三分钟了解舞台灯及舞台灯控制技术的发展变革

伯德

实现舞台灯光丰富多彩的效果，需要有精密灵巧的控制机构和相应控制。从手工到机械控制，到近代的机电控制，再到现在的计算机与网络控制，控制技术在不断变革发展。



1.1机械控制

火焰光源时代的蜡烛、油灯和汽灯的控制大都是人工方法和机械式调节。17世纪的萨巴提尼调光器是利用绳子移动遮光罩在光源上实现对光源明暗度调节，在电气时代，长期采用变压器调压，但是一般都用人工控制，速度慢、设备笨重、效率低，因此机械式调光效果差、耗费人力。

1.2机电控制

电光源时代后期，电子技术发展迅速。舞台灯控制也趋向于电子化，初期电子控制是模拟的，如图1，为早期的电阻调光器，虽然能够弥补机械调光耗费人力的缺点，但效率低、精确度不高，不适合大型表演舞台。随着数字集成电路的出现和发展，数字化的控制技术逐渐应用在灯光舞台上，图2是早期的可控硅电子调光器，后来采用三极管线性调压，目前大部分采用高效三极管PMW调压。图3是第一个使用DMX512传输协议的控制台，它可以同时控制自动灯光设备和调光器。图案盘、色片、调焦和光斑切光片等大大增强了舞台灯功能，都是机械和电子一体化的控制装置，含有机构、电机和电子电路。调光台一般采用单片机控制，很多采用嵌入式单片机，高端电脑灯控制台多采用功能更加强大的PC级主板，比如intel i5系列。


图1 电阻调光器

图2  电子调光器

图3  调光台

1.3计算机和网络控制

计算机产业正在以惊人的速度发展，使用以太网和TCP/IP作调光控制意味着拥有大量现成的低价且众多的网络产品和软件资源，例如，交换机、电缆、光纤和无线连接产品以及远程控制和监测技术。传统灯具使用DMX512协议来控制，主要规格是每路传输512个通道，速度是250kb/s。DMX512在灯光行业内一直表现优良，但是随着现在灯具的通道数量越来越多，已经超出了预期。为了克服DMX512的局限性，Artistic Licence公司提出了基于以太网技术的Art-Net控制协议。这使得单根网线上可以传输多个DMX数据链。Art-Net与传统的DMX512相比较，能获得最直接的利益是传输带宽、传输距离、可靠性和双向通信等功能的实现。这意味着在一个网络里可同时连接的设备更多，且连接的距离更长，网络传输控制协议使调光控制质量和可靠性更高，双向通讯使设备的远程监测和控制更有效，因而构筑大规模可靠的调光网络成本更低。这是以现代计算机网络技术为支持的必然结果。

舞台灯发展趋势



随着材料、控制和智能化等现代科技发展，舞台灯光技术也不断进步，采用更加节能的光源，灯具小型化、舞台效果多功能化、控制智能化和网络化。虽然LED舞台灯的照明效率和寿命得到很大提高，但是不断探索新的光源是舞台灯光源今后最重要的研发方向，2009年美国夏洛特将量子点的涂料涂在蓝光LED上，制成了世界第一个实验室的、能发射出全光谱的量子点LED灯泡——QLED灯，效率可达90%，QLED光源具有很大的发展潜力。