舞臺燈具迎來新的曙光

施 端

（上海戲劇學(xué)院 燈光設(shè)計(jì)與技術(shù)專業(yè)，上海 200040）

本文所指的舞臺燈具不包括電腦燈具在內(nèi)，僅指舞臺常規(guī)燈具。當(dāng)然，常規(guī)燈具也是舞臺燈光行業(yè)內(nèi)的一個(gè)俗稱，沒有嚴(yán)格的定義，各人理解不完全一樣。通常所說的常規(guī)燈包括：舞臺聚光燈、舞臺柔光燈、回光燈、成像燈、天幕（泛光）燈、PAR燈、條燈等，它們各司其職，構(gòu)成了一整套完整的舞臺燈具體系，它們的共同之處是都采用了白熾光源。時(shí)代在發(fā)展、歷史在進(jìn)步，舞臺燈具的概念也會隨之發(fā)生變化，尤其是LED飛速發(fā)展的今天。LED燈具用于戲劇演出仍然要擁有上述常規(guī)燈具的各種性能，依然要起到模擬自然場景、劃分舞臺空間、營造戲劇氣氛等作用，可以看成是對常規(guī)燈具的一種繼承和發(fā)展。為了敘述的方便，本文把上述常規(guī)燈具統(tǒng)稱為“傳統(tǒng)舞臺燈具”，把采用新光源、新技術(shù)的舞臺燈具統(tǒng)稱為“新型舞臺燈具”，以示區(qū)別。

1 引言

追根溯源，1881年10月3日的《泰晤士報(bào)》（The Times）報(bào)道了英國倫敦的薩沃伊劇場（Savoy Theatre）在戲劇演出中采用白熾光源替代煤氣燈，白熾光源從此登上戲劇歷史舞臺，之后其他劇院紛紛仿效。白熾光源的加盟引發(fā)了舞臺燈光行業(yè)一場前所未有的深刻變革。它從最初的真空泡、充氣泡、發(fā)展到現(xiàn)在的鹵鎢燈，已有129年的悠久歷史?，F(xiàn)在使用的鹵鎢燈是在石英泡殼內(nèi)充入適量的鹵族元素（溴或碘等），使其在泡殼內(nèi)形成鹵鎢循環(huán)，延長了燈絲的壽命，光學(xué)性能（色溫、發(fā)光效率等參數(shù)）也獲得了較大的提高。至此，白熾光源的發(fā)展戛然而止了，再也沒有發(fā)生過質(zhì)的飛躍。

白熾光源曾經(jīng)給舞臺燈光帶來了巨大變革，并且因其調(diào)光性能優(yōu)良、技術(shù)含量低、一次性投入少等優(yōu)勢，至今依然活躍在戲劇舞臺上，但原有地位已受到嚴(yán)重威脅。其主要缺陷是采用了高耗能的白熾光源。近年來，以LED為代表的新一代光源突飛猛進(jìn)，使舞臺燈具迎來了新的曙光。

2 白熾光源帶來的主要弊端

傳統(tǒng)舞臺燈具都采用白熾光源，在實(shí)際應(yīng)用中存在許多弊端：

（1）發(fā)光效率低，熱輻射高

白熾光源屬熱輻射光源，是電流通過燈絲使其加熱到白熾狀態(tài)而發(fā)光，故名“白熾”光源。它所輻射出來的光大部分是不可見的紅外光，可見光只占其中的一小部分。經(jīng)測量，發(fā)光效率約在10 lm/W ～ 30 lm/W之間，是對電能的極大浪費(fèi)。紅外光引發(fā)熱效應(yīng)，劇場里積聚的大量熱量都由它輻射出來，抵消這部分熱量勢必增加空調(diào)的用電成本，這可是一筆長期的、不小的開支。并且燈具輻射出的熱量增加了對光難度，不注意很容易被燙傷。尤其在夏天，燈具輻射的熱量讓燈光師的工作更加辛苦。另外，白熾光源的壽命最多只有幾百小時(shí)，最短只有幾十小時(shí)，必須頻繁更換光源，使用成本很高。另外，在冬天如果忘了預(yù)熱燈絲，頻閃時(shí)燈絲很容易斷裂，直接影響演出的正常進(jìn)行。

（2）配置調(diào)光器帶來很多問題

舞臺演出需要控制燈光亮度的“漸明漸暗、突明突暗”，因此，需要額外的調(diào)光器對亮度進(jìn)行控制。調(diào)光器大致經(jīng)歷了電阻器、變壓器和可控硅調(diào)光器時(shí)代。當(dāng)今的可控硅調(diào)光帶來了無線電騷擾與相間干擾等問題，如使音箱發(fā)出“滋滋”聲，燈絲發(fā)出“嗡嗡”聲，以及燈的閃爍等。要克服這些問題必須采取許多抗干擾措施，勢必增加劇場工程的復(fù)雜度，造成很多不必要的浪費(fèi)，況且完全抑制干擾是不可能的。以IGBT管為核心器件的正弦波電子調(diào)光器（電阻器與變壓器調(diào)光也屬正弦波調(diào)光，加“電子”二字表示它采用了電力電子技術(shù)，以示區(qū)別）也因其價(jià)格較高，目前在我國并沒有得到推廣。但無論如何，傳統(tǒng)舞臺燈具必須配上昂貴的調(diào)光柜、調(diào)光箱才能用于舞臺演出，這一點(diǎn)不可否認(rèn)。

（3）用于制造色光時(shí)，有很多局限

白熾光源發(fā)出耀眼的白光，而舞臺演出恰恰需要大量的色光來對舞臺空間、布景、道具以及人物進(jìn)行染色來營造戲劇氛圍。要想獲得各種色光，就必須在燈具的出光口處加裝濾色片。這種方式采用顏色相減原理，只有符合濾色片光譜成分的那部分光才能通過，其他的光一律被“拒之門外”，光源的利用率非常低，尤其是要獲得高飽和度的冷色光，透射率甚至不到10%。白熾光源的發(fā)光效率本來就低，如此一來真正發(fā)出的光更是微乎其微。要想獲得高飽和度的色光，往往使用大量大功率的傳統(tǒng)舞臺燈具才能獲得預(yù)期的色光效果。同一臺傳統(tǒng)舞臺燈具需要投射出各種色光，通常在前面加裝卷簾式換色器，換色器上的色彩數(shù)量極其有限，最多只有十幾種，況且色紙由于高溫烘烤很容易褪色。換色時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、色紙抖動(dòng)都會發(fā)出噪聲，甚至?xí)l(fā)生故障，嚴(yán)重破壞演出氛圍。

3 LED帶來的主要優(yōu)勢與新型舞臺燈具

3.1 LED帶來的主要優(yōu)勢

繼白熾燈、熒光燈、金鹵燈三代光源之后，LED被稱為第四代光源。LED不但克服了白熾光源的上述弊端，而且還擁有白熾光源可連續(xù)調(diào)光的特性（熒光燈與金鹵燈一般不具備），為LED在舞臺燈光領(lǐng)域大展身手打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

（1）節(jié)能環(huán)保

LED的發(fā)光效率非常高，通常是白熾光源的3倍左右，產(chǎn)品化的LED發(fā)光效率最高已達(dá)到148 lm/W，實(shí)驗(yàn)室中的LED已達(dá)到208 lm/W，LED對電能的利用率將大幅提高，用電負(fù)荷大大下降，用低功率就可獲得高亮度，符合節(jié)能環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的基本國策。LED壽命超長，可達(dá)幾萬小時(shí)（具體根據(jù)芯片質(zhì)量、制作工藝、散熱條件、使用情況等而定），是白熾光源壽命的幾十倍。壽命長意味著后期的使用、維護(hù)成本大大降低。LED幾乎沒有熱輻射，大大節(jié)省了劇場空調(diào)的用電費(fèi)用。演員和對光人員也不用再忍受傳統(tǒng)舞臺燈具下的烘烤，對光方便、快捷，演員也能更全身心的投入演出。LED沒有玻璃外殼，在一定程度上也保障了演員和操作人員的健康安全，在實(shí)際使用中必將受到歡迎。LED內(nèi)不含汞和鉛，非常環(huán)保，屬環(huán)境友好型光源。

（2）調(diào)光便捷

LED燈具內(nèi)置低壓直流電源，它的亮度變化、色彩變化通過脈寬調(diào)制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。LED燈具受燈光控制臺發(fā)出的DMX信號控制，有些還可本地控制，無需調(diào)光器、色紙與換色器（白光LED除外）等設(shè)備。如果LED燈具在戲劇舞臺上普及使用，調(diào)光器將不再是燈光系統(tǒng)的核心，它將逐漸退出戲劇舞臺，放置調(diào)光柜、調(diào)光箱的燈光設(shè)備房的面積將會縮小甚至完全取消，而由可控硅產(chǎn)生的干擾問題也將不復(fù)存在，配電系統(tǒng)將得到大大簡化。LED采用顏色相加原理，不同色彩按不同比例混合，幾乎可獲得所有色彩，不需要的色光沒有產(chǎn)生，大大提高了對電能的利用率，綠色節(jié)能。有些LED燈具采用了將高色溫LED與琥珀色或白色LED混裝在一起的方式，通過調(diào)節(jié)它們之間的比例關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對光源色溫的調(diào)節(jié)，色溫范圍大約在2 700 K ～ 6 500 K之間，并且在調(diào)光過程中光源的色溫基本保持不變，這也有利于攝像機(jī)對演出進(jìn)行現(xiàn)場錄像。

（3）在景觀照明應(yīng)用中具有優(yōu)勢

LED燈具已在隧道照明、景觀照明等領(lǐng)域內(nèi)大量運(yùn)用，獲得一致好評。例如上海長江隧道照明工程提倡綠色環(huán)保理念，普通熒光燈被LED所替代，預(yù)計(jì)能降低三成能耗。又如在上海世博園區(qū)內(nèi)采用了諸多節(jié)能技術(shù)，景觀照明方面共使用了約10.5億顆節(jié)能環(huán)保的LED芯片，節(jié)能效率可達(dá)70%以上，從一個(gè)側(cè)面精彩地詮釋了“城市，讓生活更美好”的世博主題，引領(lǐng)未來。LED變化多端的色光效果使世博園區(qū)的夜晚燈光璀璨、美輪美奐，演繹著精彩絕倫的色彩視覺盛宴。

LED具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，被全世界所推崇，因此，它的需求量非常巨大。當(dāng)一件商品需求量非常大的時(shí)候，價(jià)格自然而然就會下降。因?yàn)橛泻芏嗳巳パ芯克?、開發(fā)它，所以它的性能在不斷完善，而價(jià)格卻始終在下降。一旦有了市場，就會有更多的人去鉆研它、研究它，性能會進(jìn)一步得到提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，市場更大，最終形成良性循環(huán)。當(dāng)今的LED正是這樣的商品，舞臺燈光行業(yè)應(yīng)該抓住這個(gè)契機(jī)。全世界對于LED的青睞必將促進(jìn)舞臺燈具在新型化的發(fā)展道路上變得更加順暢。

3.2 新型舞臺燈具

采用LED的新型舞臺燈具目前基本有兩種形式。一種是每顆LED芯片都配有一個(gè)經(jīng)合理設(shè)計(jì)的聚光杯，使其投射出一束略微擴(kuò)散的光束，有些前面增加了一塊專用的特制透鏡，通過透鏡的前后移動(dòng)來達(dá)到改變光斑角大小的目的。另一種是采用由多個(gè)LED管芯組合封裝而成的LED模塊，這類LED模塊對于舞臺燈具的新型化發(fā)展無疑是雪中送炭。舞臺燈具對于光束可控性的要求非常高，需要聚光、光斑可切割等特性，而單個(gè)光源的發(fā)光體對光束的控制更加方便，我們可以利用傳統(tǒng)舞臺燈具現(xiàn)有的光學(xué)結(jié)構(gòu)，開發(fā)出新型舞臺燈具，降低燈具光學(xué)結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)的技術(shù)難度，在一定程度上節(jié)省研究經(jīng)費(fèi)、縮短開發(fā)時(shí)間。據(jù)相關(guān)報(bào)道，LED芯片的散熱技術(shù)在不斷提高，在保證LED長壽命的前提下，LED模塊的發(fā)光效率也在不斷提高。2010年5月，在北京舉辦的中國國際專業(yè)音響·燈光·樂器及技術(shù)展覽會上，LED單芯片功率已達(dá)60 W、4芯片模塊功率已達(dá)90 W，離舞臺所要求的大光通量又進(jìn)了一步。這對于舞臺燈具的新型化發(fā)展又是一大福音。

一些新型LED舞臺燈具已經(jīng)嶄露頭角，值得我們了解、學(xué)習(xí)與借鑒。

（1）Robert Juliat公司的ALEDIN成像燈

ALEDIN成像燈（見圖1）是Robert Juliat公司推出的第一款85W LED成像燈。該燈在2009年德國法蘭克福Pro Light+Sound展會上首次亮相，立即引起業(yè)界熱烈反響。成像燈是戲劇演出中迫切需要的燈具，起到定點(diǎn)光、劃分舞臺空間、局部刻畫、投射各種光影造型等多種用途。鑒于目前85W的低功率，已可在近距離投射時(shí)替代傳統(tǒng)成像燈。它共有三種可選的變焦范圍：28°～54°、16°～35°、11°～26°。使用50 000 h以后光通量的維持率超過70%。LED成像燈比傳統(tǒng)成像燈燈體內(nèi)的溫度要低得多，因此，在其產(chǎn)品說明書中還提到，除可采用常見的金屬圖案片、玻璃圖案片外還可選用塑料圖案片，這在一定程度上降低了圖案片的制作難度與成本。LED成像燈的誕生對于舞臺燈具的革新具有里程碑式的意義。

（2） ETC公司的Selador系列LED燈具

Selador系列燈具有：Lustr（見圖2）、Paletta、Vivid-R、Vivid Fire、Vivid Ice共5款LED燈具。它們在2009英國國際專業(yè)燈光/音響展上獲得了創(chuàng)新獎(jiǎng)（Innovation Award），又在2010中東迪拜國際樂器燈光音響展上獲得最佳燈具獎(jiǎng)（Best Lighting Award）。該系列燈具最大的特點(diǎn)是采用7種不同色彩的Luxeon Rebel 2.5W LED芯片（Fire和Ice是5種色彩），如圖3、圖4所示。7色LED同3色LED相比，色域得到大大擴(kuò)展，可以混出更多的色彩。值得一提的是，7色LED混出的白光更加純正，其中的Lustr燈具在國外一些演播室已作為主光使用，那么在諸如黑匣子等一些小型劇場，如對散射光要求不高的場景，也可以把它用作正面光使用。其中的Fire和Ice燈具可以獲得既飽和又明亮的色彩，令燈光師愛不釋手。在一出國外的歌劇《飛翔的荷蘭人》中，燈光師在側(cè)光、逆光、腳光等燈位共設(shè)置21臺21英寸Ice燈具，營造出冰冷的峽灣風(fēng)光以及暴風(fēng)雨襲擊下的海洋之夜（見圖5）。燈光師對這些燈具的性能感到驚訝，如此節(jié)能環(huán)保、低功耗、低熱量的燈具打造出耳目一新的舞臺燈光效果，甚至超越了傳統(tǒng)的大功率燈具。

（3）ADB公司的ALC4天幕燈

ADB公司采用Philips公司推出的RGBW四色、功率為40 W的Lexel LED模塊，該燈選用4塊Lexel LED模塊作為光源，開發(fā)出嶄新的ALC4天幕燈（見圖6）。正如前面所說，LED在色彩方面具有先天優(yōu)勢，160 W功率天幕燈投射出的色光亮度可以達(dá)到1 kW傳統(tǒng)采用碘鎢燈管的天幕燈的亮度，并且，單燈就可混合出幾乎所有色彩，因此，無需采用幾組不同色彩的天幕燈的布光方式，節(jié)省了燈具數(shù)量。ALC4的獨(dú)到之處是采用了內(nèi)部混光技術(shù)，被人物或道具遮擋后不會產(chǎn)生有色陰影，令燈光師滿意。為地排、天排燈位度身定做，該燈采用非對稱的勺形高反射率反射器，使天幕上的光分布非常均勻。在某世界巡回演唱會上，共使用了48臺（底部和頂部各安裝24臺）ALC4天幕燈投射30 m × 9 m的巨型天幕，燈光師對天幕的染色效果贊不絕口。假如選用傳統(tǒng)天幕燈投射，電力消耗巨大，色彩的選擇也受到一定程度的局限。

（4）眾多LED染色燈與LED筒燈

這些LED燈具通常是由3～5色LED有機(jī)組合形成一個(gè)發(fā)光面，具有功率小、光束不可控、燈體小、重量輕等特征。適用于一些小劇場戲劇中，創(chuàng)作出的戲劇作品別有一番韻味。

以上可能只是新型舞臺燈具中的一小部分，由于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)有限不能全列舉出。就以上這些新型舞臺燈具，在燈種（ALEDIN、ALC4）、色彩與混色方式（Selador系列燈具、ALC4）等方面都大膽創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了新的突破。只是燈具功率尚小，還有待上游企業(yè)進(jìn)一步提升LED的功率與效率，或者對光學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行再設(shè)計(jì)，利用中等功率的LED芯片開發(fā)出新型舞臺燈具。另外，這次革新如能在低價(jià)格的前提下同步實(shí)現(xiàn)舞臺燈具的自動(dòng)化則更好。

4 微波耦合觸發(fā)光源及其燈具

除LED外，以Luxim公司的LIFI光源為代表的微波耦合觸發(fā)光源（Plasma Source，也有人翻譯成等離子體光源）的問世也為舞臺燈具的發(fā)展開辟了一條嶄新的道路，為我們帶來了新的希望。LIFI光源沒有電極，它采用先進(jìn)的微波觸發(fā)方式代替了傳統(tǒng)的電極觸發(fā)方式產(chǎn)生發(fā)光的高溫等離子體。觸發(fā)方式的根本改變使得LIFI光源擁有10 000 h的壽命、體積小巧（形如一顆膠囊）、可半熱再啟動(dòng)、光譜更加完整等優(yōu)良性能。Luxim公司專為演藝燈光開發(fā)的LIFI光源已為SeaChanger公司所用。該公司在原有舞臺燈具的基礎(chǔ)上，用LIFI光源替代HPL鹵素泡，開發(fā)出Nemo Profile（見圖7）、Nemo Wash（見圖8）、Nautilus Profile、Nautilus Wash以及CTE等新型舞臺燈具，已有一些劇場開始使用這些燈具。另外，Ceravision公司也于2009年末推出高效微波耦合觸發(fā)光源（HEP，全稱為High Efficiency Plasma），發(fā)光效率達(dá)到90 lm/W，已推出了Alvara系列照明產(chǎn)品，HEP也許有一天也會運(yùn)用于舞臺燈光領(lǐng)域中來。

5 結(jié)語

由于舞臺演出的特殊性，對燈具的要求較為苛刻，要求結(jié)實(shí)耐用、重量輕、體積小、無噪聲，最好價(jià)格低廉。光學(xué)特性要達(dá)到：有效光通量大、可連續(xù)調(diào)光、光斑質(zhì)量好。燈具類型上既要有柔光、泛光類燈具，又要有聚光、成像類燈具。然而，目前LED燈具價(jià)格較貴，舞臺燈具的市場需求量相對其他照明行業(yè)要小得多，制造商資金投入有限，因此，新型舞臺燈具的發(fā)展相對滯后?？上驳氖?，目前已有一些戲劇演出逐漸開始運(yùn)用這些燈具，并且獲得了不錯(cuò)的演出效果。新型舞臺燈具已嶄露頭角，應(yīng)在此基礎(chǔ)上逐步發(fā)展壯大，直至最后完全取代傳統(tǒng)舞臺燈具，形成新型舞臺燈具系列產(chǎn)品。普及時(shí)間或許會相當(dāng)漫長，但前景十分光明?？萍嫉陌l(fā)展將會推動(dòng)21世紀(jì)的舞臺燈光向著“節(jié)能、環(huán)保、綠色”的方向不斷前進(jìn)。

[1]陳國義. LED舞臺燈具的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景[J].演藝設(shè)備與科技，2009，5

[2]The Dutchman gets the blues...and reds and more [EB/OL]. http://www.etcconnect.com/installations.theatre.aspx?ID=20105&utm_source=LiveD esign&utm_medium=banner&utm_c ampaign=Selador_FI_FD&lang=us®ion=4

[3]New ADB ALC4 Lights Up Jean Michel Jarre’s World Tour[EB/OL]. http://www.adblighting.com/?page=news&id=190#190