数字灯与其他视频显示设备的区别及舞台应用

胡 勇

（广州励丰文化科技股份有限公司，广东 广州 510665）

1 了解数字灯

数字灯，是综合多媒体服务器、电脑灯功能、高亮度投影机、LED染色模块或红外摄像模块等多种高科技为一体的舞台灯光设备；是集视频、光学、机械、电子等多门学科为一体的综合产品；是舞台艺术创作的一个全新的创作工具。

目前数字灯在市场上的叫法有很多种，如数码灯、摇头投影灯、多媒体数字电脑灯、视频灯等，但这些称呼都不能完全直观地体现这种灯具的特点。数字灯是因为广泛地使用了成熟的数字技术而得名。

数字灯广泛应用的数字技术主要有：

（1）数字视频技术：可支持多种视频格式的三维和二维视频文件，如mov/avi/mpg1/mpg2/jpg/bmp/png等；

（2）数字边角：可像切割电脑灯一样对光斑进行多种方式的切割，并且内置有多种专业的遮盖编辑软件对图像进行实时编辑处理；

（3）数字光闸：像电脑灯一样具有机械光闸，可以在不需要光亮时关闭亮度，也可模拟光闸效果对影像进行软处理（电子光闸和频闪）；

（4）数字图层：每台灯具有可单独操作的3个以上的影像图层，可以在显示区域有3个以上的视频显示窗，可分别播放编辑不同的视频影像；

（5）数字梯形校正：数字灯对影像的4个边都可以在x轴和y轴方向进行全角的梯形校正，完全区别于投影机本身自带的梯形校正功能；

（6）数字调色：对所有的视频影像或图片都可以进行CMY颜色的调整及各种颜色效果的处理，满足各种艺术表现的色彩要求；

（7）数字LED调色：设备内置LED染色模块，这些LED模块可以进行线性的RGBW混色效果处理，以满足不同的颜色需求；

（8）数字频闪：设备像电脑灯一样具有机械频闪功能，对所投射的影像也具有0 Hz 10 Hz的电子频闪效果功能；

（9）数字影像管理：设备对所有的影像进行集中管理，并分为内部影像和外部输入影像两种通路方式，可方便地对各种影像进行网络上传处理和像管理电脑文档一样对文件进行管理和调用；

（10）数字通讯：设备内置的服务器有千兆网口，可以方便地上传影像文件，也可以通过网络同步控制多台设备。

2 大型数字灯系统的组成（由4个部分组成）

系统组成说明（见图1）：

（1）灯光控制台：智能化灯光控制台，用于实时对数字灯进行效果编辑或重放已经编辑好的灯光程序，同时也可以编辑灯光系统中的电脑灯和常规灯；

（2）多媒体系统：多媒体服务器是数字灯系统的核心，内置有大量的视频灯光素材和各种专业级视频编辑软件；

（3）投影机：DLP 20 000 lm以上高流明投影机，是数字灯的影像显示设备；

（4）轨道镜头：带控制台DMX协议的可水平垂直转动的设备，可以根据需要调整镜头角度，并可以对投影机的ZOOM和FOCUS进行实时调节以满足舞台舞美效果的需求。

3 中小型数字灯系统的组成（由4个模块组成）

系统组成说明（见图2）：

模块1：多媒体服务器：具有高速处理能力，具备255个素材文件夹，每一个文件夹可放置255个文件；每一台灯具有3个以上的影像图层，每个图层有2个独立效果通道引擎，可调出超过100种效果，并内置大量精美的视频灯光素材。

模块2：常规电脑灯功能：具有水平超过530°、垂直超过270°的旋转功能，并具有机械光闸、频闪等多种常规电脑灯功能。

模块3：高亮度投影机：采用3片LCD显示功能或单片DLP显示功能的高亮度投影机，显示分辨率一般为1 024 × 768。

模块4：LED染色模块：具有LED的RGBW混色功能，在投射影像时用LED色彩加强景深、增加视频影像的立体感。对整个视频环境进行铺色处理，使影像更加协调统一。

4 数字灯与LED显示大屏的区别

（1）显示原理上的差别：数字灯使用成熟的投影机技术，属于被动显示；而LED大屏是利用二极管的单向导电性发光，属于主动发光显示。

（2）显示区域上的差别：可根据亮度要求来调整数字灯的距离从而满足各种场合显示面积的需要；而LED大屏是采用LED模块化拼装方式来实现显示面积的需要。

（3）画面清晰度上的差别：数字灯每台可显示1 024 × 768以上分辨率的画面，非常清晰，显示均匀，不刺眼；LED大屏的像素间距有4 mm、7 mm、8 mm、16 mm、20 mm等不同规格，间距越小越清晰，但造价越高。

（4）亮度控制上的差别：数字灯可根据需要进行叠加来增加显示亮度，在不同的演出环境中灵活增加或减少亮度，完全满足观看要求；而LED大屏由于属于自发光源体，亮度较高，长时间观看会导致眼部疲劳。

（5）使用灵活性的差别：数字灯可根据节目或剧情要求任意调整投影方位，并可实时对图像进行梯形校正、多台拼接、三维效果编程等处理；除了投影功能外，还带有常规电脑灯的所有功能。LED大屏一般固定在一个地方，比较适合远距离观看、清晰度要求不高的场所，并且只能通过播放设备显示预编的视频文件。

（6）控制上的差别：数字灯的功能实现是由灯光操作师操作灯光控制台来控制视频影像，就像使用电脑灯具一样，非常方便；而LED大屏由多个模块组成矩阵，电源线和控制线多，操作较复杂。

（7）输入输出接口上的差别：数字灯具有VGA、S-VIDEO、RGBHV、千兆网口、DMX输入输出等多种接口；而LED大屏一般只具有VGA或单一的信号输入接口。

（8）结构组成上的差别：数字灯是一个综合性的设备，包括视频、光学、机械、电子等学科门类；而LED大屏只是一个光学显示设备。

5 数字灯与传统高亮度投影机的区别

（1）数字灯使用灯光控制台来控制，编程使用非常简单；投影机在数字灯系统中只相当于起到了显示成像作用（灯泡的功能）。

（2）数字灯可以利用服务器的梯形校正功能来处理投射出的图像，使之符合各种背景和道具的要求；而投影机只能被动地显示成像。

（3）数字灯服务器内置有1 000幅以上的精美视频灯光素材，并可以实时上传新的视频影像，进行实时编辑播放；而投影机只能被动地显示。

（4）数字灯内置多种专业视频编程软件，可以用多台灯进行2×1、4×1等多种拼接组合，也可以用多台灯具叠加来增加显示亮度，从而用数码天幕的方式取代了传统的剧场天幕，且数码天幕的尺寸不受限制。

（5）数字灯可以用网线、网络交换机连接在一起，并方便地使用素材管理软件来集中管理文件素材。

（6）数字灯可以处理由外部摄像机或其他播放设备实时传输来的视频信号并进行投射，以达到实时采集编辑影像的效果。

（7）数字灯对吊挂放置的位置没有严格的要求，可根据现场条件进行吊挂，无需占用很大的空间，还可以隐蔽安装，增加美观度；而投影机一般只能采用正面或背投的方式，对安装位置和安装角度有特点要求。

（8）数字灯由灯光操作师操作灯光控制台来控制实现功能的应用，是使用一个复杂的灯光系统；而投影机只能重放由视频人员早期制作好的视频影像。

6 数字灯在舞台演出中的几种主要应用方式

6.1 舞台背景渲染效果

（1）数字灯有丰富舞台天幕的应用效果。

图3是2009年在辽宁歌舞剧院《家园欢歌》舞剧演出时使用2台22 000 lm的数字灯的其中一种应用效果。数字灯放置在二层观众席两侧，距离舞台前沿约20 m，舞台深度18 m，舞台天幕宽18 m、高9 m，投射面积约100 m2，使用轨道镜头可以将影像投射到剧场的每一个地方。当时，2台数字灯和100多台1 200 W电脑灯配合各种舞美设备做出了很多场景效果，在辽宁演出界引起了轰动。

（2）数字灯还有丰富舞台背景的应用效果。

图4是2010年在浙江横店影视城使用2台22 000 lm的数字灯其中的一个改变舞台背景的应用效果。这2台数字灯放置在观众席后区，可以通过轨道镜头把影像投射到表演的各个区域，配合几百台电脑灯和常规灯做出了很多舞台效果，包括中心舞台海水效果、海底世界、春天绿树生长、山体旁边树上密集的蝴蝶飞舞、中心舞台狂风席卷落叶、树上白鹤环绕飞翔的画面效果等，让观众进入到一个梦幻的世界。

6.2 舞台前沿台口纱幕效果

图5是2009年在张家界大剧院《圣歌武陵》民俗风情剧演出时使用4台6 500 lm数字灯其中的一种纱幕应用效果。数字灯放置在面光吊杆上，距离舞台前沿约20 m，舞台深度约20 m，舞台前沿纱幕宽20 m、高7.5 m，数字灯投射面积约150 m2。数字灯采用2×2矩阵无缝拼接方式铺满舞台前沿整个纱幕，与舞台中的7块LED大屏幕影像共同组成一个立体空间。这4台数字灯在本剧中的主要应用还有：舞台台面区域营造水塘水池效果、舞台两侧营造假山假水幕效果、观众区两侧营造满场飞蝴蝶效果等。

图6、图7是2008年在海南岛海口市西海岸的海胆剧场《印象海南》实景演出的实拍效果。此剧使用了6台20 000 lm的数字灯，在约4 000 m2的场地营造各种舞台场景，包括沙滩、深海、海浪、海洋生态、椰树椰果椰人效果等。演出全场贯穿了数字灯应用的各种特效，让观众一次次感受到演员与场景变化带来的美妙。这是数字灯的经典应用范例之一。

（2）数字灯还可以对舞池T台进行渲染。

图8是2009年在杭州一个多功能展示厅中举行的一场发布会的现场实拍效果，当时共使用12台3 000 lm的数字灯。数字灯在此次发布会中完美展现了大画面拼接、快速移动、多图层影像、实时画中画传输等多种特效的应用效果，让观众在一个不大的展示厅中充分感受到场景快速变化带来的视觉冲击。

6.3 舞台演出区渲染效果

（1）数字灯可以对舞台演出区进行大面积渲染。

6.4 舞台舞美延伸效果

图9是2008年浙江电视台承办的一台大型文艺晚会的实拍效果。晚会使用了4台6 500 lm的数字灯，主要应用有舞台前沿顶部和侧面的舞台舞美延伸效果、观众区上方营造天空效果、舞台中移动的道具渲染效果等。

6.5 代替字幕机的应用

沈阳刘老根大舞台使用了3台6 500 lm的数字灯，主要应用有开场蝴蝶飞、舞台纱幕，舞台效果和LED屏的结合，代替字幕机在观众进场和演出中播放相应内容（见图10），舞台台口上方云彩、火焰影像效果，柱子水流效果，观众席穹顶视频效果等。数字灯的使用让整个剧场充满了生机，从观众入场到节目中的气氛渲染，处处都让人感觉进入了一个现代的虚拟影像空间。

6.6 舞台演出道具的渲染

为了展现一个幽静、唯美的泽国世界，大庆歌舞院大型舞蹈诗剧《鹤鸣湖》演出时一共选用了500多台常规灯和电脑灯具，1台20 000 lm的数字灯（见图11、图12）。演员的倾心演出、优美的音乐、灯光的变幻莫测，让整场演出亮点频现，观众一次次地被深深吸引。

2008年，郑州歌舞剧院的一部大型爱情神话舞剧《云水洛神》，用多项现代高科技演绎了1700多年前曹植《洛神赋》中凄美的爱情故事场景（见图13）。此剧使用了3台20 000 lm的数字灯，整场演出中，数字灯让移动的道具在舞台上“活”了起来，虚与实的紧密结合改变了传统的舞美表现形式，带给观众丰富的视觉享受。

6.7 外墙画面效果

图14是2010年香港迪斯尼乐园使用多台6 500 lm的数字灯在一个城堡的外墙上构筑的虚幻惊奇的画面效果。

2010年7月，在常州淹城春秋乐园开幕的大型户外实景水影秀《烟雨春秋》，共使用了10台22 000 lm的数字灯，并采用了最新的影像视频与多媒体互动技术、多通道音频技术，把3 000多个音轨分配到现场所有的听音位置， 将春秋时期诸侯纷争的残酷场面与江南水墨画卷在墙体、水面、空中进行了全方位展示（见图15、图16）。水景秀通过世界先进的灯光、音响、舞美等设备结合多种表现手段，给人以超强的感官刺激。

7 数字灯与其他视频显示设备的共同应用

现在的舞台演出会应用到越来越多的舞台设备，特别是舞台视频设备，如LED大屏、LED彩幕、投影机、数字灯等，还有各种电脑灯、常规灯、LED灯具等。这些设备为舞台艺术的呈现提供了不同的方式，有着不同的用途，在灯光设计师的艺术画笔里有着不同的份量。现就以下几个方面作一个浅析，以期盼抛砖引玉，为数字灯在舞台上的应用找到更多、更好的解决方案。

（1）依据不同的舞美设计需求，可以综合使用多种视频显示设备，如可以使用LED大屏幕与数字灯相结合。一般情况下，LED大屏幕用作舞台背景天幕和侧幕，而数字灯应用在移动的舞台装置、舞台的台面、舞台的前沿纱幕、观众区两侧、观众区上空等多个地方，同LED大屏幕一起形成立体的影像空间。

（2）多个高流明的投影机与多台数字灯相结合。一般情况下，对于固定的背景天幕或固定的道具可以用正投或背投的高流明投影机直接覆盖投射，但对于不具备正投或背投条件的剧场更适用使用带轨道镜头的数字灯。数字灯可以根据舞台不同的表演需求而把影像投射到合适的地方，并和多台投影机一同形成超大面积的视频影像。

（3）多台电脑灯、常规灯与多台数字灯相结合。不同的节目形式对光照和色彩的要求是不同的，特别是在设计一些特定的剧情场景时，舞台上不同的区域会有不同的光照度要求，这就是舞台上常要求的光比关系。数字灯与常规灯、电脑灯的灵活运用将会使这种光比关系发挥得更加合理。

（4）舞台设计考虑使用数字灯时，有必要了解一些基本应用条件。比如：要有一个很好的艺术表现剧本或创意题材；要根据导演、编剧、灯光设计师的艺术表现手法的不同要求来设计使用数字灯；使用的设备必需稳定可靠并具有良好的服务水平；需要舞台舞美制作、灯光操作、视频制作人员具有一定的技术水平与紧密配合等。只有这样，才能用高科技设备把一个好剧本在舞台上完美地呈现给观众。

在舞台设备高速发展的今天，我们有理由相信数字灯作为舞台艺术创作的利器，必将会被越来越多的艺术工作者所喜爱，也必将会有更多更好的舞台艺术表现方式呈现给观众。