沈奕君 李磊 陳國(guó)慶

摘要： 在舞臺(tái)表演中，舞臺(tái)燈光對(duì)人物服飾色彩的視覺(jué)體驗(yàn)有很大影響。文章基于光源、布料光譜信息和CIE1931色度模型，模擬出計(jì)算面料色彩推測(cè)公式。并選取三種不同色調(diào)的LED光源作為舞臺(tái)燈光，分別對(duì)七種面料進(jìn)行色彩分析，發(fā)現(xiàn)深長(zhǎng)春花藍(lán)色、中藍(lán)色面料在三種燈光下的色相變化不明顯，與太陽(yáng)光下呈現(xiàn)色彩接近;丁香紫色和蘭花紫色面料與燈光色彩傾向一致;金黃色、橙紅色和蘭花紫色三種顏色在藍(lán)光強(qiáng)烈情況下的色彩視認(rèn)性更強(qiáng)。最后，結(jié)合舞臺(tái)色彩的視認(rèn)性和色彩的意象，為舞臺(tái)服裝設(shè)計(jì)與燈光設(shè)計(jì)在視覺(jué)色感的選擇提供幫助。

關(guān)鍵詞： 舞臺(tái)燈光;服飾色彩;CIE1931;視認(rèn)性;視覺(jué)色感

中圖分類號(hào)： TS941.11;J813.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)： 10017003（2020）01005005

引用頁(yè)碼： 011109DOI： 10.3969/j.issn.10017003.2020.01.009

Research on the effect of stage lighting on visual color sense of costumes

SHEN Yijuna， LI Leib，c， CHEN Guoqingb，c

Optoelectronic Engineering and Technology， Jiangnan University， Wuxi 214122， China）

Abstract： In stage performance， stage lighting has a great influence on the visual experience of costume color. Based on the spectral information of light source and cloth as well as CIE1931 chromaticity model， the fabric color formula was simulated. In this paper， three different LED light sources were selected as stage lights. The colors of seven kinds of cloth were analyzed. It was found that the hue changes of deep spring flower blue and medium blue cloth were not obvious under the three lights， similar to the color in sunlight. Clove purple and orchid purple fabrics are consistent with the trend of light color. Golden yellow， orange red and orchid purple have better color recognition when blue light is intense. Finally， combined with the visual identity of stage color and the image of color， this paper provides the help for stage costume design and lighting design in the choice of visual sense of color.

Key words： stage lighting; costume color; CIE1931; visual cognition; visual sense of color

著名戲劇家曹禺認(rèn)為：“沒(méi)有舞臺(tái)美術(shù)就沒(méi)有戲劇?！盵1]一部戲劇的成功與否，舞臺(tái)美術(shù)起到?jīng)Q定性的作用。舞臺(tái)美術(shù)是布景、燈光、化妝、服飾等諸多因素的綜合展現(xiàn)，是導(dǎo)演在對(duì)諸多因素的調(diào)和。舞臺(tái)美術(shù)著重展現(xiàn)的是舞臺(tái)色彩，由舞臺(tái)色彩所引起的感覺(jué)和知覺(jué)，以及關(guān)聯(lián)的情感作用，即所謂的“色彩意象”。對(duì)色彩的感知是一個(gè)人的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)、生活記憶、民族心理、宗教信仰的集中體現(xiàn)，是主、客觀諸多因素疊加的結(jié)果[2]。因此，與色彩相關(guān)的課題得到了廣泛的研究，并取得了豐碩的成果，如《蒙古民族色彩意象溯源》《中日熟語(yǔ)中“青”的色彩意象比較》《基于民族色彩的心理意象》等。舞臺(tái)燈光和服飾色彩是組成舞臺(tái)色彩最為關(guān)鍵的兩個(gè)因素。舞臺(tái)燈光是指通過(guò)運(yùn)用火、燈、光、色、影等手段，起到“亮化”和“美化”舞臺(tái)的效果[3]。在現(xiàn)代舞臺(tái)美術(shù)的設(shè)計(jì)中，燈光的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的工作，以光代景、以光傳情的舞臺(tái)美學(xué)指導(dǎo)著燈光的運(yùn)用。舞臺(tái)燈光自清末民初引進(jìn)至今得到了持續(xù)的發(fā)展，運(yùn)用較多的有成像燈、聚光燈、切割燈、染色燈等。目前針對(duì)舞臺(tái)燈光的研究主要側(cè)重于燈光對(duì)舞臺(tái)空間的規(guī)劃和舞臺(tái)表演的影響，如《近代戲曲舞臺(tái)燈光照明摭論》《試論舞臺(tái)燈光對(duì)戲劇人物的表現(xiàn)》等。服飾色彩是塑造舞臺(tái)角色的另一個(gè)關(guān)鍵性要素。在舞臺(tái)表演中，不同的人物形象和劇情感情的烘托都需要借助不同的服飾色彩。關(guān)于服飾色彩的研究，有借助色彩體系進(jìn)行的分析，如“RGB＼HSV＼XYZ＼LAB＼HIS和YUV等”[4]，以及服裝色彩的意象性表達(dá)。服裝色彩與舞臺(tái)服飾色彩除了需要融入色彩意象因素之外，還應(yīng)該考慮色彩的視認(rèn)性。然而，服飾色彩并不是孤立的，其在視覺(jué)上的表現(xiàn)與舞臺(tái)燈光息息相關(guān)。由于舞臺(tái)服飾和舞臺(tái)燈光的設(shè)計(jì)分屬不同，目前對(duì)它們之間產(chǎn)生的色彩關(guān)聯(lián)的研究尚不充分。

物體的視覺(jué)顏色源于人眼對(duì)外界光刺激的響應(yīng)。關(guān)于視覺(jué)顏色的研究通常涉及到光學(xué)、光化學(xué)、視覺(jué)生理學(xué)和視覺(jué)心理學(xué)等學(xué)科，是一個(gè)綜合性的研究領(lǐng)域。在光學(xué)領(lǐng)域，光屬于電磁波范疇，人眼可見(jiàn)的波段在380～760nm，其強(qiáng)度分布與顏色有著密不可分的聯(lián)系。色光混合實(shí)驗(yàn)證實(shí)，幾乎每一種顏色都可以通過(guò)三原色以不同的強(qiáng)度配比混合得到，其中用來(lái)匹配特定顏色所需的三原色數(shù)量被稱之為三刺激值。在選定三原色后，如果保持每個(gè)波長(zhǎng)的輻射能量相等，可見(jiàn)光譜中每一個(gè)波長(zhǎng)就都對(duì)應(yīng)著一組光譜三刺激值，而且其數(shù)值只取決于人眼的視覺(jué)特性，故又被稱為顏色匹配函數(shù)。如果獲得刺激人眼的光譜分布函數(shù)，根據(jù)顏色混合定律，通過(guò)光譜分布函數(shù)對(duì)光譜三刺激值進(jìn)行加權(quán)疊加即可獲得該顏色的三刺激值，從而確定物體的顏色。國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）于1931年提出以700、546.1nm和435.8nm三單色光為三原色，測(cè)定了描述人眼顏色視覺(jué)特性的光譜三刺激值，建立起了CIE1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)1°～4°視場(chǎng)角內(nèi)的顏色匹配。后來(lái)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，對(duì)CIE1931進(jìn)行了優(yōu)化，提出了CIE1964、CIE1976等模型。到目前為止，CIE色度系統(tǒng)在顯示、印染、照明等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

本文通過(guò)對(duì)常見(jiàn)舞臺(tái)燈光光譜、布料反射光譜的采集，借助CIE—1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，推算出在舞臺(tái)燈光照射下的布料顏色，用以研究燈光與布料視覺(jué)顏色的聯(lián)系，為舞臺(tái)服飾色彩設(shè)計(jì)和燈光設(shè)計(jì)提供預(yù)測(cè)。

舞臺(tái)燈光對(duì)服飾視覺(jué)色感的影響研究1實(shí)驗(yàn)

1.1材料與儀器

材料：選擇紅、黃、綠、藍(lán)、紫色調(diào)中的7種棉質(zhì)面料，具體顏色分別為金黃色、橙紅色、蘋果綠色、蘭花紫色、丁香紫色、中藍(lán)色、深長(zhǎng)春花藍(lán)色。

儀器：ULS2048CL光纖光譜儀（北京愛(ài)萬(wàn)提斯科技有限公司），LED積分球光譜儀（杭州遠(yuǎn)方光電信息股份有限公司），Xrite CI7800分光光度儀（愛(ài)色麗（上海）色彩科技有限公司）。

1.2數(shù)據(jù)采集與顏色模擬

1.2.1光譜數(shù)據(jù)采集

自然光光譜選擇晴天午間，借助ULS 2048CL光纖光譜儀在室內(nèi)進(jìn)行采集。三種LED是在藍(lán)光LED芯片表面涂抹不同比例的綠色熒光粉末和紅色熒光粉末制備而成，其光譜是借助自組裝的LED積分球光譜儀進(jìn)行采集。面料反射光譜采用Xrite CI7800臺(tái)式分光光度儀設(shè)備采集。

Research on the effect of stage lighting on visual color sense of costumes1.2.2XYZ系統(tǒng)中的色度坐標(biāo)計(jì)算

色度圖選用的是CIE1931體系。相比于其他體系，CIE1931體系較為簡(jiǎn)單，可以通過(guò)計(jì)算公式將光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的色度坐標(biāo)，從而獲知對(duì)應(yīng)的顏色。色度坐標(biāo)計(jì)算的流程如下：

首先，將光源光譜和面料發(fā)射光譜相乘獲得在光源照射下的面料反射光譜。然后，借助RGB系統(tǒng)三刺激值計(jì)算公式得出RGB系統(tǒng)的三刺激值，具體公式如下：

R=∫760nm380nmr（λ）·I（λ）dλ（1）

G=∫760nm380nmg（λ）·I（λ）dλ（2）

B=∫760nm380nmb（λ）·I（λ）dλ（3）

式中：r（λ）、g（λ）和b（λ）為光譜三刺激值，其數(shù)據(jù)可在文獻(xiàn)[3]中查得，I（λ）為發(fā)光強(qiáng)度。

得到RGB三刺激值后，再通過(guò)下式轉(zhuǎn)化為XYZ系統(tǒng)下的三刺激值：

X

Y

Z=2.76891.75171.1302

1.00004.59070.0601

0.00000.05655.5943R

G

B（4）

最后，利用下式即可算出XYZ系統(tǒng)的色度坐標(biāo)：

x=XX+Y+Z（5）

y=YX+Y+Z（6）

z=ZX+Y+Z（7）

1.2.3色塊提取

借助Matlab完成色塊的提取。首先將一張標(biāo)準(zhǔn)的CIE1931色品圖（圖1）輸入到軟件中，將色度坐標(biāo)和像素點(diǎn)建立起聯(lián)系。再將上述計(jì)算得到的色度坐標(biāo)帶入，即可提取出色坐標(biāo)對(duì)應(yīng)像素的顏色。

2結(jié)果與分析

2.1自然光下的模擬分析

為了論證模擬的可行性，首先選擇在自然光線下進(jìn)行測(cè)試，如圖2所示。由圖2（a）可見(jiàn)，自然光的光強(qiáng)主要分布在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，藍(lán)色、綠色和紅色光線成分都比較充足。根據(jù)常見(jiàn)舞臺(tái)服飾的色系，七種不同顏色的面料被選擇用于研究。由圖2（b）可見(jiàn)，不同顏色面料對(duì)不同波長(zhǎng)光線的反射率不同。蘋果綠色的反射光主要是在530nm附近和700nm之后;金黃色的反射光波長(zhǎng)在480nm之后;深長(zhǎng)春花藍(lán)色在440nm附近和700nm之后均有反射;丁香紫色在450nm附近、630nm附近和680nm之后均有反射;中藍(lán)色的反射峰主要在470nm附近和700nm之后，而且在470nm附近的反射較強(qiáng);橙紅色和蘭花紫色最主要的反射區(qū)域在580nm之后，不過(guò)蘭花紫色在430nm附近也存在反射。

在室內(nèi)自然光線下借助相機(jī)拍攝得到面料的顏色，如圖3所示。相機(jī)拍攝的顏色基本上與目視結(jié)果一致，因此可以作為參照標(biāo)準(zhǔn)，用于對(duì)自然光線下顏色模擬結(jié)果的評(píng)估。

本文所謂“顏色模擬”是指通過(guò)面料在光源照射下的反射光譜來(lái)計(jì)算出其對(duì)應(yīng)的顏色。根據(jù)CIE1931模型，面料的反射光譜可以通過(guò)式（1）、式（2）和式（3）轉(zhuǎn)化為RGB系統(tǒng)下的三刺激值;再將三刺激值代入式（4），即可得到XYZ系統(tǒng)下的三刺激值;最終根據(jù)式（5）、式（6）和式（7）得到CIE1931色度圖中的色度坐標(biāo)，從而獲知光譜所對(duì)應(yīng)的顏色。根據(jù)1.2.2計(jì)算流程，得到在自然光線下的模擬結(jié)果（圖3）。圖3（a）為自然光線下的面料照片。（b）～（h）右下角小色塊為模擬推算出的色彩。將模擬得到的顏色與面料照片進(jìn)行比對(duì)，可以發(fā)現(xiàn)模擬的顏色在色相上與面料的實(shí)際顏色基本一致，因此可以認(rèn)為采用此種方法模擬獲得的顏色具有非常高的可靠性。其中輕微的視覺(jué)偏差主要來(lái)自面料的紋理，毛糙的面料表面會(huì)散射部分入射光線，使得視覺(jué)上的亮度降低，從而造成一定程度的色差。

2.2LED光源下的視覺(jué)顏色研究

目前，舞臺(tái)燈光大都是來(lái)自LED光源。LED光源通常是在藍(lán)光LED芯片的表面涂抹綠色和紅色熒光粉末獲得。通過(guò)調(diào)節(jié)熒光粉末的種類、熒光粉涂層的厚度及綠色與紅色熒光粉末的比例，可以獲得不同光照效果的LED光源。本文將三種不同的LED光源選作舞臺(tái)燈光的代表，用以研究面料在燈光照射下的視覺(jué)顏色。如圖4所示，LED1在650nm后幾乎沒(méi)有發(fā)光強(qiáng)度，這說(shuō)明LED1的紅光部分缺失嚴(yán)重，可用來(lái)模擬缺少紅光的舞臺(tái)燈光環(huán)境;LED2在530nm附近沒(méi)有發(fā)光強(qiáng)度，說(shuō)明缺失綠色光成分，所以可用于模擬缺少綠光的舞臺(tái)燈光環(huán)境;LED3的綠光和紅光雖然都存在，但是所占比重遠(yuǎn)小于藍(lán)光，因此可用于模擬強(qiáng)藍(lán)光的舞臺(tái)燈光環(huán)境。

通過(guò)模擬計(jì)算，這七種面料在LED1、LED2、LED3這三種燈光環(huán)境下的顏色均被模擬出來(lái)，如圖5所示。第一列到第七列的原色依次是蘋果綠、金黃色、深長(zhǎng)春花藍(lán)色、丁香紫色、中藍(lán)色、橙紅色、蘭花紫色。再將這7種面料放于這三種LED燈光環(huán)境中拍攝，最終結(jié)果匯總成圖6。通過(guò)與圖5的模擬結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)圖6實(shí)際照片中面料顏色與模擬的結(jié)果基本一致。

圖5第一行表示在LED1的照射下，七種面料所模擬出的顏色。由于缺少紅光部分，面料的色彩均變?yōu)槔渖{(diào)，在視覺(jué)上可以看到蘋果綠色向藍(lán)綠色轉(zhuǎn)變，金黃色轉(zhuǎn)為綠色，深長(zhǎng)春花藍(lán)、丁香紫和中藍(lán)色呈現(xiàn)純度明度接近的藍(lán)色，橙紅色轉(zhuǎn)為粉紫色，蘭花紫轉(zhuǎn)為藍(lán)紫色。在舞臺(tái)表演上，將色彩意象融入到燈光和服裝設(shè)計(jì)中，通過(guò)視覺(jué)色彩的變化來(lái)傳遞某種信息?！榜R蒂斯認(rèn)為色彩不是用來(lái)模仿自然的，它是用來(lái)表達(dá)我們自己的情感的”[5]。美國(guó)科學(xué)家羅伯特·杰拉德在1932年做了一個(gè)關(guān)于彩色燈光與人體情緒的實(shí)驗(yàn)，他的報(bào)告中反映出紅色能產(chǎn)生焦慮感，藍(lán)色有平靜和鎮(zhèn)定效果。在舞臺(tái)燈光中，大面積使用某種色彩燈光就能夠給予觀眾情緒傾向的暗示。LED1的燈光色彩整體傾向于藍(lán)綠色調(diào)，給人傳遞的是“清涼、理智、冷靜”的情感。在這種燈光下測(cè)試的4種面料色彩呈現(xiàn)藍(lán)色調(diào)，2種面料色彩呈現(xiàn)綠色調(diào)，它們與主色燈的情感傾向相一致。只有橙紅色面料呈現(xiàn)的是粉紫色，它與燈光主體色調(diào)呈對(duì)比狀，其色彩視認(rèn)性比其他更佳。在舞臺(tái)角色塑造中，若要突出主角形象，在他的服裝色彩中可選擇橙紅色大面積地使用。

圖5第二行表示在LED2的照射下，缺綠光的情況，蘋果綠轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)比關(guān)系的紫紅色，金黃色跨越兩個(gè)色相呈現(xiàn)紅色，深長(zhǎng)春花藍(lán)和中藍(lán)色轉(zhuǎn)為鄰近色紫色，丁香紫向鄰近色紫紅色靠近，橙紅色向紅色轉(zhuǎn)變，蘭花紫色相略向紫紅靠近。整個(gè)燈光色調(diào)呈現(xiàn)暖色，暖色能使人產(chǎn)生興奮感和歡快感。測(cè)試中暖色面料橙紅色、金黃色呈現(xiàn)飽和的紅色，與主色光的情感傾向一致。深長(zhǎng)春花藍(lán)和中藍(lán)色呈現(xiàn)紫色，與燈光色有一定差異，在舞臺(tái)上顯得更加暗沉。丁香紫和蘭花紫呈現(xiàn)的紫紅色與主燈光色調(diào)靠近。

圖5第三行表示在LED3的照射下，藍(lán)光強(qiáng)烈的情況，蘋果綠色轉(zhuǎn)為鄰近色藍(lán)色，金黃色轉(zhuǎn)為鄰近色肉粉色，橙紅色跨越兩個(gè)色相轉(zhuǎn)為玫紅色，其他幾個(gè)顏色的色相與在太陽(yáng)光下的色彩非常相似。在藍(lán)光最強(qiáng)的燈光環(huán)境中與藍(lán)色燈光的“鎮(zhèn)定平靜情緒”相一致的色彩有蘋果綠、深長(zhǎng)春花藍(lán)、丁香紫、中藍(lán)色，這些顏色與藍(lán)色燈光是協(xié)調(diào)統(tǒng)一的，而金黃色、橙紅色和蘭花紫色則呈現(xiàn)出粉紅色、玫紅色和紫紅色，呈現(xiàn)的色彩與藍(lán)色燈光形成對(duì)比。由于舞臺(tái)表演中，舞臺(tái)與觀眾在空間上有一定距離，對(duì)色彩的視認(rèn)性要求更高。金黃色、橙紅色和蘭花紫色這三種顏色在藍(lán)光強(qiáng)烈情況下的色彩視認(rèn)性更強(qiáng)。若運(yùn)用在主角的服裝設(shè)計(jì)中，能夠成為視覺(jué)焦點(diǎn)。

從對(duì)這三組燈光的模擬中，可以看出深長(zhǎng)春花藍(lán)色、中藍(lán)色這兩款藍(lán)色系面料在不同燈光環(huán)境下的顏色變化差異較小，介于藍(lán)、藍(lán)紫之間。設(shè)計(jì)師只需遵從藍(lán)色意象運(yùn)用即可，無(wú)需過(guò)多考慮燈光變化對(duì)其的影響。

丁香紫色和蘭花紫色都屬紫色系面料，在三種燈光環(huán)境下的顏色與太陽(yáng)光下的色彩色相呈相同或類似關(guān)系。紫色調(diào)的丁香紫色和蘭花紫色會(huì)隨著燈光冷暖傾向略有變化。當(dāng)在暖色光環(huán)境中，色彩偏向紅色;當(dāng)在冷色光環(huán)境下，色彩偏向藍(lán)色。整體而言，紫色調(diào)與燈光的主色彩在情感傾向上更加統(tǒng)一，但在色相上又略有差異。

橙紅色在三種燈光下呈現(xiàn)的色相差異較小都為紅色調(diào)，但純度明度差異大，分別呈現(xiàn)出淺粉色、亮紅色和玫紅色。日本學(xué)者城一夫這樣描述色彩：“色彩在具備物質(zhì)的一種屬性的同時(shí)，又具有作為共通語(yǔ)言的象征性和邏輯性……對(duì)色彩的使用，除了美的需要以外，便是作為共通語(yǔ)言的象征性和邏輯性而存在，帶有某種民族的共同觀念。”[6]在對(duì)中國(guó)人色彩心理的研究中發(fā)現(xiàn)：“紅色在中國(guó)喻指女性?！盵7]因此，在舞臺(tái)表演中可用以塑造不同年齡段的女性形象。在缺少紅光的燈光下橙紅色面料呈現(xiàn)出淺粉，在對(duì)淺粉的定義是“可愛(ài)、女人味、孩子氣、羞澀、柔和”[8]，因此可表現(xiàn)溫婉的年輕女性;在缺少綠光的燈光下，橙紅色面料呈現(xiàn)出更加亮麗的紅色，紅色在約定俗成的定義中有“熱烈、成熟”等含義，因此可表現(xiàn)熱情的成熟女性;在藍(lán)光較多的燈光下，橙紅色面料呈現(xiàn)出純度略低的玫紅色，玫紅色是處于紫色和紅色之間的色彩，因此除了有“成熟”的含義還具有“浪漫、夢(mèng)幻”等含義，因此可以表現(xiàn)期待抓住青春尾巴的中年女性。

蘋果綠色在三種燈光下會(huì)有色相的變化。金黃色是七種色彩中變化最大的，在三種燈光下呈現(xiàn)完全不同的色彩。因此，這兩類色彩在運(yùn)用時(shí)應(yīng)該掌握其規(guī)律，結(jié)合色彩的意象及舞臺(tái)劇情發(fā)展，巧妙地表現(xiàn)人物形象。

3結(jié)語(yǔ)

色彩在舞臺(tái)表演中是一種語(yǔ)言、一種符號(hào)、一種象征。通過(guò)運(yùn)用面料色彩光譜、CIE1931色度模型方法，設(shè)計(jì)出一種推算模型，從而在計(jì)算機(jī)上能夠直接推算出舞臺(tái)中的燈光與面料色彩的視覺(jué)效果。并選取三種不同色調(diào)的LED光源作為舞臺(tái)燈光，分別對(duì)七種面料進(jìn)行顏色分析，發(fā)現(xiàn)深長(zhǎng)春花藍(lán)色、中藍(lán)色面料在三種燈光下的色相變化不明顯，與太陽(yáng)光下呈現(xiàn)色彩接近;丁香紫色和蘭花紫色面料與燈光色彩情感相統(tǒng)一;金黃色、橙紅色和蘭花紫色這三種顏色在藍(lán)光強(qiáng)烈情況下的色彩視認(rèn)性更強(qiáng)。通過(guò)對(duì)面料色彩光譜數(shù)據(jù)的模擬，結(jié)合色彩意象的運(yùn)用，能夠?yàn)槲枧_(tái)服裝設(shè)計(jì)與舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)的實(shí)際運(yùn)用提供更多的預(yù)測(cè)分析。

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收稿日期： 20190515; 修回日期： 20191128

作者簡(jiǎn)介： 沈奕君（1982），女，講師，主要從事服裝設(shè)計(jì)理論與表演方面的研究。通信作者：陳國(guó)慶，教授，cgq2098@jiangnan.edu.cn。