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影视照明灯具及使用（手册）（初稿）第一章 照明用电与控制第一节 电路的基本概念电路和电路图电流所流过的路径成为电路。一般电路都是由电源、负载、开关和连接导线四个基本部分组成。电源是把非电能转换成电能、并向外提供电能的装置。常见的的电源有干电池、蓄电池和发电机等。负载通常也称用电器，它们是将电能转变成热能，扬声器可将电能转变成声能，而电动机则可以把电能转变成机械能等。开关是控制电路接通或断开的器件。连接导线担负传输或分配电能的任务。电路通常有三种状态：通路：指处处连通的电路。通路也称闭合电路，简称闭路。只有在通路的情况下，电路才有正常的工作电流。开路：指电路中某处断开，不成通路的电路。开路也称断路，此时电路中无电流。短路：指电路（或电路中的一部分）被短接。如负载或电源两端被导线连接在一起，就称短路，此时电源提供的电流将比通路时提供的电流大很多倍。故一般不允许短路。在设计、安装或修理各种实际电路时，常需要画出表示电路连接情况的图。虽然实物图比较直观，但绘制非常麻烦。所以通常很少画实物图，而是画电路图。所谓电路图就是用国家统一规定的符号来表示电路连接情况的图。一、 电路的几个物理量1、 电流电荷有规则的运动就称电流。在金属导体中，电流是自由电子在外电场作用下有规则地运动形成的。电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面的电荷量多少。电流的强弱用电流强度来衡量。通常规定：一秒内通过导体横截面的电量称作电流强度，用字母I表示。单位是安培。2、 电压电路中的电流需要靠电源来维持，这好比用水泵来维持连续的水流一样。在电源的两端具有不同的电位，这个电位差称为电压，用字母V表示，单位为伏特。3、 电阻一般地说，导体对电流地阻碍作用就称为电阻，用字母R表示，单位为欧姆。第二节 简单电路一、 串连电路把多个电阻一个接着一个地联接自来，使电流只有一条通路，这样地联接方式叫串联。串联电路地基本特点：通过各电阻元件的电流强度相同，串联电路两端的总电压等于各个电阻两端电压之和。二、 并联电路把多个电阻并排地联接在一起，使电路有两个公共联接点和多条通路，这样的联接方式叫做并联。并联电路的基本特点：各电阻两端有相同的电压，通过并联电路的总电流等于各支路电流之和。第三节 直流电直流电：指大小、方向都不随时间变化的电动势。不管在摄影棚里还是在实地拍摄，直流电源的使用还是有的。例如有些气体放电灯，就是用直流供电的。由于直流电没有周期波动，故摄影时不会产生频闪，对调整摄影器的拍摄频率或叶子板开口角的大小都没有频闪的影响。此外电影摄影机的供电也采用直流电。直流电源可以由电瓶直接提供，或者通过将交流电整流后，变成直流电。整流电源由以下几个重要部件组成：一、变压器它的任务是把380伏或220伏的电压变成所需要的电压，然后再通过整流元件与滤波器得到所需要的直流电。二、整流元件过去曾采用灯泡与硒片作为整流元件，自从晶体二极管产生后就替代了以往的整流办法。由PN结组成的晶体管具有单向导电性能，它的输出电流就成了脉冲的直流电。三、滤波电路经过整流之后虽然得到了单向的脉冲电流，还不是稳定的直流电。如果对滤波系数有要求，那就必须采用滤波电路。滤波器是由电感、电容和电阻组成。它的原理是：利用线圈的电感量来增大对交流成分的阻抗，以此增加直流成分。第四节 交流电一、 什么是交流电所谓交流电是指大小、方向都随时间作周期性变化的电动势（指电流和电压）。交流电有极为广泛的用途，在现代工农业生产中几乎所有电能都是以交流形式产生出来的。这不仅因为交流电机比直流电机简单、成本低、工作可靠，更主要是可用变压器来改变交流电压的大小，便于远距离输电和向用户提供各种不同等级的电压。二、 交流电的基本特征和三要素1、瞬时值 正弦交流电是随时间按正弦规律变化的，某时刻的数值不一定和其它时刻的数值相同。我们把任意时刻正弦交流电的数值称为瞬时值。2、最大值 最大的瞬时值称为最大值（或峰值、振幅）。最大值虽然有正负，但习惯上最大值都以绝对值表示。最大值是正弦交流电的三要素之一。3、周期、频率、角频率周期：交流电每变化一次所需的时间称为周期。单位是秒。频率：交流电1秒内变化的次数称为频率，其单位是赫兹。根据周期和频率的定义可知，周期和频率互为倒数。我国工业及生活中使用的交流电频率为50赫兹。角频率：指交流电中1秒内变化的电角度。如果交流电在1秒钟内变化了一次，则电角度正好变化了2弧度。4、正弦交流电的有效值：我们比较不同的交流电时，除相位、频率外，还要比较大小。前面已经知道，交流电的大小是不断变化的，难以取那个数值作为衡量交流电的大小，特别是在比较交流电和直流电的时候更难以哪个数值来说明问题。所以有必要引入一个既能准确反映交流电的大小，又方便计算和测量的物理量。通常是根据交流电做功的多少来作为衡量交流电大小的标准。根据这个标准定义出来的量值就是交流电的有效值。通过理论计算，正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系： I=Im/=0.707ImU=Um/=0.707Um特别应指出的是，今后若无特殊说明，交流电的大小总是指有效值。例如灯泡、电器、仪表上所标注的交流电压、电流值都是指有效值，显然，有效值不随时间变化。第五节 三相电路一、三相电路的基本概念如果交流电路中有一个以上的电源同时作用，并且这些电源的电动势频率相同，但相互间有一定相位差，这样的电路叫做多相制电路。应用最普通的要算三相电路。在发电、输电及配电方面一般都采用三相制。为什么三相制应用最广呢？这是由于三相制与单相制比较有下列优点：1、输电经济。在电压相等、输送功率相等、输送距离相等，以及输送电线上的损耗相等的情况下，采用三相制时输电线的用铜量比采用单相制时要节省25。2、功率稳定。在单相电路中，瞬时功率是随时间而变动的。时大时小，这种情况在很多用途上不适宜。如采用三相电路，虽对每一相讲，瞬时功率还是变动的，但三相合成的瞬时功率更趋于恒定。3、可以直接为三相电动机的供电，三相电动机的工作性能远比单相电动机好。二、三相电源的星形连接不论是三相发电机、还是三相变压器的副绕组，都具有三个线圈，可以用星形的方式或三角形的方式把它们连接起来组成三相电源。例如，下图是三相变压器采用的星形连接方式供电。其中三个线圈连在一起的一点叫做相电源的中点，即图中的O点。从中点接出的导线称为中线。从三相电源三个线圈的另端接出的三根导线分别称为A线、B线、C线，统称为端线（又称火线）。因为总共接出了四根导线，所以这个电源称为三线四相制。三、三相负载的星形连接和中线的作用三组电灯分别接在电源的中线和一根火线之间，这种联接法称为星形联接。此时每个电灯上加的是相电压。1、当负载对称时，可以证明星形联接中线上的电流为零，故中线可以取消，而对电路无任何影响，如此即构成了三线三相制电路。2、星形连接负载不对称的情况：负载不对称一般由下列原因造成：1）、在电源端、负载或连接导线的任何处某一相发生短路或断路；2）、照明负载（如电灯）以及其它单相负载不对称。负载不对称时，只要中线存在，若线电压是380伏特，则各相的线电压仍等于380/220伏特。不过这时与对称负载不同，中线有电流存在。 第七节 发电车（水牛）电影照明中的电源主要由发电车提供，发电车一般提供交流电，功率有10万瓦、20万瓦等。第八节 用电安全电影、电视无论在外景、内景还是实景都离不开用电，凡是用电设备与照明器材都应该注意安全用电。由于电影照明中使用了各种大功率的灯具，耗电非常大，并且线路较多，电缆都是临时布置，剧组人员较多，容易出现用电事故。要安全用电，必须注意一下几点：了解电源的出处弄清电源的容量摸清电源要使用的线路接线用电要慎重第二章 照明光学基础第一节 光的基本知识一、 光的性质我们讲光的性质也就是光的本性是一种什么样的东西这种认识过程经历了漫长的岁月，直到现在还在继续着。十几个世纪以来，由于社会生产和科学技术的发展，对“光的本性”进行了研究和探讨基本上有二种不同的学说：一种是微粒说是以牛顿的微粒说认为：“光”是很小的微粒，这种光的微粒从光源发出，以一定的速度射向空间，一束光就是一群光的微粒流，它们射入人的眼睛，便产生了光的感觉。这种微粒说能够直观地说明一些光学现象，如光的直线传播、反射、折射等。在实线中人们也发现段粒说很多光学现象并不能解释清础，又出现了惠更斯的波动说：认为“光”应该是一种波动。光的波动说可以阐明微粒说不能解释的光学现象。光的干涉、衍射等等为此，光的微粒说被光的波动说逐渐取代。接着而来，人们在不断的生产生活中对电磁的利用积累了大量丰富的经验并获得了电磁振荡，产生了“电磁披”，发现电磁波与光的速度完全一样，不需要有传播媒介质，从理论到实践在多方面是吻合一致的。而且可以用来描述光的各种现象，使我们开始认识光是一种“电磁波”，光的电磁论也指示了光的电磁本质，它与电磁振荡所产生的无线电波在本质上是完全一致的。那么我们讲的“光”也就是电磁振荡的传播过程中形成的“电磁波”，“光”也是一种电磁辐射，我们通常讲的“光”即为可见“光”，也就是能为眼睛感受并产生视觉的光学辐射。平时我们也将它简称为“光”。 能引起人眼感觉并产生视觉的光学辐射范围很窄的，它是电磁波中一个很小的部分，它的范围其波段在380毫微米到780毫微米之间。可见光的辐射和声音一样，也是一种振动，它能传播到无限空间，它不随所通过的介质面变化。光是连续光谱。在整个光谱中，在可见光两侧是不能引起视觉的光波，通称为不可见光。可见光谱中的太阳是按一定比例组成的连续光谱，得到的是比较理想的白光；气体放电灯中的闪灯、金属卤化物灯的光色近似白光，因为它们的组成是相对连续的谱线；钨丝灯的光谱中缺少短波，镝钬灯缺少长波，钠灯的光谱只有波长560毫微米左右的谱线，呈现的是单色黄光。全色且有连续光谱的光源是理想的光源，因为全色与连续光谱对有色物体的照明反映的颜色最真实，也就是我们讲的白光通称全色光。二、光的物理特性（与控制）作为影视照明工作者，在工作中要了解“光”，要懂得“光”的作用，更主要的是如何来运用光、控制光，实际上我们搞的这个行业就是应用光学的一个组成部分。所以我们还要懂得几何光学、物理光学的基础理论知识。我们了解了“光”的性质还要了解“光”的物理特性。大致有如下几个方面： (1)光的直线传播： 光在均匀介质中，是沿直线传播的，即在均匀介质中光线是一直线。这种传播规律称为光的直线传播定律。如在日常生活中光影及许多现象，可以证明光具有直线传播的规律。 (2)光的反射 在两种介质的界面上，光线将发生偏折，一部分光线仍在同一种介质中传播，这种现象叫做光的反射现象；另一部分光线将进入另一种介质中传播，这种现象叫做光的折射现象。、反射光线在入射光线和法线所决定的面内，反射光和入射光线分居法线的两侧。、反射角等于入射角。上述这二种规律我们称之为光的反射定律。光的反射具有可逆的性质，如光线“逆着反射光线的方向照射到界面上，它就逆着原来的入射光线的方向反射出去。反射光线和折射光线的光能分配是由介质的性质和入射角的大小来决定的。光以相同的入射角照射到不同的介质表面上，光能的分配也不同。当入射角增加时，反射光的能量也随之增加。由于反射面的性质不同，其反射光线的性能也不尽相同，一般分为镜面反射、扩散反射、和漫反射三种。光从光密介质进入光稀介质，入射角大于临界角时，光线不能进入光稀介质，而反射回原来的介质中，并且服从反射定律，这种现象叫做光的全反射。对于折射角为90时的光线入射角我们叫做光密介质对于光稀介质的临界角。根据折射定律，可以求出发生全反射时的临界角。那末利用全反射原理制成的器件，可以控制光路，传输光束、传递图象等。在影视照明中我们使用的螺纹透镜，在散射光为最大的通过透镜的边缘产生一临界角，这时仍有余光溢出，必须进行遮挡处理，才能使用就是这个道理。还有在光路设计中采用全反射原理来增加光效，被人们利用，均取将很好的效果。 (3)光的折射光的折射也是遵守着一定的规律，、折射光线在入射光线和法线所决定的平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧，、入射角的正弦和折射角的正弦之比，对于一定的两种介质来说是一个常数，上述规律称为光的折射定律。光的折射现象是由于光在两种介质内传播速度的不同。如：我们使用的干凸透镜是按照光的折射原理通过计算把光的能量聚起来使用。光除了折射以后，碰到玻璃还有反射损失，折射面多了损失也多，所以在光学设计中尽量减少光的折射以及反射损失，充分利用能量来解决问题。 (4)光的独立性。来自不同方向或由不同物体发出的光线相交，对每一条光线的独立传播不发生影响。因为，光线在传播的时候是沿直线传播的，但当余光都被挡掉时光本身都互相不干扰。这种传播规律，称为光的独立传播定律。当我们在摄影棚、演播室进行照明布光时，在各个角度的灯它们投射出来的光束在各个空间均有许多交义和重叠。我们把余光挡掉发现每个光束的传播方向及其光分布并不互相影响而产生改变。 (5)光的散射。光的散射发生在不均匀的介质中，这是由于光在介质中的许多方向杂乱的界面上多次反射和折射所引起的。我们日常观察到的自然现象如：云和雾等是高空中大量水汽由光在其中发出散射作用产生的，散射也因吸收而损失，光能损失因介质不同而异。散射光和入射光的光谱相对能量分布基本相同，在某些介质中发生散射时，散射粒子在可见光区域内有选择地吸收一部分波长的光，散射光的光谱相对能量分布较之入射光发生不了改变。发生光散射的因素较多，主要决定于介质条件，根据以上各种散射的规律，在影视照明中也有较广泛的应用。如：影视及舞台多采用的背景灯，大体都是泛光照明，为了取得均匀柔和的光效，利用反射器的各种类型的处理，使多方位的各个界面产生光的反射和折射引起光散射达到较理想的效果。 (6)光的衍射；光波在均匀介质中进行传播时，遇有不同的障碍物，发生传播路径弯曲，绕到障碍物的背后头，出现明暗条纹或彩色条纹，这种现象叫做光的衍射。如果我们用的是单色光，在屏幕上可看到明暗相同的条纹，但复色光在屏幕上看到是彩色的条纹。只有当障碍物的大小与光波波长在数量级上很相接近时，才能观察到明显的衍射现象。光的波长较短，光在均匀介质中是直线传播的，要产生光的衍射需同时具备三个条件：有不同的障碍物来限制入射光的波阵面；有一个一定形状的光源；有用来观察衍射条纹的屏幕。日常生活中，我们可以观察到许多光的衍射现象，如我们观察光源时，可以看到彩色的条纹，这就是光线通过狭缝发出衍射作用。我们在电影与电视应用照明中，接触到的用光的物理特性范围是很广的，不单是如上所述。还有光的干涉、光的吸收、光的色散、光的偏振与我们日常的工作都有涉及，需要我们在不断的进取中分析研究和应用。三、光的颜色 视觉正常的人在光亮的条件下能看到可见光谱中的各种颜色。(波长在0.38微米到0.78微米之间的电磁波)，它们的共同特点就是能为我们的眼睛所能感觉到。这种感觉能表现出它们各自的个性，也就是不同波长光刺激人的眼睛会引起不同颜色的感觉。它们从长波到短波的顺序是红色(700mm)、橙色(620mm)、黄色(580mm)、蓝色(470mm)、紫色(420mm)，依次呈现蓝、青、绿、黄、橙、红各色。波长短于0.38微米的光处在紫外光外端，称之为紫外光，波长大于0.78微米的光，称为红光外。紫外光和红外光不能为眼睛所感觉，但对眼睛产生作用有损害。人眼还能在两个相邻颜色范围的过渡区域看到各种中间颜色如绿黄、蓝绿等等，严格说来不同波长所反映的色应该是不同的，对于某些波长，我们看到的颜色和波长的关系并不是完全固定的，因为这些颜色受到光强度的影响，随着光强度而变化。光谱上除了572mm(黄)、503mm(绿)和478mm蓝)是不变颜色，其它颜色在光强度增加时，随光强度变化，即向红色或者蓝色而变化。不同色觉的波长范围，划分只就是定性的，因为颜色是逐渐变化的，这种变化不仅反映在从一种色到另一种色，而且还反映在同种色的变化。例如绿色、青绿、黄绿等。不同颜色的可见光不仅颜色感觉不同，而目亮度感觉也不同。把能量相等的各种波长的光对着眼睛，会感到黄绿色光最亮、黄光和青光较亮，红光和紫光就很弱。这就是人眼的视觉灵敏度不同所致。考虑到不同颜色的可见光不仅颜色感觉不同，亮度的感觉也不同而且随光的强度而变化。理想的光就是太阳光是一种很好的白光，它是由七种颜色光(红橙黄绿青篮紫)按一定比例组成的，各种色光紧密排列，中间没有界线，是从红到紫所有色光的光谱，这种光谱就称之为连续光谱。在我们影视照明工作中拍摄或者制作节目选择光源要求即是全色又是连续光谱是最佳的选择，因为全色与连续光谱的光源对有色物体的照明反映颜色还原真实。所以我们需要这种白光也称它为全色光。再有一些气体放电光源，在从红到紫的波长区域内，只有几根彩色的亮线，这种光谱我们称无线状光谱，若要使用需要有不同的选择。因为它们的谱线只是相对连续，不能完全体现我们所需要的真实色彩。如果一种色光再不能分解为其它颜色的光，这种光我们称为单色光。由单色光合成的光我们称为复色光，复色光不一定是白光，单色光是指含有一种波长的光，它包含有一定的波长范围。如纳灯只有560毫微米左右的波长，所发出的光为单色黄光，铊灯的谱线只有500毫微米左右的波长，所发出的光是单色绿光，均不能满足影视照明使用。由于人眼的视觉不仅与光的能量大小有关，而且还与光的波长有关，同时与光的颜色也有相关的联系。为此，我们在应用光的过程中，也视必考虑到光的颜色运用。 第二节 光的计量人们用眼睛观察世间的一切事物，所得到的视觉效果，以光产生的视觉强度为基础计量。以视觉效果为评价的光辐射理论称为光度学，在影视照明工作中，离不开光度学所设计的有关学说，通常使用的一般有如下几个方面：一、计量单位、光强度：光源在给定方向的单位立体角内发射的光通量叫做光源在该方向的光强度，简称光强。光源在单位立体角内辐射出一流明的光通量时，则该光源的发光强度即为烛光。所以光源发光的强弱用发光强度来衡量，其单位就是烛光。各个方向的光强度一般是不相等的，光源的光强度大都是对点光源(或光源的大小和使用的照明距离相比很小)的情况而言。如果考虑到有一定表面积的面光源，就要考虑到光源的光出(射)度和光亮度。 、光通量： 立体角：在平面几何种，把整个平面以某一点为中心，用360和2弧度表示。但是，发光体的光通量都是辐射在它周围的一定空间内，因此在进行有关光能的计算时，将是一个立体空间问题。立体角的定义：一个任意形状的封闭锥面所包含的空间称为立体角。单位：以锥顶为球心，以r为半径作一圆球，如果锥面在圆球上所截出的面积等于r2，则该立体角为一个球面度。整个球面的面积为4r2，则整个空间：14r2 / r2 4，即整个空间有4个球面度。人眼对各种不同波长的光的视觉灵敏度不同，还与光的波长有关，因而不能直接用光源的辐射能量来衡量光能的大小，必须用人眼对光的相对感觉量为基准，这个量我们称为光通量；简单地讲，也就是光源在每秒钟内发射光的总量，即在单位时间(1秒种)内光源发出的总能量。光通量的单位是流明(Lm)，一流明等于发光强度为1烛光，在l单位立体角内所发出的光通量。所谓的单位立体角，就是一个锥体，它的顶位于球心，它的底在球面上，且底面积等于球半径的平方，这样的锥体所包立体角就是单位立体角。 、光照度： 用来表示物体被照明的程度的量称为光照度，简称照度。所谓照度就是物体的单位面积上所得到的总光通量，也就是说被均匀照射的物体在1平方米面积上所得到的光通量是1流明时，它的照度就是一个勒克斯。因此，照度的单位为勒克斯。用来测量受照物体表面的照度值时，可用照度计来测量。 、光亮度： 光源在某一方向上的单位投影面，在单位立体角中发射的光通量称为光源在该方向上的光亮度，简称亮度。它是表示光源表面不同位置和不同方向上的发光特性。亮度的单位是熙提和尼特，熙提可以用Sb表示，在1米2表面上的其法线方向的光强度为l烛光的面光源，它在该方向光亮度为1尼特。熙提和尼特换算关系为： 1熙提104尼特 由于面光源表面上各处的光亮度一般情况下并不相等，在各个方向的光亮度也不相等。光源在某个方向上的光亮度也就是它在该方向的单位投影面积上的光强度。发光表面的光亮度可以用亮度计来测量。 、发光效率： 光源所发出的光通量和该光源所消耗的电功率的比值称为该光源的发光效率。简称光效，光源的功率用瓦来表示，也就是每消耗1瓦功率所发射的流明 的发光效率。、利用率： 灯具利用光通量与灯泡(光源)在灯具内发射的光通量之比为灯具的光通量利用率。简称利用率。简单地讲：光源发出的光线是向空间四周辐射的，使用灯具通过光学系统有效地把光源辐射的光线收集起来，传送出去的光线多少，这就是灯具对光线的利用，灯具利用率大小可以通过计算得到，随着电光源与光学系统的更新和改进，灯具的光通利用率不断有所提高，过去老式光源的照明灯具利用率仅为10，新型卤钨聚光灯利用率达30左右。 、配光曲线： 对于各向异性的光源，其发光强度随方向的改变而改变。在灯具设计上为了形象化，通常对这样的光源用曲线来表示它在不同方向上的发光强度。若自原点向各径向取矢量，矢量的长度与该方向的发光强度成正比，将各矢量的端点联起来，就得到光源的发光强度随方向改变的所谓发光强度曲线，即配光曲线。配光曲线用得较为广泛，检验灯具的发光强度在灯具设计中起着主导作用。、寿命： 灯的寿命，一般指对光源而言，分为全寿命和有效寿命两种。、灯从开始燃点到寿命终止的累计工作时间称为灯的全寿命。、灯的光通量下降到初始值的70的累计工作时间称为灯的有效寿命。 一般白炽灯的有效寿命比全寿命短，主要是钨丝蒸发出来的钨不断地沉积在泡壳上。泡壳逐渐发黑，光通量逐渐减少所致。卤钨灯在卤钨再生循环作用下，泡壳始终保持清洁。在寿终时仍有初始值的9598，所以卤钨灯有效寿命实际上是全寿命。其色温比普通白炽灯稳定，寿终时前者的色温降低50K，而后者要降低100K左右。二、色温：我们在日常照明工作中，要根据光源的彩色品质、光源的光谱曲线来提供我们应用。就需要我们掌握和了解色温及其原理。从理论上说色温是比较容易理解的，其原理就是把一个“完全黑体辐射体”(也就是一个即不反射入射光的封闭碳块)，放在密封的加温炉中燃烧，观察这个“完全黑体辐射体”加温燃烧后从暗红到呈黄最后变青白色随着温度的升高中颜色所发生的变化。也就是说：燃烧炽热的物体与它的温度有一定的内在关系。同样在不同温度下“黑体”辐射出来的光谱成分，产生一系列光的质量的变化，按照温度的变化来对照黑体所发出来的波长谱线，若它们颜色一致时，我们就称黑体的温度为这个炽热体的色温。通过以上概念，我们可以制出不同色温光线的光谱能量分布，也就色温的曲线表。色温是以国际温标“凯尔文”绝对标度的零K273C为基准，其单位用K来表示。 在纯钨丝灯的光谱分布大体上与黑体标准的光谱分布相似。钨的熔化点在3660K，其色温在3600K。但钨丝灯光的色温随所通过的电流量而异，指的是在额定电压下燃点的光谱成分。若电压有变化，提高或降低电压，色温均随之变化。如：我们是用同样功率的灯泡，电压在100ll5V的灯泡比电压在220250V的灯泡色温高出大约100K，又如选用110V的灯泡在极限值每增加1V电源电压，色温就增加10K左右，通常认为在10的色温值，对光的成分影响不大。 在现代影视照明中，走出固定场合的摄影棚、演播室，走向大自然，内景戏外拍，采用实景自然光照明，已经形成了出一种必然的趋势。自然根据不同要求，选用不同的光源和不同的色温。如何使各种不同色温的光源适应不同的照明需要，使色彩正常地还原于生活，这个迫切的任务，就需要我们了解、掌握、运用好色温。我们了解了色温的概念，对于气体放电灯来讲，就不一定适用，因为气体放电灯是线状光谱较强的光源。可以做一个比较来说明。大都用“相关色温”的概念。其定义是当气体放电光源的光与黑体在某一温度下辐射白光的颜色最接近，即在均匀色度图上的色距离最小，则黑体这个温度就称为该光源的相关色温。目前，通用的光电源，一般可用相关色温与显色指数Ra这两个物理量来表示它们的特征。因为“相关色温”只在一定程度上表示颜色是很粗糙的、不全面的。二测光基本定律 ：距离平方反比定律 余弦定律（朗伯定律）三光强分布曲线、等照度曲线三、显色指数：一个发光体(指光源)的色温与显色指数，是影视照明光源很重要的参数。光源的显色性好与坏，直接是影响影视照明的拍摄效果。对彩色影象还原极其重要。人们规定了显色指数的定量表示法是这样的，当光源和标准昼光显色一样，就定它的显色指数为100。当二者显示出差别时，光源的显色系数就小于100，差别愈大显色指数就愈小于100。显色指数又称传色指数，最好的显色指数光源是太阳，因为太阳是一个等比例的全色光源，又是具有红橙黄绿青篮紫全色的连续光谱。物体在全色光谱的照射下反映的颜色最为真实，通常我们使用的卤钨灯与一般钨丝灯略好一些，但它的波长较长，所发光略带红色。日光灯是线状光源，近似阳光，它的谱线短波较多，光色略带青紫色。无论钨丝灯还是气体方电灯的显色指数都没有太阳光的全色性。为此，我们为了正常反映物体的颜色往往在太阳下观看就是这个道理，往往比较显色指数时以太阳光作基准来与其它光源作比较。因此，如果有色物体受照的效果和标准昼光照射时一样，则认为该光源的显色指数好。反之如果物体在受照后颜色失真，则该光源的显色指数差。光源的色温与显色指数即有区别又有联系，二者绝不可混淆。近年来影视照明光源发展很快，气体放电光源的大量使用，给使用者代来了麻烦，单纯强调色温符合要求了，但光色不好，光色符合要求了，色温不一定合适，所以对气体放电光源来讲，应强调色温与显色指数二项指标同等重要。光在影视照明中的作用有了“光”我们才能辨别一切，才能认识一切，才能弄清楚一切物体的表面形态、色彩、比例、体积等。认识了光的明与暗、强与弱，以及光线在不同的角度而形成的光影，对人们在精神上起到了很好的感染作用。当我们环顾四周的时候，光线不论多么的短暂，但是呈现在我们面前的景物和物体，都给人以印象，这个印象取决于光线，为此光也是一种无从捉摸的手段，它能够起美化作用，也能够起丑化作用。只要人们有效地利用和控制光线，这一摸不着又看得见的东西，定能利用和创造出光线的感染力。光的作用决定于我们对眼前景物和物体的感觉，也决定于对我们观察的景物和物体的理解。光能起到显露作用又能达到隐匿效果。通过对光的选择我们能够显示出物体的表面质感，引人注目，也可以使人忽略。我们对于不同形状、空间中的相对位置以及尺寸大小的印象都可以通过不同的光处理加以改变。这一切都根据我们如何利用光和运用光使它形成某种规律性的技术手段，创造出光的各种现象艺术效果，发挥光对人们的艺术感染力。 我们了解了光的作用，如何来利用光和运用光。如我们能够利用光线使黑暗式夜间明 亮起来，并且按人们的视觉感和需要调整，来满足视觉的要求。使光线起到实用价值，这个 过程就是我们所选择的照明手段。照明的作用是多方面的，涉及到各个方面。首先是人们的印象，印象决定于周围的环境，景物通过光线呈现在我们面前，对我们形成了印象。这个印象来源于创作性的照明，这便是技巧与手段，光的控制与运用是一种表现手段。如何使人们的视觉富有感染力，利用光在影视照明中进行工作。就需要我们认真地研究掌握光线在电影、电视生产中所起的作用。也就是光在影视照明中的作用。 在人们熟悉了光线的性质以后，如何来应用光线就需要我们了解光线的作用，也就是 光线有哪些功能。就光线的功能而言，范围较广。现就影视照明行业的应用简单介绍如下： 一、用光表现周围环境特点，构成意境、情调、气氛、时间观念等。塑造环境的特点，是突出表现典型形象的重要手段。照明的主要任务是渲染环境气氛，塑造典型环境，构成情凋气氛，赖以表现出时间观念。渲染气氛的照明效果主要来自光与影的基本联想，来自我们对环境的最初步的反应，通过仔细选择照明范围和角度，我们就可以在某种程度上把这些反应体现在画面中去。渲染照明气氛的照明效果另一个方面主要是明暗面的基本关系，称之反差关系，还有来自光与影的基本关系称为时间观念。如光高影低，光低影长，光近影大，光远影小。这就是具体的时间观念。阴影长能表示傍晚的光线，在感觉上使人感到黄昏的光线，表现安宁、忧伤、恬静，阴影短则可以象征炎热的夏天的阳光效果。可以使画面产生有动感和生气勃勃的印象。也可以无情地揭露一切，反之也可以消弱，除掉影子，而取得阴天的效果。也可以选择适合剧情的情调要求，去表现所需要的效果 二、用光把人们的视觉注意力引导到特定的地方，突出某些特点，隐没其它特点。用此 烘托，突出重点，起到视觉转移的作用。 用光引导人们的视觉注意力有许多方法，通常是用突出亮点或暗点的方法，将视觉引 到某一点上，而画面的其它部分则成为烘托主体的环境。如把注意力集中地点突出，其它周围环境处在黑暗之中。比如说全暗一点亮或全亮一点暗，只见轮廓与剪影等。一般则是使照射在被摄物体上的光线强度大大高于投射在附近区域的光线强度。有时我们也可以作相反的处理而达到一种简明的效果，这种表现手法要慎重。 三、用光塑造典型环境，表现被摄对象的周围环境、空间的关系、比例关系以及透视关 系。 当光线揭示出被摄对象的周围环境时，就必然会使你对左右的物体的大与小、距离、体积等作出判断。比如：一座明亮的房子和一间深色发暗的房子相比较给你感觉的印象是不一样的。明亮的房子使人感到明快、敞亮发暗的房子感到阴暗，虽然二个房子一样的大，但对人们所产生的印象是明亮的房子比暗的房子大，这就说明光线的强度及角度可以改变实际上的物理参数。 四、用光表现形状、轮廓、体积形式等。当任何一个物体被光照明以后，人们会从感性上认识这一物体的形状、形态、轮廓及它的体积形式等等。在理论上形态和形状的揭示应该是一种有意安排的过程，这个过程也就是我们用光照明的过程。光线必须加以控制，使它有选择地表现被摄对象独具的某些特点。然而光的位置有时会起到改变这种认识的作用。这就需要人们巧妙地变化光的位置，进一步地运用光比，用控制光线的技巧突出或削弱物体的某一个方面来加以表现它的形状、形态。运用光的照明技巧把被摄对象的某些方面按需要加以突出和隐没，有重点取舍去处理。就能把想要突出表现和渲染的对象的形状、形态、轮廓、体积等的特点表达出来。 五、用光形成构图关系、形成和统一影调的比例关系。 光线能使物体之间产生相互联系，突出构图线条，使群像协调一致。在每个不同画面用光线定出光影的效果线条来进行描绘。可以达到构图的形式，进而控制画面、协调多种景物，准确地控制运用投射的光线范围，安排好光线的分布就可以形成构图、达到予期的效果。通过用光线照明也会影响我们对再现画面中的线条、色调和距离的判断。 六、用光的作用来保持全片的影调平衡，起到视觉上的连贯性。 在一定关系上色调平衡或影调层次，就是在各种景物本身所构成的阶调层次的基础 上，运用光影作用所取得的阶调与影调的综合变化，也就是光线照明要有光位、光亮、光比 创造出适合的亮度分布、亮度间隔、亮度层次而形成影调。不同角度所见到的影调和色调不相同，画面的连贯性就形成不统一，电影与电视的画面均以连贯性的画面组成。画面的连贯性不统一就破坏了视觉的连贯性，所以必须严格掌握和控制光线的调整。使其连续自然地转变各种光的效果。构思的各种不同角度的变化，搞好用“光”照明的设计。 七、满足拍摄需要的亮度和反差范围的技术要求。 用光照明在景物或物体某个部位可以减小景物的色调对比，当然是在技术条件限制下受控制的照明，使之适合于再现系统的曝光限度，如我们所拍景物明暗对比过大，可以用强光照明暗部分，同时使照明光线辟开淡色调区，通过形成阴影使其不受光，这会改善或突出细部的全面清晰度，使画面能更好地再现。 八、用光定型的作用 影视照明用光最突出的作用，就是用光线进行造型，也就是运用控制光线的技巧来进 行造型。光运用的好与坏直接影响到视觉艺术的形象。我们工作中所接触到的任何题材的主题内容都要求真实地再现生活。因为光能造成各种艺术造型效果，所以用光的造型艺术必须在效果上做到真实可信。也要注意人们在现实生活中所感受形式习惯的印象问题。如人们在日常生活中共同的感觉近暗、远亮；近的反差大，远的反差就小；近的物体清晰而远的摸糊。人们对颜色上也感到近鲜明远的比较含糊不鲜明。视觉色差造成的原因是光的明暗不同的结果。而明与暗不同的原因是距离远与近造成的，这也是自然现象。我们在考虑用光造型上要根据自然现象和客观规律去运用处理。在景物造型上一般是天 亮一点，因为天感到远，近处暗一些，这就形成了立体空间。在表现层次时充分利用光影，要有亮也要有暗，利用光线分布技巧来体现空间。其次还要表现立体形状，物体都有长、宽、高的概念，立体面的构成要采用光位、光比、反差、光亮的强弱来完成。固有物体轮廓则是外部形象的特征，外部形象又存在着在不同角度观察会产生不同轮廓这一问题，无论怎么变换角度去观察，总是存在着对象特征的轮廓形式的，这是从造型艺术的角度来讲，运用光线可以表达情感，也可以影响物体本身的质感等。 光线所能交待的范围是很广的，在我们生活中，光起着一种微妙的感染作用。它揭示了我们周围的世界，为我们提供了弄清物体的形态、色彩、结构的必要条件。有了光，人们才会看到一切物体，认识世界。我们仅从以上光的基础知识了解光是不够的，作为影视照明人员不但要懂得光，而且要运用好光。要了解几何光学、物理光学的基础理论知识，更重要的要懂得一整套电影、电视的光学艺术知识。从中能学会多少，决定于自己如何细致地观察周围世界中光和影的作用。如何研究分析画面，你在影视制作照明工作中创造性地运用光线的程度。只有应用好我们所能掌握的“光线”，才能发挥照明所应起的作用。第三章 影视照明光源摄影艺术就是“光的艺术”，充分利用各种各样的自然光和人工光，才能制作出精彩鲜艳的镜头。凡是能够发光的物体我们都称之为光源。以电力为能源的光源我们就称为电光源（指灯泡和灯管），影视照明光源在电光源发展的基础上产生的，它对普通电光源提出了更高的要求，影视照明光源是电光源中的一个小部分。第一节 电光源的种类电光源从诞生到今天已有100年的历史了，与别的人工光源相比，虽然100年时间是短暂的，但是电光源的发展速度，超过了任何种类的人工光源。电光源的品种非常多，按照其工作原理和方式可分为如下几类： 场致发光灯 半导体灯 固 体 闪光灯 真空灯 白炽灯 无卤素灯 充气灯电光源 卤素灯 辉光放电灯、氖灯、霓虹灯 低压荧光灯 气 体 低气压灯 低压钠灯 弧光放电灯 高压汞灯 高压钠灯 高气压灯 高压氙灯 金属卤化物灯 碳弧灯影视照明光源只是电光源的一小部分，与一般的照明光源用途不一样，除了上述分类外，还可有更多的区分方法。1、摄影光源（外景、内景拍摄）和放映（指放映影片或印片）光源二种。2、根据电光源（灯泡或灯管）的引出形式可分为单端引出和双端引出二种。3、根据光源使用的玻璃材料可分为石英玻璃和硬料玻璃二种。4、根据光源的额定色温可分为高色温（5500K6000K）和低色温（3200K以下）二种。5、由光源发光体可分为面光源（指聚光灯泡发光体比较宽的）和线光源（管形灯泡呈线状）二种。6、根据光源的额定功率可分为大功率（10KW以上）、中功率（25KW）、小功率（1KW以下）。第二节 选用影视照明光源的基本要求影视照明光源（这里指灯泡或灯管）按用途可分为两大类：一是拍摄电影、电视时照明所用的光源，称为摄影光源。二是用于电影放映、洗印使用的光源，称为放映光源。这里主要介绍摄影光源，根据影视照明的特点对使用的光源有如下要求：一、要求显色性能好。显色性能的好与坏是用显色指数来表示的，显色指数越高，显色性能就好。（最好的光源太阳的显色指数为100）。显色指数是影视照明用光源的重要指标，为了能在电影银幕或电视荧光屏上真实地反映被照景物的本来颜色，我们使用的照明光源的显色指数不能低于85。不然颜色还原差、就会失真。二、色温要正确。影视照明用光源除对显色指数有要求外，还有色温的要求。电影拍摄使用两种胶片，一种是灯光片，色温在3200K，另一种是日光片，色温是5500K。如果显色指数符合要求，但色温不符合要求，影片颜色就会失真。如用灯光片拍摄采用5500K高色温光源时，颜色偏兰。反之用日光片拍摄采用3200K低色温光源时，颜色偏黄。故使用时应注意正确地使用光源的色温与要求吻合。一般来说二种不同色温的光源是不能混合使用的必须采取一定的措施来平衡色温，以保证拍摄的需要。在实践中，我们用日光片拍摄时，若采用低色温光源，就必须在光源前加升色温的兰滤色片，使3200K色温提高到5500K以满足拍摄要求。反之也可用同样的方法来降低色温。三、要求高光效、足够的亮度影视照明光源的要求与普通照明光源的要求是有所不同的，除了对发光颜色和色温有要求外，还必须有光效较高、有足够的亮度来满足胶片的感光。电影的画面能否正确地反映出物体原来的颜色或物体颜色的饱和鲜明程度是和被摄物体照明光源的亮度有关的。一般电影拍摄所需亮度根据所使用胶片的具体要求安排合适的照度。四、求光源能直接入网工作，附属装置少，启动时间短，操作方便。光源的额定工作电压就是电源电压。过去电影摄影棚内的工作电源电压大都在110伏，而市内电压为220伏，所以现在也变为220伏了。对影视照明光源来说，应能在标定的电源电压下直接工作，一经接入电源灯即可亮。对白炽灯及卤钨灯而言，光源在接通电源后很短的时间内，就达到最大的光输出，进入正常的工作状态，点燃比较方便；而气体放电灯（镝火灯、球形氙灯等）需要触发器等辅助装置才能点燃，并且再次点燃需要时间较长。五、要求光源体积小，寿命要长。影视照明光源使用时流动性大，搬动和拆卸频繁。故对光源（灯泡或灯管）的要求尽量体积要小，这样可以减小灯具的体积和重量，便于携带；同时，光源体积小，也便于光学系统的设计，提高光的利用率。影视照明光源的寿命长才能保证正常工作，并且节省成本、节省时间。影视照明光源比一般普通电光源寿命长，长达200400小时以上。第三节 使用影视照明光源的应注意的问题照明人员在使用电光源中应注意的问题： 1、首先应检查所选用的光源的名称、型号、规格是否符合所选用的要求，并根据技术标准检查是否合格然后再应用。 2、根据光源要求检查光源的电参数，是否在额定的指标符合要求的基础上接入电源投入使用。 3、光源灯泡泡壳应保持洁净透明，并无影响灯泡照明特性的缺陷。不得用手直接去接触光源，以免广泛产生蚀透现象，影响使用。 4、光源在燃点时一般要求灯头在与水平方向成45角为适宜。可在这范围内调节。 5、光源在燃点使用中，不应有强烈的机械震动。 6、光源灯泡在燃点时应能承受比额定电压高5的瞬时电压的冲击。 7、光源的几何尺寸及光电参数要求符合标准规定，尽可能选用一致性好的产品，保证使用的质量。8、光源的电参数应在额定电压下燃点20分钟后进行测试(一) 测试仪表要求精度不低于0.5级；(二) 光通量应用积分光度计测量，其误差不大于5；(三) 色温度用单色仪或色温表测量,其误差不大于20K(测试仪表均应定期核准)