朱光武

（上海戲劇學(xué)院 舞臺(tái)美術(shù)系，上海 200040）

5 光色與物色的混合

人們能看到物體與色彩，是因?yàn)楣獾姆瓷渥饔?。一個(gè)物體在白光下給眼睛留下色彩感覺(jué)，是因?yàn)檫@個(gè)物體反射了白光中與物體顏色相同波長(zhǎng)的光，同時(shí)吸收了其他波長(zhǎng)的光。對(duì)白光下呈現(xiàn)白、灰色感的物體，在各種色光下能呈現(xiàn)不同的顏色，所以，白、灰色物體具有良好的色光反射性能。白、灰色明度有差距，反射色光后，雖看上去色相相同，但明度上仍有差距。

舞臺(tái)燈光在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，時(shí)刻都會(huì)在燈光濾色片的選擇中遇到光色與物色混合的問(wèn)題。對(duì)于某一物體來(lái)說(shuō)，不同的色光會(huì)改變它的色相、純度和明度。當(dāng)多種不同色彩的物體同時(shí)組合在一起時(shí)，色光對(duì)它們各自的色相、純度、明度都會(huì)引起變化，甚至還會(huì)引起空間關(guān)系上的改變。這一系列的變化使得舞臺(tái)在色光作用下更具魅力和神秘感。

5.1 物色在色光下的明度對(duì)比減弱

物色在色光下的明度對(duì)比減弱是指：在白光下某種物色與其他種物色間具有的色相、明度差別，在特定的色光下，物色間原有的色相、明度差別出現(xiàn)減弱甚至消失。我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)了解這種變化。

實(shí)驗(yàn)1 選擇紅、黃、白三種不同色彩的物體，以全光譜的白光照射，每個(gè)物體清晰地呈現(xiàn)各自的本色。通過(guò)用黑白照片記錄的方式進(jìn)行比較可以看到：白色最亮、紅色最暗、黃色居中三種不同明度的對(duì)比關(guān)系。改變白光為紅光，三個(gè)不同色彩的物體全部呈現(xiàn)紅色。其主要原因是白色能反射所有不同的光譜，在只有紅光的情況下，白色呈現(xiàn)紅色；原本的紅色只反射紅光，理應(yīng)呈現(xiàn)紅色；對(duì)黃色而言，它應(yīng)該反射黃光，但同時(shí)也反射紅光與綠光。我們已經(jīng)知道黃色光也可以由紅、綠色光混合而成，在燈光濾色片的光譜透射率曲線圖中可以看到，黃色濾色片對(duì)550 nm以上光譜都有較強(qiáng)的透射率，其中含有紅、綠色光譜，在只有紅色光的情況下，黃色物體也能呈現(xiàn)紅色。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)原來(lái)的紅、黃、白三種顏色全部呈現(xiàn)紅色，而且在紅光下明度也基本相同，在白光下原有的明度對(duì)比關(guān)系已不存在。

實(shí)驗(yàn)2 選擇黃、綠兩種顏色的物體，用透過(guò)804色號(hào)濾色片產(chǎn)生的藍(lán)色光照射做實(shí)驗(yàn)。在白光（全光譜的白光）下，運(yùn)用黑白照片記錄的方式觀察黃、綠兩色，他們?cè)诿鞫壬系牟罹嗍秋@而易見(jiàn)的，但在藍(lán)色光下（高純度的藍(lán)色光），黃、綠兩色之間的明度差距明顯縮小，其主要原因是藍(lán)色光中不含有黃色光譜，而含有適量的綠色光譜。

5.2 物色在色光下的明度對(duì)比增強(qiáng)

物色在色光下的明度對(duì)比增加是指：在白光下兩種以上物色間，原有的色相、明度差距在特定的色光下出現(xiàn)的增值現(xiàn)象。我們還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)了解這種變化。

實(shí)驗(yàn)1 選擇紅、綠兩種顏色的物體，分別用紅、綠兩種色光照射。首先，選擇的紅、綠兩色物體在色彩的明度上是基本相等的；然后，用紅、綠兩種顏色的光（兩種色光的光通量基本相等）混合成黃光照射在紅、綠兩種物體上，我們看到的物體顏色都呈現(xiàn)它們的本色；將紅色光的亮度慢慢減弱，直至為零，不難發(fā)現(xiàn)，隨著紅光的亮度減弱，原來(lái)物體的紅顏色逐漸暗淡，最后變成了黑褚色，而綠色則沒(méi)有變化，此時(shí)，用黑白照片記錄的方式進(jìn)行兩種物體的比較，可以發(fā)現(xiàn)綠色物體的明度在視覺(jué)中增加了，而紅色物體卻呈現(xiàn)灰黑色了。其實(shí)，綠色物體的明度并沒(méi)有改變，而是因?yàn)榧t色物體的明度減弱后，兩者在明度間的對(duì)比關(guān)系發(fā)生了變化。

運(yùn)用同樣的方法，紅色光保持不變，逐漸減弱綠色光的亮度直至為零，我們看見(jiàn)綠色物體在綠色光的減弱過(guò)程中顏色逐漸暗淡，最后呈現(xiàn)灰黑色，原來(lái)兩種物色的明度相差接近黑白對(duì)比的程度。

實(shí)驗(yàn)2 選擇兩個(gè)在白光（全光譜白光）下色彩明度近似的藍(lán)色與灰色，在藍(lán)光照射下，藍(lán)顏色明度不變，灰色變成深藍(lán)。灰色雖說(shuō)可以反射所有不同光譜的色光，但是其中對(duì)藍(lán)色光譜的反射量遠(yuǎn)低于藍(lán)顏色對(duì)藍(lán)色光的反射量，所以，在藍(lán)色光下，原來(lái)的藍(lán)、灰兩種顏色在視覺(jué)上呈現(xiàn)的感覺(jué)是亮藍(lán)色與暗藍(lán)色的明度對(duì)比效果。當(dāng)我們將藍(lán)色光改為紅色光時(shí)，原來(lái)的藍(lán)顏色在紅光下變成了黑色，而灰顏色卻呈現(xiàn)了暗紅色，其色彩的明度又大于原來(lái)的藍(lán)顏色（黑色）。

任何顏色與灰色在一起（兩色明度近似），如果照射的色光與這個(gè)顏色在色相上近似或完全相同，那么灰顏色將與這個(gè)顏色成為同色相的色彩，但明度總是低于這個(gè)顏色。如果照射的色光與這個(gè)顏色在色相上近似或完全呈互補(bǔ)關(guān)系，該顏色明度降低，會(huì)變成黑色或黑灰色，灰顏色卻能較好地呈現(xiàn)這個(gè)色光的顏色，其明度要高于這個(gè)顏色。

6 色溫與光色

在影視照明中，經(jīng)常會(huì)碰到“色溫”這個(gè)詞。例如，彩色膠卷有日光型與燈光型之區(qū)別，是因?yàn)閮煞N不同的膠卷應(yīng)在該膠卷要求的光照下進(jìn)行拍攝。用日光型膠卷在白熾燈光下拍攝時(shí)，得到的彩色圖像，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)整個(gè)色調(diào)偏暖（偏黃）。用燈光型膠卷在太陽(yáng)光下拍攝時(shí)，得到的彩色圖像，整個(gè)色調(diào)偏冷（偏藍(lán)）。攝像機(jī)在攝錄工作開(kāi)始前，有個(gè)工作程序叫“調(diào)白平衡”，也是在調(diào)整機(jī)器對(duì)光色的適應(yīng)度，以便在放像時(shí)得到更好地色彩還原。以上這些都與色溫有關(guān)。

色溫是指什么呢？假定某一純黑物體（在全黑的空間里），能夠?qū)⒙湓谄渖系乃袩崃课眨鴽](méi)有損失，同時(shí)又能夠?qū)崃可傻哪芰咳恳浴肮狻钡男问结尫懦鰜?lái)的話，它便會(huì)因受到熱力的高低而變成不同的顏色。當(dāng)純黑體受到的熱力相當(dāng)于500℃ ～ 550℃時(shí)，就會(huì)變成暗紅色，達(dá)到1 050℃ ～ 1 150℃時(shí)，就會(huì)變成黃色……在煉鐵過(guò)程中，我們可以看到鐵礦在爐火加溫中逐漸出現(xiàn)由暗紅到黃色的變化。當(dāng)整個(gè)熱力足以使純黑體發(fā)出光譜中全部的可見(jiàn)光波時(shí)，它就變成了白色。色溫可以定義為“當(dāng)某一種光源的色度與某一溫度下的絕對(duì)黑體的色度相同時(shí)，這個(gè)色度就是該溫度點(diǎn)的光源色彩”。因此，色溫是以溫度的數(shù)值來(lái)表示光源顏色的特征。

6.1 太陽(yáng)光與色彩

太陽(yáng)光本身的顏色是恒定不變的。太陽(yáng)表面的溫度一直維持在6 500℃左右。由于地球大氣層的原因，同樣是白天，不同時(shí)間段的太陽(yáng)光的顏色在我們視覺(jué)中也在發(fā)生變化。這與光的波長(zhǎng)有關(guān)：長(zhǎng)波長(zhǎng)的光（紅、橙色光）在空氣中透射率較高；短波長(zhǎng)的光（藍(lán)、紫色光）在空氣中透射率較低。我們看見(jiàn)太陽(yáng)在升起到落下的一個(gè)白天時(shí)間里，早晨與傍晚的太陽(yáng)光色彩偏暖，大約在2 000 K ～ 3 000 K左右，是因?yàn)檫@時(shí)間段的太陽(yáng)光透過(guò)大氣層的距離最長(zhǎng)，大部分的短波長(zhǎng)光被厚厚的大氣層所吸收，到達(dá)我們眼睛視覺(jué)中的短波長(zhǎng)光譜減少；中午的太陽(yáng)光色彩偏冷，大約在6 500 K左右，是因?yàn)檫@時(shí)段的太陽(yáng)光透過(guò)大氣層的距離最短，短波長(zhǎng)的光譜損失較少。這就造成了陽(yáng)光在不同時(shí)間段出現(xiàn)不同光色差別的主要因素。藝術(shù)家通常都用早晨與傍晚時(shí)分來(lái)描述氣氛的溫暖。

6.2 人造光與色彩

（1）白熾光源

在人類的歷史上相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，人是通過(guò)火來(lái)獲得光能的。自從人類開(kāi)發(fā)了電能以后，以電能轉(zhuǎn)化為光能就成為人類制造光源的主要方式。隨著人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)電能的需求越來(lái)越大，人造光源正從高能耗的方式向低能耗方式轉(zhuǎn)變。舞臺(tái)燈光是運(yùn)用人造光源來(lái)完成藝術(shù)創(chuàng)作的，所以，人造光源的亮度、光色、光的可控性等也就成為藝術(shù)家們研究的主要對(duì)象。碳絲燈泡發(fā)明后，人類便進(jìn)入了早期白熾燈時(shí)代。1908年，庫(kù)里基試制鎢絲獲得成功，至今已逾百年，白熾燈得到了不斷的改進(jìn)和發(fā)展。由于白熾光源的明度可在電壓的任意調(diào)節(jié)中平穩(wěn)過(guò)渡，其可見(jiàn)光的輻射光譜又是連續(xù)光譜，所以，白熾光源的顯色性好。在人類的日常生活中，或是舞臺(tái)藝術(shù)照明中，白熾光源仍是廣泛使用的照明光源。白熾光源在工作電壓正常恒定值下，色溫值通常在2 700 K ～ 3 400 K左右。在白熾燈前選擇用冷色（藍(lán)、綠色）濾色片獲得色光時(shí)，白熾光源最好選擇色溫在3 200 K ～ 3 400 K左右，低于3 000 K色溫的光在透過(guò)濾色片后構(gòu)成的新色光會(huì)偏暖。冷色色光的顯現(xiàn)會(huì)隨白熾光源的電壓變化，造成光源的明度改變而發(fā)生色光的顏色變化。在選擇用暖色（紅、橙色）濾色片獲得色光時(shí)，白熾光源的色溫因素基本可以不考慮。

（2）氣體放電光源

舞臺(tái)燈光在大量應(yīng)用白熾光源之外，從20世紀(jì)60年代起，陸續(xù)引入了氣體放電光源?，F(xiàn)在常用的遠(yuǎn)距離高效追光燈、電腦燈等都是選用氣體放電光源。氣體放電光源的色溫一般都在5 500 K以上，光源中冷色光譜含量值高。在選擇用冷色（藍(lán)、綠色）濾色片獲得色光時(shí)，新色光十分亮麗。在選用暖色（紅、橙色）濾色片獲得色光時(shí)，新色光的亮度與色彩都不如白熾光源好。

由于白熾光源與氣體放電光源的色溫值相差較大，形成了兩種不同質(zhì)感的光源（如同顏料色中的普通顏色與熒光顏色一樣），一起混合運(yùn)用時(shí)會(huì)出現(xiàn)相互間不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，通過(guò)燈光濾色片，可以使白熾光源與氣體放電光源達(dá)到色溫的基本協(xié)調(diào)，但同時(shí)會(huì)失去不同光源的特性優(yōu)勢(shì)。

（3）發(fā)展中的新型光源

隨著電視藝術(shù)的發(fā)展，面對(duì)白熾光源與氣體放電光源在色溫方面、色彩表現(xiàn)方面的差異，人們十分期待可以解決這些問(wèn)題的新型光源出現(xiàn)。近些年得到迅速發(fā)展的LED光源引起廣泛關(guān)注，LED燈具在色光方面的表現(xiàn)尤為突出，與傳統(tǒng)燈具相比，發(fā)光效率高、色彩更飽滿。

等離子體光源是繼LED光源之后引入演藝照明的又一個(gè)新成員，它具有顯色性高、色溫高等特點(diǎn)，與鹵鎢燈比，等離子體光源輻射中的藍(lán)、紅光的比值有很大的提高，從目前使用了該光源的燈具來(lái)看，燈光色彩更為豐富、艷麗。

至于LED光源和等離子體光源的性能特點(diǎn)，不是本文探討的主要內(nèi)容，不再贅述。（完）