舞台照明 LED 流明·色温度模拟器

参数设置

灯具类型

自动设置典型发光效率（lm/W）

LED 颜色

自动设置色温度（CCT）和演色性（CRI）

消费电功率 / 灯具

光束角 θ

投光距离 d

灯具数 N

盏

舞台面积 A

m²

必需照度

lux

戏剧 500-1000 / 音乐会 1500-2500 / 电视 2000-3000

计算结果

—

单灯流明 (lm)

—

全光通量 (lm)

—

光束强度 (cd)

—

投光照度 (lux)

—

平均舞台照度 (lux)

—

全消费电功率 (kW)

—

舞台截面图像 — 光束·照度·色温度

上部灯具以光束角 θ 发出光线，在距离 d 处的地面照明。色温度栏（3000K 暖色 → 6500K 冷色）和地面照度梯度可视化。

照度 vs 距离 — E = I/d²（平方反比律）

灯具种类发光效率对比 (lm/W)

理论·主要公式

$$E\ [\mathrm{lux}] = \frac{I\ [\mathrm{cd}]}{d^{2}\ [\mathrm{m^{2}}]},\qquad I = \frac{\Phi}{\Omega},\qquad \Omega = 2\pi\bigl(1-\cos(\theta/2)\bigr)$$

E：照度（lux）、I：光度（cd）、Φ：光通量（lm）、Ω：光束立体角（sr）、θ：光束全角、d：投光距离。同时算出光斑面积 A_spot = π/4·(2 d tan(θ/2))² 和平均照度 E_avg = Φ_total / A_stage。

$$\Phi_{\text{fix}} = P\cdot \eta_{\mathrm{LED}},\qquad \text{省能率} = \left(1 - \frac{\eta_{\mathrm{LED}}}{\eta_{\mathrm{LED}}+\eta_{\mathrm{halogen}}}\right)\times 100\%$$

P：消费电功率、η_LED：LED 发光效率（lm/W，本工具采用灯具预设）、η_halogen=15 lm/W 为代表性卤素值。

舞台照明 LED 流明·色温度·效率

🙋

舞台这么亮。到底吊了多少盏灯啊？这个模拟器为什么默认是"动头灯 600W 12 盏"？有什么标准吗？

🎓

中等 Live House 或 100m² 舞台，前光和顶光合计 12～20 盏是一个经验法则。600W 动头灯相当于 Robe Pointe 或 Martin MAC Aura 这个级别，发光效率约 100 lm/W。所以一盏 6 万流明，12 盏就是 72 万流明。按 100m² 地面积分，就是 7200 lux，对音乐会预期的 1500 lux 来说绰绰有余。即使算上 50% 的损耗，也有 3600 lux，完全足够。

🙋

诶，我把光束角从 25° 改成 10°，投光照度从 6000 lux 跳到 30000 lux 了！光通量没变啊，怎么会增这么多？

🎓

抓住要点了。光通量 Φ 相同，但光束的立体角 Ω 随光束角 θ 的平方减小。光度 I = Φ/Ω，所以 Ω 降四分之一的话，I 就翻倍。而且地面光斑面积也变小，那片狭窄区域的照度（E = I/d²）就陡峭上升。这就是椭球灯（Source 4 的 19°/26°/36°/50°）和动头变焦的原理。广泛均匀照明用广角，只照演员脸用窄角。

🙋

颜色那里能选 RGB 和 RGBW，差别在哪？RGB 不是什么色都能混吗？

🎓

理论上可以，但 RGB 三原色合成的白发黄，有点"奶油白"的感觉。CRI（演色性）只有 70 多，人脸显得气色差。所以才有 RGBW——加一颗白灯芯，CRI 能到 85 以上，肤色自然得多。再往上的 RGBWA+UV 还加琥珀和紫外，解决肤色细节和黑光效果。但电视电影棚至今还倾向 3200K 或 5600K 单色白灯（比如 ARRI SkyPanel），因为色温一致最重要。

🙋

全消费电功率算出来是 7.2 kW。这和以前用卤素灯时相比差多少？

🎓

卤素的发光效率只有 15 lm/W，LED 是 100 lm/W，效率高 6～7 倍。同样 72 万流明的光，卤素要烧 4.8 万 W，也就是 48 kW。现在 7.2 kW 就够了，电功率省了 85%。热量也降得一样厉害，舞台冷房负荷暴跌。Coldplay 2022 年巡演（Music of the Spheres）全 LED 化宣称省电 50%，就是这个道理。巡演卡车数量减少，运输成本和碳排也都有利。

🙋

那干脆全换 LED 不就完了？还有理由保留卤素吗？

🎓

导演和摄影师里还有人说"非钨光不用"。钨灯的黑体辐射光谱很顺滑，特别是低色温端，肤色显得温暖舒适。LED 最近追得很接，但大制作的特写镜头还有人坚持用 5kW 钨灯。而且调光（淡入淡出）时钨灯边变暗边发红，舞台 DJ 和导演觉得这个"味道"不可替代。不过全局来看，LED 已经占 9 成了。

常见问题

戏剧基本照明 500～1000 lux，音乐会前光 1500～2500 lux，电视电影演播室 2000～3000 lux。再加背光、侧光、顶光，合计可达 3000～5000 lux。本工具的"平均舞台照度"是理想值，实际受配光、遮蔽、反射影响为原值的 0.5～0.8 倍。设计时应以必要照度的 1.5～2 倍为目标，现场才不会翻车。

光通量 Φ 是灯具总光量，保持不变。但立体角 Ω = 2π(1−cos(θ/2)) 随光束角 θ 的平方减小，光度 I = Φ/Ω 因此增加。θ 从 20° 变为 10°，投光照度约增 4 倍。这是椭球灯 19°/26°/36°/50° 选项和动头变焦功能的原理。

RGB（红绿蓝）色变灵活，但三原色合成的白偏黄，"粉白"感，CRI 只有 70。RGBW 另装一颗白灯芯，CRI 85 以上，肤色自然，是洗光的主流。RGBWA+UV 再加琥珀和紫外，用于肤色细节和黑光特效。电视摄像对色被敏感，常用 3200K/5600K 单色白灯（W-only），肤色完美度优先。

卤素灯发光效率 15 lm/W，舞台 LED 80～120 lm/W，效率高 5～8 倍。同样光量，LED 消耗功率为卤素的 1/5～1/8，热损耗也同步大幅下降，冷房负荷、巡演卡车数、供电容量全部缩减。Coldplay 2022 年 Music of the Spheres 巡演全 LED 化达成 50% 省电，是典型案例。

现实应用

剧院·演艺厅固定照明：国家大剧院、日本歌舞伎座这样的大型演艺厅，常设 LED 灯具 200～500 盏，吊杆、舞台机械、楼座等全覆盖。以椭球灯 26°～36° 为主力，动头作辅助，通过 DMX512 协议按剧目实时切换焦点、色彩、图案。本工具用于初期选型和"常设能否满足照度需求"的评估。

竞技场·巡演舞台：U2、Coldplay 这类大规模巡演，主舞台灯数 500～1000 盏，加上 PA 塔、远程吊杆突破 1500 盏。电源容量数百千伏安，LED 化直接降低电源车规模和成本。常用 Vari-Lite VL2600、Robe BMFL Blade、Martin MAC Viper 等旗舰级 800～1500W 灯具。

电视·直播·演播室：广播电视中心的演播室必须采用 3200K（暖）或 5600K（冷）白光 LED，CRI 95 以上。肤色细节至关重要，常用 SkyPanel、Litepanels Gemini 这样的软光洗灯。背景用 RGBW 调色烘托气氛，是典型的混合搭配。本工具快速验证"需要 lux 下灯数是否充足"。

活动·展览·婚礼：婚礼场地、展览厅常用 100～300W LED 灯条或聚焦灯 20～50 盏规模。小空间供电紧张，LED 低功耗是救命稻草。能用本工具试算"20A 插座一路能带几盏灯"，租赁前心中有数。

常见误区与注意事项

第一个坑是"直信产品册的最大流明数"。廉价中国产动头灯常把峰值或"所有 LED 同时点亮"这种不切实际的条件下的流明当宣传数字，实际连续工作（比如 3200K 单色模式）只能达到标称值的 60～70%。买灯务必要求厂商提供 ANSI/IES（美国标准）或第三方测试证书，选认可度高的品牌。本工具预设数据是代表值，务必用现场实测校正。

第二个坑是"混淆光束角和视野角"。光束角（beam angle）是最亮处往外衰减到 50% 的范围，视野角（field angle）是 10% 衰减处。产品册有时为了好看标视野角。本工具计算基于 ANSI 光束角，如输入视野角，光度会被低估，最多差 1.5～2 倍，尤其 PAR 和菲涅尔这样软边灯差别明显。

第三个坑是"CRI 高就保真"的假设。CRI（Ra）取 8 种测试色的平均，但舞台红衣和化妆的发色取决于 R9（红色）指标。有的灯 CRI 90 但 R9 只有 30，红衣显得脏。现在还要看 TM-30（Rf/Rg）或电视用的 TLCI，特别是电视摄像要 R9 ≥60、TLCI ≥85。

舞台照明 LED 流明·色温度·效率

常见问题

现实应用

常见误区与注意事项

使用指南

具体计算示例

实务中的注意