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。(www.daowen.com)

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。