□孟繁玲
从舞美角度对光学进行再认识
□孟繁玲
王庆斌先生说:“太空的阳光,不仅给了地球光明和温暖,还给了地球生命与活力;舞台的灯光,不仅给了观众视觉和色彩,还给了观众鉴赏和审美。可以说,当代的舞台已经成为了须臾不舍灯光的艺术载体,比之地球需要阳光还需要灯光。舞台灯光,首先由照明进入创作,而后由美化进入神化,如今由客体进入主体,成为舞台艺术唯一不可或缺的要素。当代舞台不得不承认一切探索和创新,都需要灯光这位魔幻大师相辅相成。”
舞台灯光如此重要,还需我们灯光设计者和操作人员,在对灯光创造的同时,还应不断地对光学进行再认识和再利用。
在自然存在和生理感应上,对光老生常谈是会产生新意的。眼睛内网膜受到外界刺激,在大脑皮质后头叶视觉中枢产生感觉,这种感觉就是光。根据外界投射的刺激,对外界物体的形状、物体的颜色产生总合知觉(也称作知觉投射),对于形状、颜色包括亮度的感知和辨认则称做视觉。
光是能的一种形式,它是电磁波谱中的一小段,电磁波谱中还有红外线、无线电波、X射线、紫外线和格码射线,但这些射线眼睛都看不到。电磁波像水波一样向前行进,不停地振动,其波长决定着电磁波的种类,电磁波的波长范围从数纳米到数千米,其频率范围从数千赫到数千兆赫。眼睛可看到的光只是电磁波的一部分,把这一部分称作可见光,其波长约380-750n m,其频率约400-800兆赫。
波长不仅决定可视光线对眼睛的感觉,而且决定其颜色,例如短波长的光(400n m左右)是蓝紫色,位于可见光谱的一端,而波长较长的光(700n m左右)是红色的。在这两者之间所看到的全部颜色,就是天空彩虹所显示的颜色,彩虹的颜色是根据波长排列的。
眼睛在特定的波长范围内,根据不同波长而有不同的感觉,如上述短的波长对应紫色,长的波长对应红色,根据波长的不同而有不同的色感。此外,眼睛对亮度的感觉也随着波长而不同,例如光谱中的黄色部分感觉亮,而红色或蓝色部分则感觉暗,即使是相同亮度的光谱,也是根据其波长而有不同的亮度感。波长555n m(黄绿)的光感到最亮,把波长555n m的亮度感作为1,与强度相同的其它波长亮度感相比,其比较值称做相对感度。
太阳光作为无色光,可在眼睛上引起亮度感,如用棱镜进行分光,则可以出现各种色光谱,但是眼睛如不使用棱镜,就感受不到所合成的各种色光,这是因为眼睛没有分光能力,所以对于各种不同的色光有相同的色感。眼睛虽然没有分光能力,但是对于颜色的感受则非常敏锐,例如同样的无色太阳,对早晨的日光与中午的日光则有不同的色感;又如对蜡烛的光色、荧光灯的光色也容易辨别。表示光的颜色需要有一种方法,这种方法就是利用色温度,用色温表示光的颜色。
色温度是以黑色体为标准,当发光时以黑色体的温度来表示。像荧光灯之类不发热的光源,其发射的光可以用发出同样色光的黑色体色温度来表示。一切物体(固体)或气体,如达到高温程度就开始发光(一般不超过500℃),对黑体加热,黑体则随着温度上升而开始发红,如继续加热,黑体的光色则按照红——橙——白——青白变化。对应出现的光色用加热温度来表示称做黑体辐射温度,以绝对温度单位K来表示。1K=-273℃。
不同的光源有不同的色温度,带红色的光其色温度低,带白色乃至青白色的光则色温度高。
光的直射——光在真空或空气中同一密度的透明介质中通过,具有直射的性质。
用物体把光源遮住时,会出现黑影部分,把它称做本影,但实际上光源不可能是完全的点光线,多半是面状投射的光线,因此来自光源暗部分的阴影,会出现在本影的周围,这部分称做半影。把一盏白热灯点亮,在前面放一不透明体,用白色屏幕进行实验就可看得清楚。当观看日食和月食时,也可看到这种现象。
光从折射率大的物质,向折射率小的物质射出时,入射角如大到一定程度,光线全部向折射率大的物质内反射,而不向折射率小的物质内折射,这种现象称做全反射。另外,还有指向性的华丽面反射,或者粗糙面的散射等等。
光透过玻璃等透明体时,也产生与折射、反射同样的现象。在物体表面上一部分反射、吸收,经折射现象而透过。由于物体表面凹凸或不透明粒子浓度,光对凹凸粒子散射、折射而妨碍光的正透过,从而引起半散射、全散射透过现象。例如透明玻璃(正透过)、唐砂玻璃(半散射透过)、乳白玻璃(全散射透过),透射的应用是舞台灯光的重要部分,例如色滤光器、散射滤光器等的应用。
科技的迅猛发展,在迅猛地改变着地球上的一切。只要地球存在一天,地球上的生命就是这样的。
灯光技术的迅猛发展,也在迅猛地改变着舞台上的一切。只要舞台存在一天,舞台上的艺术就是这样的。
哈尔滨歌剧院
责任编辑 王一亮