照明设计师必读——灯光设计基础知识教材

一、光的艺术作用

（一）、光艺术的起源阳光、月光、星光和火光伴随着原始人的生活，旭日与夕阳交替，白昼和黑夜循环，原始人在光的沐浴下生成发育繁衍。火的发明使用，使人类进入了新的文明阶段，火不仅用来照明、取暖、烧烤食物，到了晚间，原始人围着火堆，举起火把狂欢舞蹈，一堆堆火光映红了一张张欢乐而喜悦的脸，一串串舞动的火把构成火蛇巨龙，这就是人类早期的用光构成的原始光艺术雏型。

随着火、蜡烛、油灯、汽灯、电灯等人工光源的发明创造，人类跨越了一个又一个文明阶段进入了当今灯光照明高科技时代，由于人工照明技术的迅速发展和人造光源的普及，人们的夜生活变得越来越丰富多采，灯光艺术作为一种新的视觉艺术形式，把人们的生活空间装点得更加美丽。在现代环境艺术设计、舞台艺术设计、室内装饰等方面，灯光艺术已被广泛地应用。

（二）、光的艺术魅力

光照的作用对人的视觉功能的发挥极为重要，因为没有光就没有明暗和色彩感觉，也看不到一切。光照不仅是人视觉物体形状、空间、色彩的生理的需要，而且是美化环境必不可缺少的物质条件。光照可以构成空间，又能改变空间；既能美化空间，又能破坏空间。不同的光照不

仅照亮了各种空间，而且能营造不同的空间意境情调和气氛。同样的空间，如果采用不同的照明方式，不同的位置、角度方向，不同的灯具造型，不同的光照强度和色彩，可以获得多种多样的视觉空间效应：如有时明亮宽敞，有时晦暗压抑；有时温馨舒适，有时烦躁不安；有时喜庆欢快，有时阴森恐怖；有时温暖热情，有时寒冷冷淡；有时富有浪漫情调，有时产生神秘感觉等等，光照的魅力可谓变幻莫测。

在光照下，人和物就会产生明暗界面和阴影层次的变化，并在视觉上赋予立体感。如果改变源的光谱成分、光通量、光线强弱、投射位置和方向就会产生色调、明暗、浓淡、虚实、轮廓界面的各种变化，这是运用光照艺术渲染环境艺术气氛和烘托人物性格的重要手段。如同一头像摄影，如果取顶光直射照明，那么，人脸给人以冷漠、严肃、阴森的感觉；如果取斜上方半侧光照明，那么人脸轮廓分明给人以性格外向、精明能干的感觉；如果取多光源散光照明，那么，给人以性格随和，心情愉快的感觉；如果取向上直射照明，那么会给人以恐怖、凶残、愤怒的感觉。光雕是现代造型艺术的新形式，有艺术家利用玻璃、冰块、透明塑料等透光材料制成各种造形和灯具，光线从内部或外部照射，通过投射光的透射、折射、反射等物理特性的充分发挥，构成光辉灿烂的立体艺术，也有利用小型彩色灯泡、灯珠、霓虹灯、光导纤维等灯具材料，直接构成五彩缤纷的灯光图案画面。

由灯光和音乐互相配合而创造的综合艺术在现代表演艺术和环境

艺术中十分流行，如现代摇滚歌星表演时，利用灯光照明的明暗、色彩、强度，使整个舞台颜色瞬息万变，从而使歌迷们陶醉于一种快节奏梦幻般的超现实世界。又如，灯光和音乐配合还用于音乐喷泉、露天广场、歌舞厅、溜冰场以及商业建筑等环境艺术气氛的渲染，设计师运用计算机控制灯光和音乐编制的程序，使音乐的节奏同步配合灯光的强弱和摇曳，从而获得声、光、色的综合艺术效果。

二、光构成原理

（一）、色光混合三定律

人眼睛不仅对单色光产生一种色觉，而且对混合光也可以产生同样的色觉。例如520毫微米的单色光刺激人眼产生绿色觉，将510毫微米与530毫微米的单色光混合刺激人眼也可以产生绿色觉；又如580毫微米的单色光刺激人眼产生黄色觉，将700毫微米的红光与510毫微米的绿光混合刺激人眼也可以产生黄色觉，而且人眼感觉不出这两者之间有什么差别。光谱中色光混合是一种加色混合，用3种原色光：红（R）、绿（G）、蓝（B）、按一定比例混合可以得到白色光或光谱上任意一种光。格拉斯曼将色光混合现象归纳为三条定律：补光律、中间色津、代替律。# K贩?@

补色律--每一种色光都有另一种同它相混合而产生白色的色光，这两种

色光称为互补色光。例如蓝光和黄光，绿光与紫光，红光与青光混合都能产生白光。繯h{忁郂既

中间律--两种非补色光混合则不能产生白光，其混合的结果是介乎两者之间的中间色光。例如红光与绿光，按混合的比例不同，可以和到介乎两者之间的橙、黄、黄橙等色光。

代替律--看起来相同的颜色却可以由不同的光谱组成。只要感觉上是相似的颜色，都可以相互代替。例如颜色光A=色光B，色光C=色光D，则A+C=B+D；又如A+B=C，而X+Y=B，则A+（X+Y）=C，如：A（黄光）=B（红光+绿光），C（青光）=D（蓝光+绿光），A（黄光）+C（青光）=B（红光+绿光）+D（蓝光+绿光），其结果是A（黄光）+C（青光）=淡绿光，B（红光+绿光）+D（蓝光+绿光）=红光+绿光+蓝光+绿光=白光+绿光=淡绿光。这就是代替律。它在色彩光学上是一条非常重要的定律，现代色度学就是以此为理论基础而建立的。色光混合定律属于加色混合，它与染料、颜料的混合相反，后者为减色混合，其混合的规律也完全相反。

（二）、三原色光混合

色彩物理理论中的加色法混合理论证明，红、绿、蓝三原色光等量混合时产生白光；红光与绿光等量混合产生黄光；红光与蓝光等量混合产生品红；绿光与蓝光等量混合产生青光。如果用字母R、G、B、Y、M、C、W分别代表红、绿、蓝、黄、品、青、白，则可以由下式得出混合结果：

绿光（2G）+红光（2R）→黄光（Y）红光（2R）+蓝光（2B）→品红光（M）蓝光（2B）+绿光（2G）→青光（C）

红光（2R）+绿光（2G）+蓝光（2B）→白光（W）如果三原色光以二比一的比例混合，其结果如下：

红光（2R）+绿光（1G）→橙色红光（1R）+绿光（2G）→黄绿红光（2R）+蓝光（1B）→曙红

红光（1R）+蓝光（2B）→紫红绿光（2G）+蓝光（1B）→翠绿绿光（1G）+蓝光（2B）→天蓝

因为黄、品、青分别为红、绿、蓝色光的间色，因此也可表示为：2R+Y=2R+（2R+2G）=4R+2G→2R+G（橙）

2G+Y=2G+（2R+2G）=4G+2R→2G+R（黄绿）2R+M=2R+（2B+2R）