新年伊始，小酷龍就接到了一個有趣又艱巨的工作任務(wù)：參與拍攝一部新春電影。演員、場記、攝影師……劇組工作人員都已就位，小酷龍將會承擔(dān)什么工作呢？

燈光在劇組中的重要性

雖然小酷龍接下了任務(wù)，但心中隱隱有些不服氣。他覺得從事和燈光相關(guān)的工作似乎沒有體現(xiàn)出自己在劇組中的重要性。直到開工前，小酷龍收到導(dǎo)演的一封郵件，才改變了想法。

親愛的小酷龍：

你愿意接受劇組布光的工作，我可真是太開心了！要拍好一部劇，光影的呈現(xiàn)非常重要。

不過，光學(xué)作為物理學(xué)的一個分支，具有一定的學(xué)習(xí)難度，涉及反射、衍射、折射、干涉等知識點。你需要掌握不少數(shù)學(xué)和物理的基礎(chǔ)知識，還要有完整的邏輯思維能力和科學(xué)實踐能力。作為一名堅持探索科學(xué)奧秘的智能小龍人，你一定能出色地完成這次任務(wù)，加油！

后附工作內(nèi)容清單，請注意查收喲！

信任你的導(dǎo)演

本次拍攝需要布置三個場景的光源，每個場景對應(yīng)不同的要求，具體情況如下——

拍攝場景一

家居場景

要求：根據(jù)不同的房間、不同的家居生活場景布置光源，重點是要體現(xiàn)出家居生活的真實感。

拍攝場景二

城市街景

要求：要把彩燈、街燈布置到位，并且應(yīng)用一些高科技燈具，體現(xiàn)出五光十色的城市夜景。

拍攝場景三

舞臺劇場景

要求：布置一個燈光完善、效果出色的舞臺。根據(jù)劇情，舞臺燈光要有不同的顏色，甚至要投射出不同的圖案，將演員的表演渲染得更加生動。

拍攝場景一：家居場景

Q：為什么有些房間的燈光顏色偏黃，有些房間的燈光顏色偏白？

A：光線的顏色和色溫息息相關(guān)。

色溫被用來表示光線的顏色，單位為“K”（開爾文）。色溫越低，光線越偏向暖色調(diào)（比如紅色光和黃色光）；色溫越高，光線越偏向冷色調(diào)（比如白色光和藍(lán)色光）。

室內(nèi)設(shè)計師在不同的房間或場景設(shè)置不同顏色的燈光，是因為色溫會對大腦的興奮程度產(chǎn)生影響。

那冷色光這種比較“刺眼”的光用在哪里呢？它一般用于需要高度集中注意力的環(huán)境，如手術(shù)室、實驗室等。

Q：有陽光還不夠嗎？有些植物怎么如此“嬌氣”，還要照補光燈？

A：補光燈是一種人造光源，能模擬自然光的顏色和強度。

我們在室內(nèi)養(yǎng)植物（比如多肉植物）時，可能會遇到自然光照不足的情況。此時，補光燈可以為植物提供適宜的光照。

Q：魚缸也照燈，魚兒不會覺得刺眼嗎？它們晚上睡得著嗎？

A：魚缸燈的原理和多肉植物補光燈類似，在采光不好的室內(nèi)，它能為熱帶魚類和水草提供充足的光照。

魚缸燈通過改變光照模擬晝夜交替，讓魚類能夠調(diào)節(jié)作息，進(jìn)行各種生理活動。

水草依靠魚缸燈發(fā)出的光進(jìn)行光合作用，釋放出氧氣，增加水中的含氧量。

魚缸燈發(fā)出的紅色光或紅黃藍(lán)組合光還能提升熱帶觀賞魚的生長速度，讓它們的體色更鮮艷。但光照時間不宜過長，否則魚缸中容易滋生藻類，影響魚類和水草生存。

Q：為什么通常冰箱冷藏室有照明燈，而冷凍室卻沒有？

A：這主要和冷藏室、冷凍室的使用頻率及溫度有關(guān)。

首先，冷凍室內(nèi)通常裝需較長時間儲存的食物，被打開的頻率較低。而冷藏室的使用頻率更高，在內(nèi)部安裝一個照明燈能幫我們迅速找到想要的食物。

其次，冷凍室的溫度一般在-18℃及以下，普通燈泡承受不了這樣的低溫，可能有炸裂、短路等風(fēng)險。

此外，燈泡發(fā)光會散發(fā)熱量，降低冷凍效率，可能導(dǎo)致冷凍室內(nèi)壁凝結(jié)水滴，形成冰霜。這一狀況會影響冰箱的正常使用，增加用電成本。

Q：寫作業(yè)時用的護眼燈真的能保護我們的視力嗎？

A：影響我們視力的光照因素很多，主要有以下幾種——

短波藍(lán)光會加速黃斑區(qū)細(xì)胞氧化，對視網(wǎng)膜造成傷害。

頻閃是由交流電源引起的燈光快速閃爍現(xiàn)象，我們?nèi)庋酆茈y覺察，但是對眼睛的危害很大。

護眼燈有多種分類。LED（發(fā)光二極管）護眼燈主要從光照強度及光線均勻度方面來保護眼睛。

高頻護眼燈則以更高的工作頻率讓光線更穩(wěn)定，而直流護眼燈通過把交流電轉(zhuǎn)化為直流電來減弱甚至消除頻閃。

除此之外，一些功能齊全的護眼燈還有過濾藍(lán)光、防眩光、調(diào)節(jié)色溫等功能，可達(dá)到保護視力、減輕視疲勞的效果。

Q：浴霸會發(fā)光，它也是燈嗎？為什么它能用來取暖？

A：根據(jù)熱源的不同，浴霸可分為燈暖浴霸、風(fēng)暖浴霸、燈風(fēng)雙暖浴霸和碳纖維浴霸等類型。

其中，燈暖浴霸和燈風(fēng)雙暖浴霸都用到了紅外線燈泡作為熱源，所以它們也算是燈

燈暖浴霸和燈風(fēng)雙暖浴霸的紅外線燈泡通過熱輻射的方式來加熱室內(nèi)空氣，提升浴室內(nèi)的環(huán)境溫度，避免我們在寒冷的冬天洗澡時著涼。

在沐浴后，浴霸還能快速烘干浴室，減少細(xì)菌和霉菌的滋生。

拍攝場景二：城市街景

Q：城市夜景真漂亮！霓虹燈怎么會有那么多顏色？

A：19 世紀(jì)末到20 世紀(jì)初，科學(xué)家們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了空氣中的幾種惰性氣體元素——氦、氖、氬、氪、氙。

隨后，人們發(fā)現(xiàn)了這類氣體的神奇特性：在接近真空的玻璃管中充入惰性氣體，再通上高壓電，玻璃管內(nèi)就能發(fā)出絢麗多彩的光芒。

如今， 多彩的LED 燈正在逐步取代霓虹燈。由于單個的LED 燈珠可以做得足夠小，因此，在燈具內(nèi)均勻排布幾種基礎(chǔ)顏色（如紅、綠、藍(lán)）的燈珠，通過控制每種顏色的光照強度來使色光按不同的比例混合，就可以實現(xiàn)豐富的色彩變換。

Q：為什么路燈大多發(fā)出黃色的光？

A：發(fā)出黃色光的路燈一般是高壓鈉燈。

高壓鈉燈是一種氣體放電燈，除了道路上，它們還被廣泛應(yīng)用于廠區(qū)、碼頭、廣場、公園等地方。

通過提高燈管中鈉蒸氣的氣壓一類的諸多方法，可以使高壓鈉燈的亮度更高，顏色也更加接近白光。

高壓鈉燈在啟動后， 需要5～10 分鐘才能達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)，在熄滅后也不能立即重啟。

黃色光透霧性比其他顏色的光更好，人眼對黃色光也比較敏感，因此，用高壓鈉燈作為路燈有助于減少夜間交通事故的發(fā)生。

如今，色溫更接近自然光、顯色指數(shù)更高的LED 路燈也越來越多，但是高壓鈉燈的成本比較低，道路、廠區(qū)等場景對于色溫的要求相對沒有那么高，因此，即使LED 燈越來越普及，仍有大量的路燈采用高壓鈉燈。

Q：道路上的智能車燈，你見過嗎？

A：如今的車燈，已經(jīng)智能到可以搭載芯片來進(jìn)行數(shù)字化控制。通過芯片，我們不僅能精準(zhǔn)地控制燈的各種參數(shù)，還能讓車燈像投影儀一樣在路面上投射出圖像。

拍攝場景三：舞臺劇場景

Q：舞臺上的燈光有什么作用？

A：面光。它是舞臺燈光家族中的核心成員，通常從觀眾席上方或后方投向舞臺，投射角一般呈45°，可以消除演員面部陰影，讓觀眾更加清晰地看到演員。

耳光。如果舞臺是一個腦袋，耳光就像兩側(cè)的耳朵。它位于舞臺臺口外兩側(cè)，交叉斜投到舞臺上，上下數(shù)層，可以輔助面光，加強演員面部照明，增強演員和景物的立體感。

逆光。它與觀眾的視線相反，從舞臺里面投向臺口，也稱輪廓光，常用來突出演員或景物的輪廓。

腳光。它位于舞臺臺口前的臺板上，由下向上投射，既能輔助面光照明，又能消除由面光、頂光等造成的人物面部陰影。

頂光。它是自舞臺上方投下的光，主要用于舞臺照明，突出演員的造型。它能讓演員的臉顯得更瘦，也能突出演員的神秘感和危險感，一般用在反派角色上。

流動光。它從舞臺兩側(cè)的活動燈架上射向舞臺，功能與側(cè)光類似。

追光。它一般從觀眾席后方或追光室投向舞臺，主要用于跟蹤演員，起到特寫的作用。

Q：為什么舞臺上的燈光可以聚集在人和布景上面？

A：因為舞臺上大量使用了聚光燈，它具有聚集光線的功能。

螺紋透鏡聚光燈

簡稱“螺紋燈”，其透鏡內(nèi)面呈網(wǎng)格狀，外面有類似同心圓的螺紋。

螺紋對光線具有很強的散射作用，特別適用于演播室內(nèi)的人物輪廓造型和側(cè)面造型用光。

大部分螺紋燈裝有擋光板，它可以控制光線的照射區(qū)域，對光束進(jìn)行“整形”。

平凸透鏡聚光燈

簡稱“PC 燈”，采用平凸透鏡會聚光線形成聚光效果，光束較為集中。

螺紋燈與PC 燈的區(qū)別

同為聚光燈，螺紋燈和PC 燈對光線聚集的效果明顯不同。

螺紋燈的兩面雖然略有凹凸，但鏡片兩側(cè)基本是平的，通過它投射出的光線比較柔和，光斑輪廓處的亮度是漸變的。

PC 燈一面是平的，另一面則呈球形凸起，具有很強的聚光和透光能力，所以它的光斑輪廓清晰，光質(zhì)比較硬，同等功率下的亮度比螺紋燈高。

Q：有些燈光投射到舞臺上會有形狀和圖案，是什么原因呢？

A：那是成像燈和電腦燈的功勞。現(xiàn)在，我們一起來看看它們的科學(xué)原理吧！

關(guān)于成像燈

成像燈既可以用作遠(yuǎn)距離、高強度的局部照明，又可以在舞臺上形成不同形狀、不同顏色的光斑或圖案效果。

關(guān)于電腦燈

電腦燈是一類智能的、“會動”的舞臺燈具。它的亮度、顏色、圖案、頻閃、變焦、聚焦等都可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，燈體可以旋轉(zhuǎn)、擺動。

搖頭燈是一種常見的電腦燈，分為染色電腦搖頭燈和圖案電腦搖頭燈兩種。