1、舞台灯光技术基础知识2013-08-14 中国舞台美术学会一. 可见光光是以电以电磁波形式传播的辐射能。电磁波辐射的波长范围很广，只有波长在380760nm 的这部分辐射才能引起光视觉，称为可见光。波长短于 380nm 的光是紫外线、x 射线、 射线；长于 760nm 的光线是红外线、无线电波等，它们对人眼产生不了光视觉，即看不见。因此，光是一种客观存在的能量，并且与人的主观感觉有着密切的联系。二. 颜色的分类颜色可以分为非彩色和彩色两大类。非彩色指由白色、浅灰、灰色到深灰、直到黑色，叫做白黑系列。纯白是理想的完全光反射的物体，其反射率为 1；纯黑是理想的无反射的物体，其反射率为 0。所以，非
2、彩色的白黑系列代表了物体对光反射率的变化。我们知道，光反射率与亮度成正比，室内白色的墙壁和顶棚就可以得到较高的亮度。彩色是指白黑系列以外的各种颜色。彩色有三个特性：色调、明度和饱和度，称为色彩三要素。色调是表示呈现出的颜色。也就是各种不同颜色的名称，如红、绿、蓝等。它与光的波长有关。明度（亮度）是表示颜色的明亮程度。不同色调的明度有所不同，即使同一色调因受物体表面的性质和光线强弱不同也会产生明暗、深浅的差别。如同样是黄色，可以有浅黄、中黄、深黄等。饱和度（彩度）表示颜色的深浅（浓淡），也可以说是彩色的纯度、鲜艳的程度。饱和度越高，彩色显得越深（浓），可见光中各种单色光是最饱和的彩色。当光谱色中
3、掺入的白光越多，就越不饱和。例如红色光要比粉红色光的饱和度高，因为粉红色光中掺入了白光。一般说来，同一色调中，明度改变时，饱和度也随之改变，但明度的增大或减少其饱和度都降低，只有明度适中时饱和度（纯度）才最大。不过给人的感觉中，总是觉得总是明度大的颜色看起来鲜艳些。三. 三原色和配色方法红色、绿色、蓝色被称为三原色。这三种颜色按不同比例混合，能产生各种颜色。彩色混合有两种基本方法：加色法混合和减色法混合。所谓加色法混合就是当不同色彩的光线混合时，它们把各自在光谱中所占部分加在一起，从而产生一种新的混合颜色的方法。表明光加色混合的成色关系。红、绿、蓝三种原色光等量混合时可得红光+绿光=黄光 绿光
4、+蓝光 =青光绿光+红光=品红光 红光+绿光 +蓝光=白光如果不等量三原色光混合时，就可以得到各种中间色，例如：红光多+绿光少= 橙光红光多+蓝光少= 粉红光减色法混合就是不同颜色混合时 ，它们各自从入射光中有选择的吸收它们在光谱中所占的相应部分，而产生一种合成的彩色效果的方法。任何两种色光相加后如能产生白光，这两种色光就互称补色光（互补色）。如黄与蓝互为补色，青与红互为补色，品红与绿互为补色。所以，黄、青、品红分别称为减蓝、减红、减绿，也就是说三种补色均是由白光减去一种相应的原色而成的。因此黄、青、品红可称为减色法三原色。当黄、品红、青三个减色法原色重叠在一起就会产生黑色。在减色法过程中，三
5、个减法原色的密度变化分别控制着红、绿、蓝的吸收比例，从而得出各种混合色，可达到与加色法混合的同样效果。四.色彩与视觉色彩会给人冷暖感、距离感、大小感和轻重感，并往往使人加以联想，从而形成不同的心理效果，这些都是人们长期形成的视觉习惯。色彩通常可以分为冷色、暖色和中性色（中间色）三类。色彩的冷与暖是根据各种色彩对人所引起的视觉反应和心理上的联想划分的。红色使人想到火的热度，从而产生温暖感，称为暖色。蓝色使人想到冷水，给人以寒冷感，故叫做冷色。紫色、绿色是不冷不暖色中性色。不同色彩能影响物体外表的大小。如果把一些不同颜色同样大小的物体放在一起，在视觉感觉上就会产生浅白色的物体大。深黑色的物体小。一
6、般来说，白色的物体看起来最大，黑色的物体看起来最小，黄色物体较大，其次是绿色、红色、蓝色。人们对色彩的视觉习惯还会产生远近感。不同颜色的物体在同样距离上给人视觉感受不同。暖色给人以向前移动的感觉，冷色就显得往后远离的感觉。而且色彩给人的距离感还受背景色调的影响。比如，白色为背景时，蓝色看上去显得较近；以黑色为背景时，红色看上去最近，其次是橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色。利用这种特点可以帮助我们创造一种彩色立体感、距离感的幻觉效果。色彩的轻重感也是人们长期形成的视觉习惯。一般认为，白色最轻，黑色最重。在三原色光中，绿色最轻，蓝色最重，红色居中。有两种原色光等量混合形成的彩色，含轻色的显得轻，含重色
7、的显得重。色彩的重量感不仅通过亮度和纯度表现出来，还受到色彩在画面中占据面积大小的影响。面积大的显得重些并比面积小的色彩更能吸引人们的注意。五.舞台常规灯具舞台灯具可分为三大类：泛光灯，聚光灯和效果灯。1 泛光灯（散光灯或平光灯）泛光灯的构造它一般不设置透镜（除投光泛光灯外），而是利用从光源来的直射光和从曲面反射板来的反射光，使其具有制向性的结构。但也有那样作为远距离照明用的泛光灯，它将光源直射光由透镜聚光而射出光线，这就是投光泛光灯。此外，还有范围更广的为全部照明而设计的条灯，和为舞台的局部造成更有效果的柔和的光线，或为使曲线面有均匀的照明而能调节其角度等需要而设计的单独灯具。泛光灯具有照明
8、范围广，光线柔和和均匀的特点配上滤色片可获得其他颜色的光。舞台照明用的泛光灯一般设计成一排灯，进行大面积照明。舞台的局部效果照明，采用可调角度的单独灯具。泛光灯在舞台照明的范围内不能有光斑和显著的光斑边缘痕迹。2聚光灯聚光灯的构造是能把从光源发出的光束利用反射镜集中到前面，通过透镜对舞台的局部范围自由地投出光线。能够调整光线的光通和投射角度，调整方式有移动光源式和移动透镜式两种。由于调整而造成投光面的照度变化；聚光灯是舞台照明的基本灯具，它的光学系统主要由凹面反射镜（反光碗）与聚光镜组成，它的特点是：其光斑中间亮，边缘清晰，其投光范围比泛光灯窄，在投光范围内可以调节光线的强弱。调节分为光源移动
9、式和透镜移动式两种，通过调节改变投光面的照度变化，获得局部投光效果。聚光灯一般用于面光、耳光、侧光、柱光、顶光、追光等照明，目前在舞台照明中被大量采用。调节聚光灯的投射角和光斑大小通常有两个方法：其一是将灯头底座（一般与反光碗以及插口连在一起）前后移动，使灯泡获得最佳位置。其二是不移动灯泡，只移动前面的透镜。一般说来多用前一种方法，即通过调整其光源的位置来控制投射角度和范围。其具体操作方法是，调节灯壳后部的调焦杆，或转动曲柄螺轴，或者在灯壳的底部直接拨动灯头的位置。这时在操作中要注意应使灯丝面积最大的一面和透镜完全平行，以及把灯丝的中心位置调在透镜的光轴上。根据投出的光线形成的边缘形状、聚光灯
10、又可大致分为柔光聚光灯、平凸透镜聚光灯和轮廓聚光灯三种。（1） 柔和聚光灯发出的光线的轮廓柔和的聚光灯，是聚光灯中光线柔和而显出轻松情绪的器具。由于通常使用菲涅耳透镜的结构，所以也可称为菲涅耳透镜聚光灯。（2） 平凸透镜聚光灯光线的性质较柔光聚光灯为强，轮廓虽然也显得清楚，但不像轮廓聚光灯那样是聚焦的光。因为从光线的质量上来表示它比较困难，所以一般按它的构造通称为平凸透镜聚光灯。（3） 轮廓聚光灯（造型聚光灯）这种投光灯的结构，可使投光面周围的光线强烈聚焦，是用于追踪表演者不可缺少的聚光灯。它与其他的聚光灯不同，有两个透镜，还附有能改变投光面积大小的光阑和能使投光变化形状的截光板.3效果照明灯
11、效果照明是表现雨、雪、云、波涛、火焰等现象的照明器具.也可称为歌舞、戏剧的背景进行效果照明，是现代舞台非常重要的照明手段。效果照明器与一般的幻灯机不同，它体积大，亮度强，可以进行投影，是舞台专用的投影器具。其原理与普通的投影器相同。六.夜场灯具夜场的灯具种类繁多，品种、款式还在不断发展中。目前我国自己生产的的舞台舞厅专用灯具及配套产品也已形成，产品质1 定向灯具这类灯具的照度固定在某一区域，它是通过开关、走灯机或灯光控制台的控制作用，使其按一定的规律轮流发光，从而形成一定的艺术效果。定向灯具除前述的聚光灯，泛光灯外，常见的有光束灯、雨灯、边界灯等。光束灯又称筒灯，属发散光源的灯，本身发白光配上
12、各种颜色的色纸或滤光器，可获得五彩缤纷的效果，对舞池或舞台中某一区域或某一个人给予较高的照度，使之更加突出。雨灯，又称射灯，它属于光源，能产生一束纤细的光束，通常以多组几十个或几百个组成几路雨灯光屏阵势，来烘托舞池气氛。边界灯采用范围较大的光束（属发散光源）并且多盏（4-8 盏）作线形排列，分四位、六位、八位三种，常用于舞池的边缘，能增加整场气氛2 旋转灯具旋转灯具又称转灯，其种类繁多，它是依靠一台或多台小型电动机带动灯具的整体或局部旋转（自转或公转），从而产生丰富多彩的艺术效果。这类灯具结构简单，价格也低廉，但运转噪声较大，电机或灯泡损坏率较高，因此逐步被镜片动作型或声控类灯具所取代，但有些
13、新产品类型仍受欢迎。旋转灯具中的满天星、镭射灯、单头扫描灯（以上光源旋转）、魔灯（光源不动，外壳旋转）、天女散花（工作与魔灯类似）、飞盘灯（反射面转动）。此外，还有宇宙灯、玻璃球等。3 镜片动作型灯具这是八十年代后期发展起来的新型灯具，其特点是内装一、二个高照度的灯泡，灯泡和灯具都固定不动，而由内部装设的小电机带动多个反光镜、多棱镜和色片镜动作，从而变幻组合出五彩缤纷的色彩和图案的变化。变色图案灯、碎花灯等都是镜片动作型灯具。图案灯等镜片动作型灯具是在灯具内的光源和镜筒中的透镜之间安放一些可动的底片，底片上有各种彩色图案，如五星、同心圆环、梅花等。这时灯具如同幻灯机，把各种变换莫测的彩色图案投
14、射到地面上，便产生了彩云追月般的艺术效果。4.普通灯具类此类灯具结构简单，大多使用机械结构来实现其功能，按光线投射的方向可分为固定型灯具、旋转型灯具和扫描型灯具。如：小雨灯 PR-128.双球灯 PR-1385.双轮灯 PR-1385B.手指灯 PR-1345.太空魔球 PR-1206.丽晶灯 PR-1408.丽彩灯 PR-1406.液体灯 PR-2061.小球灯 PR-002.广告投影 PR-2023 等。5.声控灯具类此类灯具具有共同的特点是通过内置或外置的麦克风接受声音信号，并由电子电路音频激发信号控制电压来驱动电机，从而使灯具的光效随音乐节奏的变化而变化，按驱动方式可分为两类，一类是由
15、音频信号简单的改变电压直接驱动电机，另一类是由音频信号首先驱动内置程序的 IC，经处理后分解为多路控制信号，可驱动多路电机工作，从而使灯具光效按设定程序进行变化。如：电脑八爪鱼灯 PR-1026.图案八爪鱼灯 PR-1027.满天星花灯 PR-1209.单头扫描灯 PR-388-IL.太空飞船灯 PR-1320.神彩灯 PR-1366.狐狸灯 PR-1324.鲨鱼灯PR-1309.月花灯 PR-1466.六爪灯 PR-1436.同步彩虹灯 PR-1421S.同步图案灯 PR-1422S.同步灯系列 PR2400S/2401S/1209S.疯狂喷射机 PR-9801.七彩流星灯 PR-1338
16、等。6.电脑灯具类通过计算机编程控制步进电机的动作，在配备控制器和统一传输协议的情况下，可使灯具根据不同的需要实现各种复杂的功能，而且可使多台灯具同步工作，是灯光照明技术和计算机技术相结合的产物，代表了目前舞台、夜场灯具类的发展方向和最高水平，目前传输协议要有 DMX512 和 RS232/423 两种。 如：电脑灯 ORLAND-1200/1200H.追光灯FOLLOW-1200.旋风电脑灯 BK-111/111E/111R/222/222R.电脑换色灯 COLORS-1200/1200F/575R.蟑螂灯 PR-2021-1/2021-2/2021-3/2021-4.风火枪灯 PR-202
17、2.百变星灯 PR-2014.变色龙 PR-2012.彩虹星 PR-2015.银精灵 PR-2001/2001E.蟑螂扫描灯 PR-2025.变色神PR-2013 等。7.特殊灯具类玻璃球（本身不发出任何光线，利用反射原理对其他灯具的光线进行反射，产生满天星光的效果）、镭光管和频闪灯（通过连续或快速的闪烁，利用人的视觉残留效应达到特殊的幻影效果）、激光器（利用激光的特殊性和人的视觉残留效应，可变换出多种不同的文字和图案，户外型灯具（一般采用大功率灯泡，使投射的光柱达几公里远，同时采取了防雨等其他措施）如：玻璃球（8-24）.红色战神激光灯 K-8800.强力霹雳镭光管 PR-1207.迷你频闪
18、灯 PR-77.丽菜频闪灯 BK-2288.空中玫瑰灯 PR-1448.绿色超人激光灯 K-7700.劲量频闪灯 PR-1299.空中月亮灯 PR-1428.三色激光灯 K-9900.宇宙之花灯 PR-1438.宇宙玫瑰灯 PR-1468.数字频闪灯 PR-1299D 等。七.舞台灯光的设计原则舞台布光是演出空间构成的重要组成部分，是根据情节的发展对人物以及所需的特定场景进行全方位的视觉环境的灯光设计，并有目的将设计意图以视觉形象的方式再现给观众的艺术创作。应该全面、系统的考虑人物和情节的空间造型，严谨地遵循造型规律，运用好造型手段。其中包括：1.塑造演出情景所需的形象角色、创意描写A）外部形
19、象的描写主光源、环境光、轮廓逆光B）心理描写对白、独白、回忆、希望、幻想C）创意描写具象、抽象、写实、非写实2.表现剧情所需的舞台时空环境A）空间环境的表现B）时间环境的表现C）季节环境的表现D）其他环境的表现3.把握演出情节所需的舞台气氛构成关系A）亮度关系明亮程度的制订 /透视/明者抢前、暗者退后/ 明暗对比控制/高调- 强调重点/低调-效果显著B）色彩关系现实/装饰/饱和度 温/ 原色对比- 间色对比C）时空关系时间色彩变化 /光区空间变化/透视感/ 距离感D）观演关系情感交流/心理共鸣E）形式关系自然/夸张/抽象F）审美关系与演出和揩的创作；审美的标准与/表现效果 /素养G）主观客观关
20、系主观表现情节的构想；客观再现演出灯光的空间构成H）主次关系重点人物与非重点人物，人与景的效果人亮与景亮；强调重点减弱非重点，局部支点整体演区I）情境关系同一场景可产生不同灯的光效果，做到景中有情；情中有景J）创作语汇关系有自主创意的；与情节密切相关的；连续画面的灯光构成效果2.技术保障以及实施A)视觉的特征 趋光性/适应性/ 疲劳性B)当亮度剧场以及观众席的大小/欣赏距离/ 内容情景的要求 /投光距离/投射面积/功率/光效利用率C)光具的组合灯具性能的利用/多灯排列设置/ 灯具组合共用 /定点光/单灯特灯/效果器材应用D)布光效果 投光角度投光方向 /光区组合衔接/ 灯具的隐蔽方式暴露方式E
21、)控制及操作调光改变电压/ 与情节相吻合时空转换/变化时机台词体形曲调声效/编程、操作、管理八.计算机技术在灯光上的应用当今社会，计算机应用已渗透到各个领域，对于灯光这一行业，当然也不例外。计算机技术在灯光上的应用主要体现在以下几个方面。1.计算机灯光控制设备主要指计算机灯光控制台。灯光控制台的目的是将输入的灯光变化信息（灯号、亮度、编组情况、变光时间等）予以处理，输出相应信号，起到调光的作用。利用计算机控制灯光的最基本任务就是存储全部灯光变化的亮度信息，并予以计算、处理，完成输出。计算机灯光控制台的核心是计算机，另外还有键盘、控制杆等及输入接口和输出接口。有以计算机为核心的控制台硬件部分，还
22、必须有系统软件，整个控制台才能按要求工作。系统软件要求实现以下功能；对于框图中心“排练”部分，则应包含灯号、亮度、杆号、变光时间等的修改（设定）。整个系统软件主要由 C 语言编写，可以完成以下任务：1）现场光路亮度的信号处理。2）向解码器发送任务数据。3）面板数据实时的采集。2.电脑灯电脑灯采用先进的工艺，利用步进电机控制灯的各种动作，包括：开关、复位、亮度、水平移动、垂直移动、聚焦、光圈、色盘、色温、棱镜、频闪、图案自转及速度、色盘移动速度、镜片速度等。所有这些动作都由电脑台输出的标准信号完成。3.计算机辅助设计。计算机辅助设计在灯光上的应用主要体现在，利用计算机绘出灯位图、布光图、光学数据图、工程图、控制设备系统图、效果图、设备一览表，即所谓的“六图一表”。具体定义为：1)布光图：根据实际操作场景，在一个主要区位空间里的直观布光强度。
