可组成多个同步发射，具有无火药爆炸源，无有害气体，生产、储运、释放安全可靠等特点，广泛用于文艺演出、体育盛会、节日庆贺等各种喜庆场合，图2-47所示为礼花炮电子发射触发器，图2-48所示为礼花炮。
图2-47 礼花炮电子发射触发器
图2-48 礼花炮
2.5 多功能剧院舞台灯光系统设计举例
一个镜框式舞台中型多功能剧院的舞台灯光工程设计案例。
1）多功能剧院的功能定位。以中型综合文艺演出为主，兼用作会议报告。
2）镜框式舞台尺寸。台口宽12m，高度8m，舞台深22m。
2.5.1 舞台灯光系统技术要求
（1）文艺演出照明的垂直照度不低于1200lx（离台面1m高度）。
（2）会议照明的垂直照度不低于500lx（离台面1m高度）。
（3）灯光色温3200K±150K（可调节）。
（4）综艺演出。应能呈现绚丽多彩、动静相宜的舞台灯光和朴实的舞台场景，具备方便灵活、安全可靠的舞台吊杆系统。
（5）会议照明功能。应能充分体现庄重、大方的会议场景，满足电视摄像的光照要求。
（6）创造完全自由的舞台布光空间，适应综合文艺演出布光要求。
（7）舞台各部位均有布光点，可灵活多变按需组合使用，杜绝照明死区。
（8）舞台灯光应能长期持续运行，适当加大系统储备和扩展空间。
（9）系统抗干扰性和安全性。有足够安全余量，确保安全、可靠地服务于会议和演出活动。
（10）引入高效节能冷光源新型灯具。
（11）眩光限制要求。光柱的投射角应控制在30°～60°之间，最理想的投射角度为45°。
2.5.2 设计引用参考标准
（1）JGJ 57—2000《剧场建筑设计规范》。
（2）GB/T 50314—2006《智能建筑设计标准》。
（3）JGJ 31—2003《体育建筑设计标准》。
（4）JGJ /T119—2008《建筑照明术语标准》。
（5）GB 50034—2004《建筑照明设计标准》。
（6）GY 5045—2006《电视演播室灯光系统设计规范》。
（7）GB 17743—2007《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》。
（8）GB/T 14218—1993《电子调光设备性能参数与测试方法》。
（9）WH 0202—1995《舞台灯光图符代号及制图规则》。
（10）WH/T 26—2007《舞台灯具光度测试与标注》。
（11）WH/T 40—2011《舞台灯光系统工艺设计导则》。
（12）GB/T 7002—2008《投光照明灯具光度测试》。
（13）GB 7000.217—2008《灯具 第2-17部分：特殊要求 舞台灯光、电视、电影及摄影场所（室内外）用灯具》。
（14）GB50054—2011《低压配电设计规范》。
（15）GB/T 13582—1992《电子调光器通用技术条件》。
（16）IEEE802.3系列《以太网络标准》。
（17）EIA/TIA TSB—67《非屏蔽双绞线布线系统传输测试标准》。
2.5.3 舞台灯光工程设计说明
需根据演出要求，按照舞台美术的整体构思，运用舞台灯光技术设备及舞美创意设计，配合演员表演，塑造舞台表演的视觉形象。
为提高艺术照明质量，根据剧场空间条件，提供一个较灵活的设计方案。所谓“较灵活的设计方案”，是指为舞台创造立体、多变、快速、灵活的照明条件，重在艺术功能上的思考，不是盲目抄袭和形式攀比。
舞台灯光系统设计应遵循舞台艺术表演的规律和特殊使用要求进行配置，目的在于将各种表演艺术再现过程所需的舞台灯光设备按系统工程要求进行设计配置，使舞台灯光系统能够准确、圆满地为艺术展示服务。
1.舞台灯光系统设计范围
舞台灯光系统设计范围包括舞台布光和灯位布置、剧院工作灯系统、观众厅照明控制系统、灯光控制系统、安全和抗干扰、设备选用和电气线路敷设等。
2.舞台灯光设计说明
（1）舞台灯光包含照明灯光和造型灯光两类。主要功能为：
1）正面投射的光线（主光）以照明为主，造型为辅。
2）侧面投射的光线（辅助光）以造型为主，照明为辅。
3）顶部垂直投射的光线和背面逆向投射的光线，可使造型效果更强，能增强空间感和亮度感，但不起正面照亮作用。
（2）布光四要素：
1）主光。主光强于其他光源，采用聚光灯等硬光照明灯具。以主题需要确定主光方向。
2）辅助光。对主光的辅助和补充，起修饰作用。使用柔光照明灯具。
3）逆光。在主光基础上增加的光，起修饰造型作用。可强于主光，也可低于主光而强于辅助光。
4）光比。表演型体对各方投光的明暗比例。可根据艺术创作需求调整光比，从而获得理想的效果。
（3）舞台灯光控制系统。舞台灯光控制系统是舞台灯光的控制核心，是灯光师用来加强演员表演的艺术形象、美化舞台美术造型、突出剧中人物、阐明主题、烘托整个舞台演出气氛的控制中枢。
舞台灯光控制系统由调光控制台（包括电脑调光台、电脑灯控制台、换色器控制台、DMX控制台和文件服务器等）、调光器及传输网络组成。应能有效控制和调配全部灯具，满足光区控制、光色控制、光量控制要求，对舞台灯光实现灵活多变的操作控制。
2.5.4 设计指标
根据剧院的功能定位、舞台尺寸、舞台灯光系统技术要求和工程经验，制定本项目的设计指标如下：
（1）舞台灯光根据演出需要均布时平均照度不低于1200lx，表演区内任何位置有不少于三个方向的光线，每一方向的最大白光照度不低于1000lx，主表演区的最大白光照度不小于1500lx。
（2）显色指数Ra≥92%。
（3）调光柜的抗干扰指标。高于国家标准GB 17743—2007《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》中规定的标准。
（4）色温。常规灯具3200K，追光灯6000K。
（5）每个演出位置至少有4个以上方向的投光角度，形成光的立体感。防止眩光、反射光及无用光斑。
（6）采用“多重保障的演出控制”和“现场演出安全监控与预警系统”。确保安全、可靠地服务于会议和演出活动。
（7）采用成熟技术，成熟产品和最新工艺，选用设备必须具有高的性能价格比，并能兼容接入不同品牌和不同通信协议的灯光设备。
（8）灯光控制系统设备必须同时兼顾国内、国外演出团体和灯光师的使用习惯。
（9）按照留有余地的原则配置所有灯光设备和网络设备，提供可持续升级和扩展的系统平台。
（10）灯具配置应能满足会议功能和综艺演出兼容的需求，选择节能、长命、性价比高的绿色环保灯具产品。
（11）面光、耳光、侧光选用仿进口的中长焦距聚光灯、调焦聚光灯、橢球聚光灯。光源选用高显色性、低色温的石英灯泡和LED固体光源。
（12）采用摇头变色电脑灯，具有CYM三基色混色系统，多种雾光、柔光效果，双向光束自旋，不同光束造型，内部预置记忆，升级和故障查找等功能。
（13）调光台规格。可控光路不少于2000光路。
（14）调光器规格。192回路，6kW/路，输出功率可设定。
（15）直放回路规格。48回路，6kW/路。
2.5.5 系统构成
舞台灯光系统主要由数字调光系统（包括电脑调光台、电脑灯控制台、换色器控制台、DMX控制台和文件服务器等）、以太网传输网络（包括网络编解码器和Hub（集线器）、放大器等）、网络调光柜和各种舞台灯具等4部分组成，如图2-49所示。
图2-49 多功能剧院舞台灯光系统
2.5.6 舞台灯光回路设计
舞台灯光回路设计是为舞美灯光创作人员提供艺术创作的空间和灵活用光的技术基础，是舞台灯光工程设计的重点。舞台灯光回路的技术性能应能满足对整个舞台区域或对同一个表演区多个演员同时布光，能做到对任一区域都有满意的投光角度，可实现多方向、多角度照明，为创造理想的艺术效果提供必要的技术保障条件。
1.光位配置说明
舞台灯光的光位配置包括面光、耳光、侧光、柱光、顶光、逆光、天排光、地排光、追光、流动光和效果器材等配置。
（1）面光配置说明。面光作为表演区的正面主光，主要用于照亮舞台前部表演区的人物和景物。本方案采用10°成像灯、聚光灯、回光灯，根据投光距离和投射角度要求进行布光。在台口前观众区上空共设两道面光，保证舞台前区的投射效果，达到光斑均匀、照度一致。
1）灯具配置。一道面光用16只750W远程10°成像灯；二道面光用12只2kW聚光灯，12只2kW回光灯及12只配套换色器。
2）灯具排列及投射方法。45°投射角，使舞台表演区获得均匀照明效果。交叉投射增强舞台中心区域及纵深亮度，重点投射加强局部表演区域的照明。
（2）耳光配置说明。耳光是面光的辅助光，从观众席前区两侧的耳光室投向舞台的光线，作为舞台前斜侧方向的造型光，用以加强人物和景物的立体感。耳光的投射角度比面光投射角低些，投射距离也比面光近，灯具要求与面光类似，光束不能溢出台口之外。
1）灯具配置。左耳光用6只2kW聚光灯，6只2kW回光灯及6只配套换色器；右耳光用6只2kW聚光灯，6只2kW回光灯及6只配套换色器。
2）灯具的排列及投射方法。可从一侧或两侧渲染舞台色彩气氛；外侧灯和内侧灯交叉投射，可获得较大的投光范围。
两排以上光色相同的耳光同时投射时，位置高的灯通常以投远区光为主，位置低的灯以投射近区光为主。
（3）侧光配置说明。侧光是从舞台侧面投向表演区的光线，如图2-50所示。侧光是演员面部的辅助照明，为演员塑造层次感和立体感，并可加强布景的层次，对人物和舞台空间环境进行造型渲染。投光的角度、方向、距离、灯具类型和功率都会造成各种不同的侧光效果。主要用灯为回光灯和多功能PAR灯。
1）侧光方位。主舞台两侧根据舞台深度和侧幕的数量各设置3道灯光吊笼。
2）灯具根据演出灯光设计配置。左吊笼一放置4只2kW回光灯及4只配套换色器，12只750W多功能PAR灯；左吊笼二放置4只2kW回光灯及4只配套换色器，12只750W多功能PAR灯；左吊笼三放置4只2kW回光灯及4只配套换色器，12只750W多功能PAR灯；右吊笼一放置4只2kW回光灯及4只配套换色器，12只750W多功能PAR灯；右吊笼二放置4只2kW回光灯及4只配套换色器，12只750W多功能PAR灯；右吊笼三放置4只2kW回光灯及4只配套换色器，12只750W多功能PAR灯。
图2-50 舞台侧光
3）灯具排列及投射方法。侧光的射距由近到远，投射角在由近到远中变化极多。来自单侧或双侧的造型光，可强调、突出侧面轮廓，适合表现浮雕、人物等具有体积感的效果。单侧光可表现阴阳对比较强的效果，双侧光可以表现具有个性化特点的夹板光。需要调整正面辅助光与侧光的光比才能获得比较完善的造型效果。
（4）柱光配置说明。舞台大幕线内两侧设置的柱形灯光，光线从台口两侧射向表演区，主要用来弥补面光、耳光的不足，还可作为中后场表演区的主光。
1）配置灯具。左右柱光各设12只750W多功能PAR灯。
2）灯具排列及投射方法与耳光基本相同。
（5）顶光、逆光配置说明。顶光是设在舞台上空灯光吊杆下的灯具，每隔1.2～2.0m设置一道顶灯。电源从舞台顶棚通过多芯电缆下垂，灯光吊杆两侧设有收放电缆的线筐，灯具吊挂在灯光吊杆的下边。其作用是对舞台纵深表演区空间进行必要的照明。顶光包括顺光和逆光，可在同一吊杆上重叠布置，灯具可根据演出需要配置。
1）灯具配置。
①顶光。一顶光配置12只750W多功能PAR灯，12只2kW柔光灯及12只配套换色器，8只1.2kW摇头电脑灯，5只4×55W三基色冷光灯；二顶光配置12只750W多功能PAR灯，12只2kW柔光灯及12只配套换色器，8只1.2kW摇头电脑灯，5只4×55W三基色冷光灯；三顶光配置12只750W多功能PAR灯，12只2kW柔光灯及12只配套换色器，8只1.2kW摇头电脑灯；四顶光配置12只750W多功能PAR灯，12只2kW柔光灯及12只配套换色器，8只1.2kW摇头电脑灯。
②逆光。一逆光配置12只2kW回光灯及12只配套换色器，8只1.2kW摇头电脑灯；二逆光配置12只2kW回光灯及12只配套换色器，8只1.2kW摇头电脑灯；三逆光配置12只2kW回光灯及12只配套换色器，8只1.2kW摇头电脑灯；四逆光配置12只2kW回光灯及12只配套换色器，8只1.2kW摇头电脑灯。
2）灯具排列及投射方法。第一道顶光与面光衔接照明主演区，衔接时注意人物高度，可在第一道顶光位置作为定点光，并选择部分灯具加强表演区支点的照明；第二道顶光至第七道顶光可根据剧情需要向舞台后面直投射，也可垂直向下投射或作为逆光向前投射。前后相邻两排顶光相应衔接，使舞台表演区获得较均匀的色彩和亮度。
（6）天排光配置说明。天排光是以散射投光灯具由上向下投射，向舞台天幕的上半部分投光和渲染色彩的灯光。它与地排灯配合使用，使色彩变化更为丰富，铺光更加均匀。采用散光单灯组合使用。
1）配置灯具。12只2kW天幕散光灯及12只配套换色器，8只1.2kW摇头电脑灯。
2）灯具排列和投射方法。成排灯具均匀地安装在天幕前上方，俯射天幕，与地排灯配合使用，表现地平线、水平线、日落等。
（7）地排光配置说明。与天排光相反，地排灯是以散射投光灯由下向上投射的灯光，向舞台天幕下半部分投光和渲染色彩的灯光，与天排灯配合使用，使色彩变化更为丰富。灯具采用单灯组合使用。
1）地排灯安装方位。装在天幕前台板上，距天幕2.8～3.5m。
2）灯具排列和投射方法。成排灯具均匀地安装在天幕前仰射天幕。与天排灯配合使用，表现地平线、水平线、日落等。
（8）追光灯配置说明。追光灯是一种可以改变焦距、光圈、色彩、明暗、虚实等功能的远投射窄光束灯具，安装在特制的支架上由人工操纵追踪演员移动，实现对演员半身、全身、远距离、小范围的局部照明效果，加强对该演员的照明亮度，提高观众的注意力。也可运用追光表现抽象、虚幻的舞台情节。追光灯配置2.5kW远程追光灯2台。
（9）流动灯光配置说明。根据投光需要摆放在舞台的相应位置，目的是加强气氛，角度可以隨时变动，从侧面照射演员和景片。通常放在舞台边幕后面，以便隐蔽灯具。
1）安装位置。舞台两侧地板上。
2）配置灯具。16只750W远程26°成像灯，8只2kW聚光灯。
3）灯具排列和投射方法。从观众位置来看基本形成45°～90°排列。这种光能突出景物的表面结构，使物体和人物面部产生明暗各半的效果，立体感强烈，给人坚毅、有力的感觉。
（10）电脑灯配置说明。为满足各种演出灯光需要，共配置了1.2kW摇头图案电脑灯40台，1.2kW摇头（CMY三基色）染色电脑灯36台。电脑灯主要布置在舞台上空的顶光吊杆上，电脑灯的DMX512控制信号接口连接到电脑灯控制台，可任意调整电脑灯的投射角度、亮度、变换图案、光束大小和色彩等功能，满足各种演出剧目的需要。
（11）其他效果器材配置说明。为更好地模拟自然界的真实场景和演出效果，配置了4台2kW数码烟机，4台1kW雪花机，4台大功率频闪灯，4台双轮泡泡机和4台观众灯。
（12）会议灯光配置说明。会议灯光主要是在舞台前区和中区的照明，亮度要求比演出灯光低一半（500lx），显色指数Ra要求大于90%，主要是面光照明，不需造型光，光线柔和均匀，无眩光，不能太热。因此，主要用灯为3200K低色温光源。为节省投资和提高灯具利用率，需充分利用综艺演出灯光中的柔光灯（如PAR灯、螺纹灯等），并在一顶光和二顶光吊杆上各增加5只4×55W三基色冷光源。
2.舞台灯光回路设计
各光位的用灯数量和灯具特性确定后，根据使用规模的大小、用灯繁简，可进一步确定灯光控制回路的数量。为便于读者设计时参考，表2-5列出了4种规格剧场的舞台调光回路分配数量。表2-6是调光柜光路容量选择参考表。随着剧场规模的不断发展，调光、直通回路数量及调光柜光路容量也需按实际使用要求相应增加。
表2-5 舞台调光回路分配数量
表2-6 调光柜容量选择参考表
2.5.7 主要设备技术性能
舞台灯光控制系统由调光控制设备发送灯光控制指令、通过传输网络、数字调光柜和调光回路完成对舞台灯具系统实施控制。
主要设备包括数字调光控制台、调光柜、直通开关、配电柜、遥控器等，采用TCP/IP双向通信的网络化设备。
1.调光控制设备
调光控制台有模拟调光台和数字调光台两类：
（1）模拟调光控制台。使用模拟调光技术，0～10V模拟控制信号一对一输出，多为调光控制台与调光硅箱合而为一组成调光一体机。特点是调光控制回路较少，调光曲线少，设计简单，价格较低，易于学会掌握，是20世纪70年代末到90年代中期的主流产品。常见规格有3路、6路、9路、12路、18路、24路、60路、120路等，每路输出功率多为8kW，但也有2kW、4kW等。
（2）数字调光控制台。使用单片机技术，输出DM512数字调光信号。特点是调光回路多、使用方便（特别是大回路），调光功能、备份功能、编组功能、调光曲线等均优于模拟调光台，性能价格比较合理，是现今市场的主流产品，获得泛应用。常见规格有12路、36路、48路、96路、108路、216路、512路、1024路、2048路和4096路等。小型数字调光控制台与调光硅箱合而为一组成调光一体机，每路输出功率多为2kW、4kW、6kW、8kW等。
主控调光台应具备操作快速、灵活、功能强大、现场编辑方便、既可集中控制也可单独调光的特点。为确保万无一失，通常还需配置与主控台相同型号的备份调光台，主、备调光台互为备份协同工作。
调光控制台设置在灯控室内，配电柜和调光柜设置在靠近舞台的调光器房内。它们是整个舞台灯光系统的控制核心，既要与国际先进技术接轨，又要适合中国国情和灯光师的操作习惯，应完全满足各种综合文艺演出和会议的使用要求。
（1）Pearl2010珍珠调光控制台。图2-51所示为Pearl2010珍珠调光控制台主控调光台外形图。
1）珍珠调光控制台功能说明。
①启动快，小于20s。主、辅台联机工作，辅台不间断跟踪主台，可实现无缝切换。
②硬盘存储，可靠存储数据。多种数据存储方式，包括机内存储、U盘存储、网络备份、主辅台备份。
③光路亮度激活调节，赋值有场、集控、效果、组、宏、调光曲线、报告等。
④可编辑、修改、运行、切光，换色器控制等。
⑤查看效果。查看集控，查看场，配线调整，可配接2048个调光器。
⑥可按用户编辑场的曲线上升/下降，可自行编辑调光曲线，开关值输出设定。
⑦实时查看调光柜运行状态。
⑧DMX512网络信号输出，支持HDL-Net、Art-Net、ACN等协议。
2）主要技术特性。
①光路数量2048，回路数量2048，Q场2048。
②宏99，集控数36，集控页数4页；调光曲线99条，灯光效果99步，组数999，效果步时间5：59s；数据存储文件29个。
（2）2048电脑灯控制台。图2-52所示为2048电脑灯控制台，主要技术特性如下：
图2-51 主控调光台
图2-52 2048电脑灯控制台
1）4路独立的DMX 512信号输出，可配置2048个调光通道，可控制具有40个通道的高性能电脑灯。
2）可记忆450个场景或程序、60个编组、50张快照。
3）内置120个全预置图形，可任意编程、修改、编辑。
4）具有单、双预置模式、超级模式、剧院模式、剧本模式、追踪模式。
5）可选内部时钟控制、外部MIDI时间码控制或音频信号同步控制。
6）独特的滚筒选择程序功能和转轮调节功能使操控更为快捷方便。
（3）DMX 512换色器控制台。本控制台采用DMX 512（1990）通信协议，XLR5芯插座输出，控制台有4路DMX 512输出，每路可以连接8个换色器，可直接驱动32个换色器。通过信号分配器扩展，则驱动换色器数量不限。它可对每路换色器进行单独或集中控制，可预编100个场景，演出时只需调出每个场景执行即可，可灵活地实现从数只到上千只换色器的集中控制。其技术指标：
1）直接控制距离可达800m。
2）采用AC/DC模块供电，工作电压AC165～300V。
3）4路DMX输出，每路可直接控制8个换色器。
4）集控、直控模式，可预存100场。支持4个编组，将换色器地址码设为4个号码，串联起来，接到控制台任意一个输出接口即可。号码为1的换色器受第1组控制，号码为2的换色器受第2组控制……
5）可控色数。8～11色。
6）调速范围。高、中、低三档无级调速。
7）信号输出符合RS485标准。
8）驱动数量。星形连接≤128个电源信号分配器，树形连接不限数量。
（4）管理服务器。可以从管理服务器获得管理需要的设备信息。按用户设定可检测剧场网络系统之间的控制、监测信息和不在线报警功能，允许不同用户按设定权限浏览、查询、打印有关系统的各种信息。
2.调光柜
调光柜是实现大功率负荷调光的载体，也是调光系统的核心硬件。调光柜与调光控制台以光电隔离方式传输信号，可以避免因漏电、静电等意外原因导致烧毁调光控制台事故。
调光柜具有自动记忆调光台发生控制中断前最后一个场景的功能，万一主、副调光控制台都发生故障，也能保证正常演出。
调光柜可设置9级预热值，以延长灯具寿命。机内有固化的10条调光曲线，可以满足各种演出需求。设有数字和模拟两个输入接口，可同时接收数字和模拟调光控制台信号。
调光柜的每个调光功率单元都具有直通开关，各调光功率单元都可以任意互换，为演播厅在综艺节目等现场演出、拍摄、直播方面提供了保证，为摇头灯、激光效果灯、变色灯及换色器等设备的应用提供了充足的兼容效果和扩展功能。
（1）D96 Plus 96回路（每路6kW）光纤网络调光柜主要技术性能。可接受4个独立设备的DMX网络信号控制，还能向调光控制台报告调光柜的三相电流、三相电压、风机运行状态和各回路灯光的实时电气参数数据（如输出电流、电压、温度和开关量等）；可以同时接受多个远程监控设备对它的监测和工作状态设置（如控制回路预热值、调光曲线选择和灯具的IP地址等）；具有光纤网络接口、可变正弦波输出模块、智能化动态预热、三重保护、4000级精度触发等。
（2）主要功能和技术数据。
1）96路输出，每路最大输出6kW。
2）内置嵌入式以太网络控制器。
3）支持网络远程设置和集中监控。
4）光纤、RJ45及DMX三种控制信号接口，能同时接收两路以上DMX信号和两路通过IP网络传输的DMX信号，即可同时接收4个以上调光台的控制信号。
5）可选择和互换冷光源、短路保护、可变正弦波或用户定义的功率输出模块。
6）电压自动补偿功能。电源输入电压在180～240V之间变动时，输出电压不变。
7）自动检测负载功能。能准确测试负载状态，如开路或短路。
8）负载记录功能。能准确测试和记录每路负载的实际功率消耗。
9）风机智能控制功能。根据调光柜内部温度自动调节风机速度。
10）反馈功能。可监控每路调光器模块的工作状态。
11）现场调光功能。实时对光，紧急调光。
12）后备场景记录、编辑、回放等功能，最大场景数为99。
13）具有10条以上固定的调光曲线，其中一条为线性方式、一条为开关方式，开关方式的开关点可任意设定（1%～99%）亮度，用户可自由编辑任意条调光曲线。
14）调光输出电平0～100%。
15）两个全数字调光柜可以互为热备份，自动触发。
3.传输网络
网络灯光控制系统要求具备以太网控制、DMX控制、无线遥控、有线遥控，并能接入场灯控制系统以及环境照明控制系统。
系统允许不同品种、品牌的调光台、电脑灯控制台、换色器控制台或其他舞台效果设备的DMX 512、RJ45网络设备接入。
只要在任何一个以太网接点插口，接上调光控制设备就可以对整个灯光系统实施控制，也就是说，舞台灯光控制可以不仅仅局限于灯光控制室。用户可以在任何空间使用网络控制设备来操作舞台灯光设备，可用无线网络系统对舞台灯光设备进行遥控，操作起来更加得心应手，大大节省用户在装台过程中的人力和时间。
网络的数据传输速度、网络容量和传输信号质量决定了整个灯光控制系统能否稳定、可靠、精确、高质量工作。灯光系统网络要求具有完善的安全保障机制，能实时监控网络信息，有完善的网络冲突解决方案，并且符合ACN和Art-Net协议的国际标准。
DMX 512标准协议主要保证稳定可靠地传递灯光设备的控制信号，而ACN和Art-Net标准协议是双向传递监测、通信和反馈TCP/IP协议的信号，允许不同厂家的灯光控制设备间能够相互通信和操作，在灯光系统的技术管理、业务管理和安全消防管理中发挥极其重要的作用。
灯光控制系统的网络架构有星形和总线形两种网络拓扑结构。剧场信号集中于灯光控制室（请参阅图2-49多功能剧院舞台灯光系统），通过Hub集线器分布以太网节点，通过DMX终端节点实现以太网控制信号与DMX信号的相互转换；通过DMX信号分配器分配剧场各灯具的DMX信号节点。灯光网络配置要求具备专用的网络配置软件，能对网络中各个信息节点统一配置、修改。
舞台灯光传输网络可采用DMX 512协议传输或采用TCP/IP传输协议的以太网（Eth- ernet）传输。而以太网传输可提供更高的传输速率、更强大的通信能力，在一条通信线路上可传输很多路数据信号，能有效利用传输线路带宽，最大特点是高速、稳定、大容量、组网简单灵活和可以双向传输。因此，本方案采用技术成熟的DMX/以太网传输系统。
（1）DMX 512数字多路传输是以“数据帧”传递方式进行数据通信的，采用的是“时分割多路复用技术”。而以太网采用的是TCP/IP通信协议，通过IP数据“包”（每个IP数据“包”为46～1500Byte）交换技术来实现双向传输的。因此，DMX 512数据信号采用以太网传输时，首先要把DMX 512控制信号由DMX终端设备映射成为可在以太网上传输的、符合TCP/IP传输控制协议的以太网IP数据“包”，然后，在调光柜的接收端再把以太网IP数据“包”解包为DMX 512的数据格式。通过两种数据转换的传输网络系统称为DMX/以太网传输系统。
（2）DMX/以太网传输系统的主要特点。
1）数据传输速率高（>100Mbit/s）。
2）支持双向传输，可采用双向互备方式（即热备份）。
3）支持远程信息访问（如软件升级，故障诊断等）。
4）易建网、易维护和易扩展；误码率低，数据传输质量高。
5）具有系统运行状态及重要参数报告功能。
6）可兼容DMX标准的所有设备。
7）有利于资源共享。
（3）全光纤系统。为提高数据传输速度，扩大网络容量（网络带宽），增加传输距离，确保传输信号质量，现今的灯光传输网络大都以光纤传输介质作主干道进行远距离传输，无线和DMX作辅助网络传输控制。整个传输网络系统严格遵循TCP/IP通信协议及DMX 512通信协议格式。并符合ACN和Art-Net协议，也就是说本系统所选配的主要灯光设备（如调光台、调光器）需同时具有DMX和ACN、Art-Net标准网络接口。
2.5.8 舞台灯光设备用房要求
舞台灯光设备用房包括灯光控制室和调光柜室。
1.灯光控制室
灯光控制室用于安装舞台灯光控制设备和灯光师的操作场所。通常设在观众厅后区面向舞台的较高位置，设有观察窗，能看到整个舞台。观察窗长不小于3m，高不小于1m，底边距地面净高0.8m。室内设有调光台、电脑灯控制台、换色器控制台等。房间面积不小于15m2，净高不低于2.5m。房间应具有通风、独立空调，防静电地板、留接线槽。
2.调光柜室
调光柜室是灯光控制的配套机房，位于布灯区和配电室附近，是一个无人值守的工作间。室内设有配电柜、调光柜。房间长不小于10m，宽不小于3.5m，净高不低于3m。由于调光柜工作时会产生大量热量，因此，室内需有独立散热空调装置。设备基座表面必须平整，四周需用2～3mm厚花纹钢板覆盖并接地，电缆沟上面和地面需铺绝缘橡胶地毯。
2.6 舞台灯光施工工艺
舞台灯光施工工艺包括供电与接地、抗干扰综合措施和电气管线敷设工艺、设备和灯具安装工艺三部分。
2.6.1 供电与接地
1.三相四线制与三相五线制
舞台灯光系统既有弱电控制系统，又有大功率三相强电系统，涉及人身安全和设备安全问题，每个产品都有安全接地要求。因此，安全用电问题始终是最突出的。调光柜是最大的用电设备，有三相四线制（简称TN-C）和三相五线制（简称TN-S）两种供电方式的产品，虽然它们都有零线接地线路，在实际应用中那个更安全呢？
电源地是供电系统零电位的公共基准地线。三相四线制（TN-C）交流供电系统有一根“零线”（即中性线N），如图2-53所示。单相220V是取自相线与零线（N）之间的电压。当A、B、C三相用电平衡时，零线中没有电流流通，因此，零线上不存在电压降（0电位）。但是，实际运用的三相五线制（TN-S）是在三相四线制的基础上，再增加一根PE接地保护线，在PE线中没有电流流通，也不会产生电压降。因此，必须把中性线（N）与接地保护线（PE）分开连接，各用电设备的金属机壳应与接地保护线（PE）连接，这样可完全消除安全隐患。
本方案供电系统采用更安全的三相五线制低压配电柜，总用电量为650kW，380V/50Hz。其中调光回路为500kW，直通回路为150kW。
为减少各类电磁干扰，要求电源引进线不得横穿舞台表演区。
2.共用地极和接地电阻
为消除晶闸管调光设备对音、视频设备的干扰，电力电缆应安装在金属线槽内，金属线槽应接地。扩声系统和灯光系统应设有各自独立的接地干线，但可共用地极，接地电阻≤1Ω。
3.触电保护
灯光配电线路大部分经插座接到舞台灯具，按低压配电系统常规做法，插座回路应装设剩余电流动作保护装置，作为间接接触保护。但是，剩余电流动作保护装置容易误动作，可能会影响舞台灯光系统的可靠性，为此，可以采取PE线与相关回路一起配线的方式，保证在发生单相接地故障时，保护装置能可靠动作，保障人身安全。
4.雷电防护
在变电所低压母线上装设避雷器，在低压配电柜电源进口处装设电涌保护器，防止舞台附近建筑物遭受雷击时由电磁感应、静电感应产生的电涌电流、过电压损坏调光柜及灯光控制的计算机系统，保证调光柜及灯光控制计算机系统的安全。
图2-53 三相四线制（TN-C）
2.6.2 抗干扰综合措施和电气管线敷设工艺
1.抗干扰综合措施
（1）舞台灯光供电电源与扩声、视频系统的供电电源应该来自不同的供电变压器。如果无条件采用不同变压器供电时，扩声系统应使用1∶1的隔离变压器供电（功放机柜供电除外）。
（2）扩声和视频线路应单独穿管。灯具连接线缆与音、视频信号传输线缆不能平行敷设，尽量相互远离。若必须平行敷设时，间距应大于1m。
（3）动力电缆和一般照明电缆可以重复接地，但调光回路不应重复接地，单独与从变压器中性点处引来的零线（中性线N）连接，以免发生调光干扰。
（4）中性线（N）至少应与各相线的导线截面面积相同，降低不平衡电流在中性线缆上的电压降。
（5）采用电缆软管敷设时，其长度不应超过1m，将电磁干扰降低到最低程度。
（6）为防止调光器输出产生电磁干扰和鼠害咬断线缆，调光柜室到所有插座的连接线缆必须穿过金属线管（或线槽）敷设。
（7）灯光插座箱内的强弱电部分需用金属隔板分隔，避免强电对弱电的干扰，保证弱电系统安全。
（8）抑制调光柜干扰的措施。调光柜的电磁干扰产生于晶闸管开始导通时的电流突变，如果在调光器主回路中串联一个大电感器，限制导通电流的突变，可以明显抑制晶闸管调光器的干扰。
2.线路敷设工艺
（1）线缆敷设。
所有线路敷设均采用桥架线槽和金属管敷设。管线施工按照GB 50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》要求进行。
1）每根动力电缆和控制电缆两端的电缆编号应相同，并打上标有唯一编号的永久标记。编号应与接线图中的电缆编号相符。
2）所有设备上的进线电缆，应留有适当长度的余量，剩余电缆应卷在电缆盘上或放在设备内，并牢牢固定。
3）不同回路、不同电压的导线，不得穿入同一根线管内。线管内的导线不得有接头和扭曲。线管出口处，应装有保护导线的护套。电缆敷设前，应仔细检查电缆外皮是否有机械损伤，并用绝缘电阻表进行绝缘测试。
4）连接方式。所有设备之间的控制信号连接线缆，均选用五芯屏蔽线，避免相互干扰。端点采用焊接。
5）采用低烟雾（LSF）、阻燃型铜芯电缆，线缆应可长期工作于90℃以下环境，在正常使用条件下，寿命应达30年以上。
6）电缆线的弯曲半径不应小于电缆线直径的15倍。电源线应与信号线、控制线分开敷设。应避免电缆中间接头连接，如果发生接头连接，应采用专用接插件连接。
7）移动部件（如吊杆上的灯具）的控制和动力电缆应采用符合防火要求的软电缆。电缆的敷设应符合GB 50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》。
（2）管路敷设。
1）各种盒、箱、弯管、支架、吊架应按设计图样进行预加工，断面应平齐，无毛刺。箱、盒开孔应整齐并同管径相吻合。
2）桥架或线槽应加金属盖板。
3）线管如果需要连接，则连接套管的长度应不少于连接管径的3倍。
2.6.3 设备安装工艺
1.调光柜安装
（1）落地安装的动力配电箱应牢固安装在角钢或槽钢基础上，用螺钉固定，做好接地。基础内的线管应高出基础面10cm左右。后面不开检修门的配电箱可以靠墙安装。
（2）调光柜应竖直安装在机柜底座上，垂直偏差不大于0.1%，多个机柜并排安装在一起时，机柜面板应在同一平面上，面板的前后偏差不大于3mm。对于相互有一定间距排成一排的调光柜，面板的前后偏差不大于5mm。调光柜内的设备、部件的安装应在调光柜定位完毕并加固固定后进行。
（3）合理配置调光柜的输出。每个调光输出、直通输出配置1只32A输出插座。
2.控制台安装
控制台台面应保持水平、整洁，无损伤，紧固件均应有防松装置，接插件应连接可靠。采用地沟槽、墙槽时，电缆从机架、控制台底部引入，将电缆顺着所盘方向理直，按电缆排列次序放入槽内，拐弯处应符合电缆曲率半径要求。控制台之外的电缆，距起弯点10mm处成捆绑扎。根据电缆的数量，每隔100～200mm绑扎一次。电缆端头应留有适当余量，并明显标志永久性标记。
3.灯具安装
灯具安装应牢固、安全，安装角度便于调整。吊装灯具需采用灯钩和保险链双重保险。灯具输入电缆不可扭曲或绞合，电缆线径必须满足灯具使用功率要求。与灯具连接的电缆必须连接良好、安全、牢固可靠。电缆端头必须具有永久性的标志和供电相位标记。
4.箱、盒安装
墙面安装的箱、盒必须与墙面吻合对齐，垂直或水平排列的箱、盒，对齐偏差不大于2mm。照明配电箱一般为挂壁安装，有明、暗两种挂壁方式。暗装挂壁式配电箱可直接嵌入墙内，也可在墙上预留洞然后再安装，门盖表面和墙面粉刷层齐平，安装牢固、平正，接地良好，底边距地面1.5m，垂直度偏差不应大于3mm。
进出配电箱的管线应采用暗敷方式。线缆在管内不得有接头和扭曲，导线出口处应装有护套保护线缆。管内所有线缆的总截面面积不得超过管子截面面积的40%。
2.7 舞台灯光系统调试
舞台灯光工程调试包括供电电源、控制系统、网络系统、调光设备、灯光回路、灯具设备等的调试，是一项既需要技术和经验又需要认真细致的重要工作。如果系统调试不合理、不到位，不仅不能达到工程设计的预期效果，而且还可能损坏设备和发生安全事故。
2.7.1 调试准备工作
（1）认真仔细阅读所有设备的说明书和操作手册，查阅设计图样的标注和连接方式。
（2）准备相关调试工具和测试仪器，如钳形电流表、万用表、DMX测试仪、示波器、网络线校正器、绝缘电阻检测仪器等。
（3）确认供电线路和供电电压没有任何问题。
（4）检查每台设备的安装、连接状态，包括设备安装是否安全、牢固，设备是否都有安全接地，各灯位的灯具安装是否正确，供电线路是否合理，各接插件连接是否正确等。
（5）检查网络系统和灯光回路的连接状态。灯光工程涉及的连接点和插接件比较多，安装时可能会发生个别线路误接或断路，因此，必须逐项检查网络系统和灯光回路的连接，连接线缆有无短路或开路，测量对地绝缘电阻。
用DMX、NET测试仪对所有的网络线路进行检测，确认无误后，将控制台、调光柜、电脑灯、换色器等设备逐一接入系统。
（6）检查配电柜接线的正确性，并观察配电柜面板上各指示灯和电表显示是否正常。
2.7.2 灯光控制系统调试
灯光控制系统是舞台灯光工程调试的核心，涉及的调试设备多，调试的部位也最多，遇到的问题也可能最多。包括灯光的色调、色彩、色温、亮度、投射范围、调光台编辑的场景、序列程序等多方面的内容。
控制系统调试从控制信号源头开始，逐步检查信号传输的情况。调光柜、电脑灯、换色器等设备先不要着急接上，相关周边处理设备最好也置于旁路状态。
依据设计和施工图样，顺着信号去向，逐步检查网络传输的电平、正负极性及畅通情况，保证能为后级设备提供最佳质量的信号。
在检查信号的同时，还应该逐一观察单台设备的工作是否正常、稳定。因为单台设备在这时出现故障或不稳定，处理起来比较方便，也不会危及其他设备的安全。
网络线路检测无误后，将调光柜、常规灯具、电脑灯、换色器等设备逐一接入系统。在较小的负载下，逐一检查调光柜、常规灯具、电脑灯、换色器等设备，为下面的调试做好准备。
1.调光柜调试
首先，把所有调光器单元抽屉从调光柜中拔出，确保输出回路已被切断。检查电源线的连接点，要求牢固、触点可靠。用万用表测量三相五线制电源连接是否正确，再用绝缘检测仪器检测电线绝缘程度是否符合安全标准。
接通调光柜处理器电源，依照说明书检查液晶显示的内容是否正确，确认无问题后，可把硅柜的调光器单元抽屉逐个插入，进行单路系统调试。
调光器单元抽屉全部插入调试合格后，把该台调光柜的地址码设定好，关断这台调光柜的电源，按同样程序调试下一台调光柜。
数字调光柜大部分产品配置测试功能，能不通过调光控制台进行负载测试。
2.数字调光控制台调试
（1）仔细检查调光控制台的单独运转状况及网络备份功能。
（2）通过调光台的试灯程序对舞台灯具逐一点亮，观察设备工作是否正常。
（3）通过调光台对灯具进行单路或多路编程调试，检查调光过程是否连续、稳定，被控灯具的亮度是否一致。
（4）会议模式用灯和演出模式用灯分组编程对光。
（5）试验调用集控存储、Q场存储、走灯效果等。
（6）试验硬盘、软盘存储及调用。
（7）分别对面光、耳光、侧光、柱光、顶光、逆光、脚光、天排光、地排光等各光位进行光线控制调试，适当调整投射角，达到最佳演出照明效果。
3.电脑灯调试
仔细检查每台电脑灯的单独运行状态。电脑灯的灯泡和镀膜玻璃要求佩戴棉线手套安装，不允许直接用手接触。电脑灯安装要牢固，保护措施要完备，必须绝对确保安全。
电脑灯内部的控制系统和机械部件比较精密，灯光耗电功率大，保护措施比较完善，如果由于运输或安装的原因造成内部控制元件或灯泡损伤，电脑灯就不能正常工作。要在复杂灯光系统中确认某台电脑灯的故障原因是很困难的，因此电脑灯需在系统连接或安装以前单独检查一下每台设备的状况，这样既能检查单台灯具又能检查电脑灯控制台。
电脑灯都要在正确的设置下才能正常工作，正确的设置是电脑灯单元和系统正常有序运行的必要条件。电脑灯设置的内容包括设定灯具在系统中的地址码、灯具的控制形式、电源供应方式、运动范围。
电脑灯地址码的设定是通过灯具上的DIP开关实施的，即灯具上的DIP开关位置必须严格按照产品说明书提供的表格进行，不能草率行事。
4.换色器的调试
运用换色器控制台检查换色器通电运行是否稳定，颜色是否同步，换色速度是否协调。
2.7.3 总体调试
完成各个分项调试，并且确认全部设备工作正常，没有明显的调试不当时，就可以进一步对整个灯光系统进行总体调试了。
总体调试与各设备、各系统单独试不同的是总体调试没有明确的具体调整部位，主要的任务是在各系统协同运行中，检查它们相互联系的部分，工作是否协调、一起工作时是否会产生相互影响和干扰。
总体调试需要检查一遍数字调光控制台及电脑灯控制台的运行速度和现场的灯具、电脑灯、换色器、烟机等在线受控的动作响应时间是否一致，以及它们的自检是否正常等。最后还要检查灯光系统对音、视频系统有无相互干扰，并做好记录。
2.7.4 满负荷、长时间稳定性试运转
为考核系统长时间运行的稳定性和可靠性，满负荷、长时间稳定性试运转是必不可少的。因为在短时间的工程调试中，很难发现其中的隐患或不足。满负荷模拟运行就是要在类似实际运行的环境中，了解系统的工作状况，发现问题，防患于未然。
满负荷分组运行和总体运行各4h，每0.5h记录一次电流和电压值、调光柜的温升和电磁干扰等，做好详细记录，供事后参考、分析或改进。
（1）测量各个项目设备单独运行和总体运行时供电线路各相的电流。
（2）检查各个设备在满负荷运行和长时间运行时的工作稳定性。
（3）检查各个设备在满负荷运行和长时间运行时的发热情况。灯光系统设备基本上都是耗电设备，在运行中肯定会有不同程度的发热，尤其调光柜所带的负载、电脑灯等大功率设备，通常的发热情况都比较明显，正常的发热情况不会对设备使用和系统、设备的安全运行造成影响。
（4）记录满负荷、长时间稳定性试运转数据。数据记录包括设备的位置编号、设备的设定状态、调试时的测试数据，相关程序编辑的信息等。问题记录包括设备工作环境的问题、设备干扰的问题、设备运行状况的问题等。
2.8 舞台灯光设计应用
随着科学的进步和发展，灯光已不再单纯起照明的作用。无论是剧场舞台灯光还是各种展示或露天演出舞台灯光都发生了翻天覆地的变化，舞台灯光设计和操作已渐渐地从纯技术性的工作转变为技术与艺术相结合的工作。
2.8.1 电视剧院
根据广播电视事业及产业的发展要求，近年来，大型多功能电视剧院也得以相继新建。电视剧院的功能定位是多功能的电视演播剧院能够最大限度地满足大型舞台剧、歌舞剧、音乐会的演出功能以及大型会议功能。在此需要的前提下，还要求满足大型电视综艺节目和主题晚会的演、摄、播功能。
为了体现电视演播剧院的鲜明特色，灯光布局在保留传统剧场镜框式演出灯光的基础上，往往需要重点打造剧院的“电视演播”特点，即：①舞台区可作为单独的演播厅使用；②舞台演出区域和观众席都是需要摄像和播放的内容，需要灯光进行充分的扩展和支持，实现灵活多变的全场灯光（灯位）布局，满足电视画面摄像和播放的要求。
电视演播剧院同时具有电视演播室和演出剧院的功能，工艺系统的设计就要兼顾剧院工艺和电视工艺的双重要求，并进行适当融合。按照电视剧院的功能定位，灯光系统的系统设计应遵循先进性、安全性、实用性、兼容性和可扩展性等原则。
（1）先进性原则。系统设计中选择主流的、先进的技术和设备，采用先进的智能化技术、网络化技术、数字化传输技术、远程监控和调试技术来提高系统的运行效率。
（2）安全性原则。电视剧院、电视直播对系统的安全性要求很高，而且与常规剧院相比系统更为复杂，需设计多种技术手段来保证系统的安全可靠。一方面采用成熟的技术和高质量的设备；另一方面对网络化设备、控制设备考虑备份系统和应急措施，对信号路由进行合理备份；三是严格按照高标准对剧院系统电缆、接口件进行设计和要求。
（3）实用性原则。系统设计充分体现“以人为本”思想，根据电视台的实际工作流程并结合剧院工作惯例进行布局和设计，使系统功能完善、操作简单直观、维护管理方便。
（4）兼容性原则。兼顾演播室和剧院双重使用需求，在通话、空调、舞台机械、灯光和音响系统设计中进行最大限度的融合。
（5）可扩展性原则。系统设计充分考虑灯光系统接口的预设，使其满足不同舞台艺术表演、舞台舞美变化情况下灯光的需要。
为了满足电视转播与观众互动的需求，创造出多层面舞台布光的自由空间，保证电视画面中的整体照明都达到视频要求的各项技术指标外，灯光系统的设计还需合理的布置灯位，满足场内灯光的完美和统一，这不仅提高了电视制作质量的水平，同时也兼顾了剧院的多功能性和通用性。
2.8.2 主题秀剧院
我国改革开放取得巨大成就，经济得到飞速发展，极大地推动了文化市场的发展和文化设施的建设。大型主题公园、大型主题秀演出，在欧美等发达国家和地区发展了数十年后，正在快速进入我国市场，继剧院和文体中心建设后，我国迎来主题秀剧院的建设浪潮。前者由政府发起。而后者多由企业，尤其是商业地产企业发起。诸如万达集团，在全国范围内成功建造和复制万达商业城模式后，开始进军文化市场，引进了太阳马戏城等国外著名演出团队，打造中国的“O秀”“KA秀”和“水舞间”；而云南诺仕达集团在建设七彩云南古滇王国旅游项目中，挖掘古滇王国的地理历史人文资源，力邀著名的段建平导演组，以独一无二的古滇王国为主题的大型音乐激光舞蹈表演，期待创造中国的“红磨坊”；万科也在杭州，开始尝试剧院建设，进入舞台演出市场；更有之前为中国主题秀市场耕耘的杭州宋城千古情主题秀，以及由张艺谋领衔导演的印象系列主题秀。
迪士尼主题公园的落户上海，激发了一批各具特色的主题公园的建设。大量主题秀也将随之应运而生。此书定稿之时，横店等文化企业和地产企业均进军主题剧院领域。包括无锡灵山文化旅游集团，依托地方文化打造相关主题剧场。可以说，我国文化事业的复兴，主题秀剧院建设将方兴未艾，成为一股巨大的文化力量。
由政府打造的大剧院，往往是建筑和系统的经典之作，成为城市的标志性建筑和文化的象征，着力引进世界级经典演出剧目，来满足人民的文化艺术精神需求，提升国家和城市的文化品位。
而由企业打造的后者，往往更看重演出内容和演出效果的市场反应。所以编剧、导演、舞美、灯光、音响的整体质量，更为投资方所注重。
就演出系统的建设来讲，两者没有本质的区别，都是追求品质和效果的卓越。演出系统，无论是灯光系统，还是音响系统，都是为演出内容而服务。
舞台灯光系统，主要服务演员和舞美，大剧院由于要考虑承接各类演出的举办，需要满足各种剧目的技术要求。在舞台灯光方面，不同演出的具体灯位和灯具类型不同，所以大剧院需要提供一个能够满足各种灯具和灯位工作的技术平台。当然，这个平台从技术角度来说是兼容主题秀演出要求的，区别在于部分主题秀剧院由于内容的不同，会趋于突破大剧院传统的镜框式舞台结构，成为中岛式甚至中央式舞台。那么灯位也将随之发生变化和突破。同时主题秀剧院演出节目相对固定，其灯位也相对固定。
而音响系统，主要服务舞台演员和观众席观众，所以无论哪种剧院，其音响系统的客观指标和主观评价的主要要求是一致的，技术原理是相同的。由于主题秀往往在演出过程中不启用话筒，系统主要是承担还音工作，所以在系统传声增益和系统动态方面，技术压力还会小一些。
随着物质文明和精神文明的不断发展，大剧院承接的演出剧目在声光电技术方面的要求越来越高，主题秀剧院的一些特殊技术要求诸如多声道环绕立体声系统，也越来越多的应用到大剧院和演播剧场的演出系统建设中。
由于主题秀通常需要每天演出，有的甚至不止一场，加上彩排，设备系统运营的压力和质量的保障，以及演出质量的保障，让后者更为务实。
主题秀剧院在剧场内部的建设，都是为演出量身定做，所以，在演出系统的建设方面，也拥有更大的发挥空间和自主权。
主题秀剧院因演出内容的创新和求异，整个观演区包括空中，都是发挥想象力和表现力的演出空间。演出灯光系统，也必须支持配合任何空间位置演员和道具的演出，在灯位设置等方面，突破传统舞台灯光的概念，真正实现了自由灯光空间的理念和理想。同时，观众厅照明和传统面光区域照明的设置及演出灯光系统无论在功能和控制方面更为融为一体。
由于主题秀对声、光、视频、水景等视听感官效果的极致追求，电脑灯具和多媒体投影产品被大量使用。在产品配置选择方面，要充分考虑运营的特点，着重关注效果和质量稳定性的平衡，对主流产品更为注重和依赖。在系统搭建方面，要着力每个环节的可靠性和系统的备份冗余。
2.8.3 多媒体舞台灯光的未来发展
纵观舞台历史，舞台演出的成功无不融合着科技的进步。而舞台科技的不断进步，灯光已经成为艺术的重要组成部分，高超的灯光演绎技术能给人带来更加震撼的视觉冲击效果，《阿凡达》的全球热演更是让人们对舞台灯光的追求达到了极致，舞台灯光设计在吸纳新技术的同时与艺术更好地融合。
近年来，随着科技发展，消费者对显示效果要求的提升尤其突出，目前，国内外大型户内外演出活动，如水秀剧场、主题公园、广场晚会、大中型舞台剧、个人演唱会等舞台表演的灯光开始大量运用多媒体技术。上海世博会开幕式前所未有的成功，一个主要演出手段——多媒体技术在灯光设计中的作用无疑是最为引人关注的，并且带来了崭新的技术手段——数字电脑灯的广泛运用，包括目前广泛使用的3D灯光技术及最新的全息投影技术等。这种关注不仅将多媒体技术推向了全新的高潮，也为舞台灯光的效果带来了质的飞跃。尤其是全息投影技术，它彻底颠覆了传统的舞台声、光、电技术，强烈的空间感和透视感是这种技术最吸引人的地方，其带给人们的梦幻立体感受，犹如LED显示屏在舞台的广泛应用一样，发展前景无疑非常广阔，也必将成为未来几年灯光舞美技术界的“新宠儿”，有望成为超越目前3D技术的终极显示解决方案。
人类从留声机、唱片、收音机的时代过渡到MV、电视、网络时代，而今的舞台灯光技术，已经能够通过虚实结合的方法，让无法到场的人与真实演员共同演出，这一切都要归功于科技的魅力。
同时，灯光设计的计算机软件将会得到进一步发展，现在的照明软件给设计者提供的只是设计、绘画和文书工作的协助。未来的设计软件将能够使用“触觉屏”和“语音识别”功能，最终将允许设计者以一种完全艺术化的“互动”方式来主导他的“视觉的”技术。
舞台灯光系统的全智能时代已经初见端倪，并一定能够成为现实。
[1]1英寸（in）=0.0254m。
