大型民族歌剧《蔡文姬》
的灯光设计与灯具运用分析

　　概述：

　　大型民族歌剧《蔡文姬》以东汉末年的历史变迁为时代背景，围绕“文姬归汉”这一历史事件展开叙述，以蔡文姬的绝世才华与具有强烈悲剧色彩的人生为主线，深刻揭示战争给人民带来的极大痛苦，展现和抒发蔡文姬流落异乡、思念中原、期待和平的强烈愿望。通过一代才女蔡文姬与匈奴左贤王的爱情演绎，反映了中国各民族渴望和平、和睦相处、守望相助的迫切愿望。

　　该剧的舞美、灯光设计历史感厚重，民族风格浓郁，在舞台呈现上运用了视频、投影技术与舞美布景、灯光效果有机融合，生动描绘了草原匈奴民族以及汉代时期的各民族特色。歌剧《蔡文姬》突破了以往只用LED灯具做逆光效果，采用了全方位的LED光源舞台功能灯具做艺术照明，保障了歌剧《蔡文姬》演出时灯光色温与录制呈现的一致性，解决了传统卤钨光源灯具与多媒体在色温、光比等技术处理上难以融合的问题。LED灯具的智能色彩管理系统，为《蔡文姬》的舞台效果呈现提供了色彩保障和便捷操作。在此，就歌剧《蔡文姬》的舞美灯光设计中充分运用LED光源灯具进行艺术创作提出作者的见解以供参考。

　　关键词：

　　LED灯、智能色彩管理、色温、色调、情感、照度、录制、统一

　　一、灯光设计构思

　　舞台灯光是舞台美术的一个部分，灯光的设计要依据剧本的内容，导演总体构思，剧目样式与表演风格，舞美造型的总体设想等进行构思。戏剧艺术是以演员的表演为中心的综合艺术，通过塑造人物形象来表达剧本的主题思想，所以舞台灯光应该把人物造型放在首位，强化演员的外部造型和动作，揭示人物性格和内心情感，展现人物的幻觉或意念作用。

　　舞台佈光首先要符合戏剧照明的原则——主、辅、逆配光要素，使观众清晰地看见舞台上演员的表演和景物;一部剧的演出，灯光效果的好坏，除了灯光设计的能力以外，与灯具功能的选择有很大的关系，高品质的灯具能够完全体现设计师的创意。因此，作为灯光设计，在歌剧《蔡文姬》的设计构思上着重考虑了现场演出效果与电视录像对光的不同需求，尽可能保证舞台效果与录制效果一致，因此，灯具选择与功能配置就显得尤其重要。

　　二、对面光照明用LED白光灯具的选择分析

　　以往剧场的面光一般为2KW的传统卤钨光源聚光灯，这种灯具线性调光平滑稳定，适合演出中渐明渐暗的效果要求，但同时存在着耗能高、发光效率低、使用寿命短、色温偏低，随着亮度调整色温变化较大等问题，这样的灯具对歌剧《蔡文姬》演出中多媒体的结合与现场录像非常不利。因此，灯光设计在本剧的

　　面光照明中，选择了大功率LED白光成像灯和聚光灯。

　　1、卤钨光源舞台灯具和LED光源舞台灯具的常规比较分析

　　表一：采用这款光源设计的是LED螺纹聚光灯，具备传统卤钨聚光灯具的全部功能，光斑角调节范围达到10~80度，光斑均匀性优于传统卤钨灯具。照度实测数据，聚光状态10米远照度达到2428 lx，超过2kW卤钨聚光灯。

名称	2KW卤钨光源舞台聚光灯	300W LED光源舞台聚光灯
图片
光源功率（W）	2000W	250W
输入电压（V）	220/50HZ	190-260VAC/50HZ
总光通量（1M）	6000	6000
总光效（1M/W）	3	30
显色指数（CRI）	99	90
灯体最高温度	>150℃	<60℃
有效光源寿命（H）	200	20000

　　表二：300WLED光源舞台成像灯采用高显色指数大功率圆形LED模组作为发光元件，满足专业演出及摄像要求;光学设计中聚光和成像均采用非球面多层镀膜透镜，光效高，成像清晰，完美实现卤钨成像灯的成像造型需求。

名称	750W卤钨光源舞台成像灯	300WLED光源舞台成像灯
图片
光源功率(W）	750W	250W
输入电压（V）	220V/50Hz	190--260VAC/50Hz
总光通量（lm）	7000	6000
总光效（lm/W）	9.3	20
显色指数（CRI）	99	92
灯体最高温度	>150℃	<60℃
光源寿命（h）	200	20000

　　(1)、LED光源舞台灯具的色温值与线性调光的优势

　　LED光源的色坐标和色温会随驱动电流、结温和使用时间等诸多因素而变化，而在舞台专业应用中，对色温的稳定性要求很高，因此LED通常都要求恒流驱动和PWM(脉宽调制)调光方式，以保证在LED调光时的色温(白色)或波长(彩色)不致发生变化。图一是LED灯具与卤钨灯具调光过程色温变化对比，可以看出LED灯具在调光过程中色温非常稳定。

　　图一：LED与卤钨灯具调光时色温变化对比

　　图二：LED光源舞台灯具线性调光变化

　　LED光源具有极高的响应速度，因而微小的电流变化都会产生明显的亮度跳变，采用传统的256级调光会带来极大的闪烁感，通过采用类卤钨灯调光控制技术TLD(Tungsten-Like Dimmer) 和高达65536级的亮度分辨率以及独特的调光曲线，避免了摄像机拍摄的画面出现频闪现象，保证了LED灯具在从完全关闭到100%亮度(渐明、渐暗)的过程中无闪烁和跳变现象，达到了传统热光源灯具的调光效果(图二)。

　　通过以上表一、表二和图一、图二的数据对比，可以看出，LED白光成像灯、聚光灯和传统光源的成像灯、聚光灯相比，具有独到的优越性。

　　(2)、舞台演出与录制画面统一的需要

　　LED白光灯具在色温统一方面给我们带来的方便条件。在传统的用光上，象歌剧《蔡文姬》的演出，舞台所用的面光、耳光、柱光、顶光和流动灯等，所选用的灯具几乎全都是金属卤钨灯，这些灯具色温较低，一般都不超过3000K左右，而作为逆光和景光的大部分灯具用的都是电脑灯、LED par和LED染色灯，它们色温较高，一般在5600K-6000K。这种情况下会造成戏剧舞台演出中色温的不平衡。会使舞台演出的色调不统一，即使白光色调也是如此。在低色温的白光色调中会出现高色温的刺眼的白光，在淡蓝色的梦幻的色调里出现低色温偏黄色的面光，低照度更是如此，都会影响舞台色调和气氛，破坏整体效果。如在歌剧《蔡文姬》中梦回的一场，左贤王战死了，蔡文姬由于过度思念，梦到了左贤王和孩子来看她，由于不是现实时空，舞台基调处理为蓝色调，达到梦幻的非现实的虚拟空间，整个画面笼罩在蓝色调里。如果面光采用3200K的常规灯具，而且又是压光的情况下，面光会显得比较黄，即使面光加蓝色滤色片，压光后颜色也不纯正。用追光也不能达到理想效果，因为追光反光太严重，天幕会有反射野光，使画面很脏。(采用电脑灯的问题后面会做介绍)，用LED白光聚光灯、成像灯做面光就很容易解决这个问题，LED灯在压光的情况下，色温不会发生飘逸，保证了画面色调的统一。

　　在面光灯采用常规灯的情况下，对现场观众而言影响不大。可是，在剧目的录制中就会存在很大问题，这会使演出中舞台效果和录制效果不一致。给工作带来很多麻烦。因为在这种情况下白平衡比较难调，面光、耳光、柱光、顶光、地流灯等白光的色温会随着照度的变化而有所变化。随着戏剧情感的变化和剧情进展，照度会发生变化，色温会飘逸。所以，面光色温不易确定，造成白平衡很不准确。在以往的演出工作中，就经常遇到这类问题。有时摄像师问面光色温是多少，这让灯光设计师很难回答，只能告诉他们不超过3200K。在戏剧演出中，灯光会随矛盾冲突、音乐的变化而变化，灯光的每个变化都会包含多个层次。如在歌剧《蔡文姬》中，灯光的变化有时会先起天幕光，作剪影效果，再起流动、逆光等，层层加光、减光，由于调光使演出环境中色温不稳定。就会造成戏剧舞台效果与录制效果不同。

　　在戏剧舞台的演出中，解决了色温统一的问题也就基本解决了舞台的白光基调统一问题，也就解决了戏剧舞台演出与录制效果的统一问题。利用LED白光灯具做面光、耳光、柱光、顶光、流动灯等，也就解决了色温不统一的问题，解决了面光色温会随照度变化而变化的问题。因为LED白光灯的色温在达到结点温度后不会随调光的变化而变化，它的色温相对来说是固定不变的。所以，在大型民族歌剧《蔡文姬》的演出中，正面投光灯具选用的是LED白光灯具。

　　2、用电脑灯做面光的分析

　　电脑灯(spot和wash)也可以作为面光来解决这些问题，很多灯光设计师都在使用，但电脑灯和LED白光灯相比即有优势又有缺点，下面对电脑灯的性能进行分析。

　　第一稳定性的问题。电脑灯会随着使用时间的长短稳定性会发生变化，不管是进口电脑灯还是国产电脑灯都存在这个问题，使用的时间越长，它的稳定性就会越差，这可能与电子元件的老化有关。其次，灯具跑位也是一个方面，如果用电脑灯做面光，电脑灯跑位就会造成面光不均匀，本来对光时候，光对的很匀，光区分明(表演区与非表演区)，由于灯光跑位就完全不同了，该亮的地方不亮，该暗的地方不暗，会事与愿违，与设计中的舞台气氛截然不同。

　　电脑灯的过热保护、自动灭泡，也是一个很重要的问题。很多电脑灯、包括进口电脑灯都存在不同程度的灭泡，这些问题可能与灯具散热、元件老化损坏、通风堵塞、缺乏保养有关，这都会给灯光工作者带来很严重的后果。会影响演出，造成演出事故。

　　电脑灯的色温、照度变化，也是一个影响演出效果的问题。一般电脑灯在使用一段时间后，色温、照度都会有不同程度的降低，不同品牌的光源也有所不同。因此，我们在使用的时候都必须先进行测试，逐个灯调试成一致才方便使用。而且，部分电脑灯的色温、显色指数会随着减光的变化而变化，下面是实测数据。

名称	图形	亮度	色温	显指	R9
进口某   SPOT-1200		100%	5949K	92.5	58
		50%	5732K	92.4	58
		30%	5949K	92.3	58
国产某   SPOT-1500		100%	7600K	83.4	17
		50%	6527K	56.2	-119
		30%	5642K	37.8	-226
国产某   SPOT-1000		100%	6230K	92	61
		50%	5937K	91.2	56
		30%	5630K	90	52

　　由此看来，某些电脑灯的色温、显指在调光过程中并不稳定。

　　电脑灯的体积、重量也是不可与LED白光灯相比的，当然，LED灯的照度也远远不及电脑灯。电脑灯过大的体积与重量，影响到它在剧院面光上的使用，很多剧院特别是老一点的剧场，运输电脑灯上面光很不方便。面光桥及面光通道、面光灯放置的位置都会有问题，对装灯很不方便，而且电脑灯的功率比LED白光灯的功率要高，耗电也多，有的剧场面光提供不了这么多电量，单独接线即不规范也不安全。还有的剧场面光无法安装电脑灯，设计者往往会把电脑灯放置在二楼观众席的前沿或者包厢来解决面光的问题。对面光而言，这种位置投射角度太低，并不理想，而且，电脑灯的光质也比较硬。

　　如图：是歌剧《蔡文姬》中匈奴大帐的一场，画面中有几处定点光，鼓、柱子、王冠、桌子等，如果用电脑灯来做定点，可能会由于电脑灯的不稳定，影响效果。

　　电脑灯本身存在的在使用中的这些问题，使电脑灯在作为面光白光使用的时候，不如LED成像灯、聚光灯方便，LED灯不仅体积小、重量轻、色温稳定，不存在跑位、自动灭泡等影响使用的问题。所以LED成像灯、聚光灯用于歌剧《蔡文姬》的演出中有它独到的优势与优点，这种LED白光灯可被广泛应用于舞台和其它演出场所。

　　那么，LED白光灯是否只有优点而没有缺点呢?是否在舞台演出中没有任何问题了呢?当然不是这样，任何事物都不是十全十美的，LED白光灯也是一样，它自身也有很多不足之处，还有很大的提升空间。

　　二、染色灯的选择

　　(一)、LED染色灯的选择分析

　　歌剧《蔡文姬》表现的是民族团结，民族兄弟之间血浓如水的情感，因此，在整部戏的基本调子确定上，以暖色调为主，特别是东汉末年的战乱场景，以红色调为主，大块的红色加以少量的蓝色对比，使画面色彩更加浓烈。铜雀台、曹丞相府，展现汉家的辉煌，都是以暖色为主，特别是当蔡文姬修完汉书，完成慈父遗愿，为大汉做出杰出贡献时，整个舞台飘满汉书的场景，满台橙黄色光，把整台剧推上高潮，到达辉煌的顶峰。相反，在塞外匈奴的场景中，追求的是蓝天白云、清水绿草，羊、马成群的美景，用的是蓝绿光，既优美又和谐。要达到这样的效果，必须选择优秀的灯具，要求颜色不但要丰富，而且选色要方便，光质要柔和，显色指数要高，灯具还要轻便。能够达到这些条件的灯具也只有LED染色灯，下面就这些问题进行分析。

　　(1)、LED灯具光效的提高

　　LED灯具的输出光效提高了。在LED应用于戏剧舞台之初，灯具光效只有10 lm/W左右，目前部分产品甚至已超过100 lm/W，而且还有提高的空间。大功率的LED摇头染色灯出现了，功率可达一千一百多瓦，双变焦，变焦范围可达0至50多度，五色混色，即可以做逆光又可以做染色灯，完全能够实现我对歌剧《蔡文姬》的灯光设想。天幕灯也出现了，双联七色的LED泛光灯，可以调出任何灯光设计所需要的颜色，特别是黄色、橙色和红色，使设计能够得心应手。

　　(2)、智能色彩管理系统的应用

　　LED灯具生产企业也越来越重视充分利用LED光源的色彩优势，通过建立自己企业的LED智能色彩管理系统，更好地解决多颗粒LED灯具色温、显指、白光和彩光颜色一致性的问题，把不同颜色、不同波长的LED光源按比例精准地整合于单一LED灯具之内，发出的光谱类似于钨丝灯的光谱，把RGB三色LED灯具不可能产生的饱和琥珀色，甚至紫色、青绿、洋红和其它鲜艳的颜色也都能呈现出来，能够提供更完美的光谱效果和丰富的色彩。多色LED光源灯具的颜色可以做到千变万化，但要找到具体的某个颜色却是相当困难的。智能色彩管理系统为灯光设计师解决了这个问题。智能色彩管理系统能迅速找到演出中所需要的颜色，使LED灯具能够像灯光滤色片一样，具有不同色系的各种所需颜色。

　　如图：画面中的色彩就是由LED染色的体现的，可以看出，颜色很饱和，色调统一，光质得当。这是选择LED染色灯能够做到的。因为剧场的吊杆有限，画幕和染色灯的距离很近，如果采用钨丝灯，会很危险，容易造成火灾，LED灯就不存在这个问题，可以近距离使用，颜色也可以根据设计需要选择，让颜色有一定的灰度，这是灯光滤色片和电脑染色灯很难能够达到的。画面中的房檐、侧光用的都是LED大蜂眼，光色柔和均匀，无硬光斑，即勾勒出了场景、人物，又统一画面。

　　通过颜色管理系统，灯具的颜色输出不是简单的由LED的颜色决定，同时由灯具的系统控制决定。通过HSIC和SSP两种基于色彩和光源配置的基本通道模式，很好地解决了LED灯具颜色控制问题。可根据不同设计习惯或不同的国家和地区配置不同的通道模式，还可通过内置的颜色管理，进行更方便更精确的颜色控制，将常用的标准颜色通过颜色管理系统校正后存储到灯具内部的存储器。如将Roscolux、Lee Filters色片的颜色内置灯具。在使用时选中相应的色纸号灯具就能发出与标准光源加标准滤色片相同的颜色。

　　上面两张图片是歌剧《蔡文姬》中第一幕的场景，从图中可以看出，两张图片的调子完全不同，一张为蓝色调子，一张为红色调子，表现的是月夜汉兵查抄

　　蔡文姬家。蓝色调子表现月夜的空间环境，蓝色采用LED摇头染色灯做逆光，铺满舞台，增强了人物的造型，面光采用LED成像灯，保证了色调的统一。大功率LED灯的出现，保证了面光和逆光的光比，蓝色背景后面的红光表现了战乱。红色调的画面突现了汉兵的残酷，放火烧了蔡府，红色即是战火又是血的象征。如果没有智能色彩系统，调色会很慢也不准确，LED灯的智能色彩管理系统，让灯光设计可以直接选色，解决舞台上的色彩需求。

　　电脑染色灯也可以对布景、演区、人物进行染色，但是，电脑灯的体积、重量都无法和LED灯相比，不能大量的成排的吊挂在同一道杆上，光质也较LED的光硬，因此，在灯具选择上，电脑染色灯会逐渐丧失它的地位。

　　总之，在一部戏的灯光设计上，在灯具选择上，要充分考虑到设备的用途和需要达到的效果，这些效果是与设计和设备分不开的。LED灯具的优秀性能与表现是设计者们青睐的重要原因，也是灯光生产企业精益求精研发与追求所致，不远的将来，LED灯一定会成为戏剧舞台灯具的主流，会有更适合戏剧舞台演出所需要的LED系列灯具，为我们的舞剧、话剧、歌剧、音乐剧、戏曲等舞台演出提供有力的效果保障。

　　作者简介

　　白文国： 毕业于中央戏剧学院舞台美术系灯光设计专业，北京交通大学软件学院软件工程专业，硕士。现任北京舞蹈学院灯光设计教研室主任，教授、硕导，教书“三育人”先进工作者，北京大学生暑期社会实践先进个人。一级照明设计师,中国照明学会舞台电影电视专业委员会委员，中国照明学会舞台电影电视专业委员会专家库专家。在国家核心期刊发表论文十余篇。戏剧作品曾获金奖、优秀灯光设计奖、优秀新作奖、杏花奖、中国舞美学会学会奖，优秀作品奖等。