打光！新春大片开拍

新年伊始，小酷龙就接到了一个有趣又艰巨的工作任务：参与拍摄一部新春电影。演员、场记、摄影师……剧组工作人员都已就位，小酷龙将会承担什么工作呢？

灯光在剧组中的重要性

虽然小酷龙接下了任务，但心中隐隐有些不服气。他觉得从事和灯光相关的工作似乎没有体现出自己在剧组中的重要性。直到开工前，小酷龙收到导演的一封邮件，才改变了想法。

亲爱的小酷龙：

你愿意接受剧组布光的工作，我可真是太开心了！要拍好一部剧，光影的呈现非常重要。

不过，光学作为物理学的一个分支，具有一定的学习难度，涉及反射、衍射、折射、干涉等知识点。你需要掌握不少数学和物理的基础知识，还要有完整的逻辑思维能力和科学实践能力。作为一名坚持探索科学奥秘的智能小龙人，你一定能出色地完成这次任务，加油！

后附工作内容清单，请注意查收哟！

信任你的导演

本次拍摄需要布置三个场景的光源，每个场景对应不同的要求，具体情况如下——

拍摄场景一

家居场景

要求：根据不同的房间、不同的家居生活场景布置光源，重点是要体现出家居生活的真实感。

拍摄场景二

城市街景

要求：要把彩灯、街灯布置到位，并且应用一些高科技灯具，体现出五光十色的城市夜景。

拍摄场景三

舞台剧场景

要求：布置一个灯光完善、效果出色的舞台。根据剧情，舞台灯光要有不同的颜色，甚至要投射出不同的图案，将演员的表演渲染得更加生动。

拍摄场景一：家居场景

Q：为什么有些房间的灯光颜色偏黄，有些房间的灯光颜色偏白？

A：光线的颜色和色温息息相关。

色温被用来表示光线的颜色，单位为“K”（开尔文）。色温越低，光线越偏向暖色调（比如红色光和黄色光）；色温越高，光线越偏向冷色调（比如白色光和蓝色光）。

室内设计师在不同的房间或场景设置不同颜色的灯光，是因为色温会对大脑的兴奋程度产生影响。

那冷色光这种比较“刺眼”的光用在哪里呢？它一般用于需要高度集中注意力的环境，如手术室、实验室等。

Q：有阳光还不够吗？有些植物怎么如此“娇气”，还要照补光灯？

A：补光灯是一种人造光源，能模拟自然光的颜色和强度。

我们在室内养植物（比如多肉植物）时，可能会遇到自然光照不足的情况。此时，补光灯可以为植物提供适宜的光照。

Q：鱼缸也照灯，鱼儿不会觉得刺眼吗？它们晚上睡得着吗？

A：鱼缸灯的原理和多肉植物补光灯类似，在采光不好的室内，它能为热带鱼类和水草提供充足的光照。

鱼缸灯通过改变光照模拟昼夜交替，让鱼类能够调节作息，进行各种生理活动。

水草依靠鱼缸灯发出的光进行光合作用，释放出氧气，增加水中的含氧量。

鱼缸灯发出的红色光或红黄蓝组合光还能提升热带观赏鱼的生长速度，让它们的体色更鲜艳。但光照时间不宜过长，否则鱼缸中容易滋生藻类，影响鱼类和水草生存。

Q：为什么通常冰箱冷藏室有照明灯，而冷冻室却没有？

A：这主要和冷藏室、冷冻室的使用频率及温度有关。

首先，冷冻室内通常装需较长时间储存的食物，被打开的频率较低。而冷藏室的使用频率更高，在内部安装一个照明灯能帮我们迅速找到想要的食物。

其次，冷冻室的温度一般在-18℃及以下，普通灯泡承受不了这样的低温，可能有炸裂、短路等风险。

此外，灯泡发光会散发热量，降低冷冻效率，可能导致冷冻室内壁凝结水滴，形成冰霜。这一状况会影响冰箱的正常使用，增加用电成本。

Q：写作业时用的护眼灯真的能保护我们的视力吗？

A：影响我们视力的光照因素很多，主要有以下几种——

短波蓝光会加速黄斑区细胞氧化，对视网膜造成伤害。

频闪是由交流电源引起的灯光快速闪烁现象，我们肉眼很难觉察，但是对眼睛的危害很大。

护眼灯有多种分类。LED（发光二极管）护眼灯主要从光照强度及光线均匀度方面来保护眼睛。

高频护眼灯则以更高的工作频率让光线更稳定，而直流护眼灯通过把交流电转化为直流电来减弱甚至消除频闪。

除此之外，一些功能齐全的护眼灯还有过滤蓝光、防眩光、调节色温等功能，可达到保护视力、减轻视疲劳的效果。

Q：浴霸会发光，它也是灯吗？为什么它能用来取暖？

A：根据热源的不同，浴霸可分为灯暖浴霸、风暖浴霸、灯风双暖浴霸和碳纤维浴霸等类型。

其中，灯暖浴霸和灯风双暖浴霸都用到了红外线灯泡作为热源，所以它们也算是灯

灯暖浴霸和灯风双暖浴霸的红外线灯泡通过热辐射的方式来加热室内空气，提升浴室内的环境温度，避免我们在寒冷的冬天洗澡时着凉。

在沐浴后，浴霸还能快速烘干浴室，减少细菌和霉菌的滋生。

拍摄场景二：城市街景

Q：城市夜景真漂亮！霓虹灯怎么会有那么多颜色？

A：19 世纪末到20 世纪初，科学家们陆续发现了空气中的几种惰性气体元素——氦、氖、氩、氪、氙。

随后，人们发现了这类气体的神奇特性：在接近真空的玻璃管中充入惰性气体，再通上高压电，玻璃管内就能发出绚丽多彩的光芒。

如今， 多彩的LED 灯正在逐步取代霓虹灯。由于单个的LED 灯珠可以做得足够小，因此，在灯具内均匀排布几种基础颜色（如红、绿、蓝）的灯珠，通过控制每种颜色的光照强度来使色光按不同的比例混合，就可以实现丰富的色彩变换。

Q：为什么路灯大多发出黄色的光？

A：发出黄色光的路灯一般是高压钠灯。

高压钠灯是一种气体放电灯，除了道路上，它们还被广泛应用于厂区、码头、广场、公园等地方。

通过提高灯管中钠蒸气的气压一类的诸多方法，可以使高压钠灯的亮度更高，颜色也更加接近白光。

高压钠灯在启动后， 需要5～10 分钟才能达到稳定的工作状态，在熄灭后也不能立即重启。

黄色光透雾性比其他颜色的光更好，人眼对黄色光也比较敏感，因此，用高压钠灯作为路灯有助于减少夜间交通事故的发生。

如今，色温更接近自然光、显色指数更高的LED 路灯也越来越多，但是高压钠灯的成本比较低，道路、厂区等场景对于色温的要求相对没有那么高，因此，即使LED 灯越来越普及，仍有大量的路灯采用高压钠灯。

Q：道路上的智能车灯，你见过吗？

A：如今的车灯，已经智能到可以搭载芯片来进行数字化控制。通过芯片，我们不仅能精准地控制灯的各种参数，还能让车灯像投影仪一样在路面上投射出图像。

拍摄场景三：舞台剧场景

Q：舞台上的灯光有什么作用？

A：面光。它是舞台灯光家族中的核心成员，通常从观众席上方或后方投向舞台，投射角一般呈45°，可以消除演员面部阴影，让观众更加清晰地看到演员。

耳光。如果舞台是一个脑袋，耳光就像两侧的耳朵。它位于舞台台口外两侧，交叉斜投到舞台上，上下数层，可以辅助面光，加强演员面部照明，增强演员和景物的立体感。

逆光。它与观众的视线相反，从舞台里面投向台口，也称轮廓光，常用来突出演员或景物的轮廓。

脚光。它位于舞台台口前的台板上，由下向上投射，既能辅助面光照明，又能消除由面光、顶光等造成的人物面部阴影。

顶光。它是自舞台上方投下的光，主要用于舞台照明，突出演员的造型。它能让演员的脸显得更瘦，也能突出演员的神秘感和危险感，一般用在反派角色上。

流动光。它从舞台两侧的活动灯架上射向舞台，功能与侧光类似。

追光。它一般从观众席后方或追光室投向舞台，主要用于跟踪演员，起到特写的作用。

Q：为什么舞台上的灯光可以聚集在人和布景上面？

A：因为舞台上大量使用了聚光灯，它具有聚集光线的功能。

螺纹透镜聚光灯

简称“螺纹灯”，其透镜内面呈网格状，外面有类似同心圆的螺纹。

螺纹对光线具有很强的散射作用，特别适用于演播室内的人物轮廓造型和侧面造型用光。

大部分螺纹灯装有挡光板，它可以控制光线的照射区域，对光束进行“整形”。

平凸透镜聚光灯

简称“PC 灯”，采用平凸透镜会聚光线形成聚光效果，光束较为集中。

螺纹灯与PC 灯的区别

同为聚光灯，螺纹灯和PC 灯对光线聚集的效果明显不同。

螺纹灯的两面虽然略有凹凸，但镜片两侧基本是平的，通过它投射出的光线比较柔和，光斑轮廓处的亮度是渐变的。

PC 灯一面是平的，另一面则呈球形凸起，具有很强的聚光和透光能力，所以它的光斑轮廓清晰，光质比较硬，同等功率下的亮度比螺纹灯高。

Q：有些灯光投射到舞台上会有形状和图案，是什么原因呢？

A：那是成像灯和电脑灯的功劳。现在，我们一起来看看它们的科学原理吧！

关于成像灯

成像灯既可以用作远距离、高强度的局部照明，又可以在舞台上形成不同形状、不同颜色的光斑或图案效果。

关于电脑灯

电脑灯是一类智能的、“会动”的舞台灯具。它的亮度、颜色、图案、频闪、变焦、聚焦等都可以进行远程控制，灯体可以旋转、摆动。

摇头灯是一种常见的电脑灯，分为染色电脑摇头灯和图案电脑摇头灯两种。