舞臺(tái)燈光場(chǎng)景綜合控制的研究

吳潤(rùn)良

摘要：舞臺(tái)燈光會(huì)根據(jù)舞臺(tái)氛圍，劇情的發(fā)展，演出的進(jìn)度不斷變化，不同的情景展現(xiàn)出不同的舞臺(tái)效果，LED舞臺(tái)燈的不斷發(fā)展也使得人們對(duì)它的需求越來(lái)越大，對(duì)技術(shù)的要求越來(lái)越高。本文對(duì)于舞臺(tái)燈光場(chǎng)景綜合控制進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，希望能給同行業(yè)工作者提供參考和幫助。

關(guān)鍵詞：舞臺(tái)燈光；控制系統(tǒng)

一、舞臺(tái)燈光系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)濟(jì)進(jìn)步刺激技術(shù)進(jìn)步，而技術(shù)進(jìn)步直接表現(xiàn)在設(shè)備的更新與升級(jí)方面。這一現(xiàn)象在舞臺(tái)燈光系統(tǒng)方面體現(xiàn)的尤為明顯。在舞臺(tái)燈具設(shè)備方面，國(guó)內(nèi)與國(guó)外生產(chǎn)商均進(jìn)行著日新月異的變革。當(dāng)然，在技術(shù)研究方面，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠商與國(guó)外設(shè)備生產(chǎn)廠商還有不小的差距。由于國(guó)外工業(yè)技術(shù)比較發(fā)達(dá)，因此，其在舞臺(tái)燈具設(shè)備的生產(chǎn)與研發(fā)方面基礎(chǔ)雄厚。

二、舞臺(tái)燈光系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

1.舞臺(tái)光源及燈具

舞臺(tái)光源及燈具是舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)和重要組成部分。為適應(yīng)舞臺(tái)效果，舞臺(tái)光源有著特定的屬性要求，現(xiàn)今舞臺(tái)光源大多應(yīng)用熱輻射光源、氣體放電光源、電致發(fā)光光源，其共同特點(diǎn)為光譜連續(xù)，顯色性高，亮度強(qiáng)，在提供豐富色彩的同時(shí)保證了舞臺(tái)效果最完美的展現(xiàn)。燈具種類繁多，根據(jù)不同光源類型和型號(hào)有與之相適應(yīng)的燈具，各種不同用途的燈具匯總在一起提供了良好的舞臺(tái)藝術(shù)效果，同時(shí)增加了燈線的可控性。

2.特殊舞臺(tái)燈光設(shè)備及電腦燈

特殊舞臺(tái)燈光設(shè)備及電腦燈是近幾年最為流行的燈控工具，例如光纖、煙火、激光等等，為舞臺(tái)氛圍的烘托提供了技術(shù)保障。其中光纖是指利用光導(dǎo)纖維的特殊反射原理，將光線傳輸?shù)饺魏涡枰彰鞯牡胤?，它的最大?yōu)勢(shì)在于可控性高，光照穩(wěn)定。煙火是大型娛樂活動(dòng)不可或缺的氛圍烘托道具，在實(shí)踐應(yīng)用中也是接連好評(píng)。電腦燈的工作原理是利用單核計(jì)算機(jī)的智能控制技術(shù)使燈具投射不同的圖案、光束、色彩，既時(shí)尚又動(dòng)感。

3.舞臺(tái)燈光控臺(tái)

舞臺(tái)燈光亮度和色彩的調(diào)控是燈控的主要表現(xiàn)形式，一切燈光色彩、亮度、方向的改變都是由控臺(tái)實(shí)現(xiàn)。主要的控臺(tái)種類包括電腦燈控臺(tái)、調(diào)光器專用控臺(tái)、換色器控臺(tái)，三者互為一體，自成系統(tǒng)，對(duì)光、色及圖案、方位進(jìn)行系統(tǒng)地調(diào)控。

三、舞臺(tái)燈光場(chǎng)景綜合控制系統(tǒng)的建立

1.舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)建模。舞臺(tái)燈具包括電腦燈和常規(guī)燈具，常規(guī)燈具即亮度調(diào)節(jié)器和色彩變換器，舞臺(tái)燈具作為舞臺(tái)燈光的基礎(chǔ)，與舞臺(tái)場(chǎng)景共同成為舞臺(tái)燈光場(chǎng)景綜合控制系統(tǒng)的建模內(nèi)容。本次建模的主要目的是為了確立電腦燈和常規(guī)燈具亮度、色彩變化結(jié)合舞臺(tái)場(chǎng)景對(duì)舞臺(tái)總體效果產(chǎn)生的影響。以系統(tǒng)為輸入量，以舞臺(tái)燈具為控制量，以舞臺(tái)效果作為輸出量，反應(yīng)系統(tǒng)的舞臺(tái)實(shí)際效果。

2舞臺(tái)燈具的建模。燈具作為舞臺(tái)燈光場(chǎng)景綜合控制建模對(duì)象，在建模過程中對(duì)其調(diào)光和變色進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定的方法包括對(duì)電壓和機(jī)械光圈的調(diào)試，換色燈及電腦燈顏色輪的調(diào)整。在舞臺(tái)燈光場(chǎng)景綜合控制系統(tǒng)模型中以光圈大小、顏色、電壓為輸入量，結(jié)合理論推導(dǎo)和公式應(yīng)用研究光通量的變化值。值得注意的是，在白熾燈類的光源中可以采用晶閘管調(diào)光的方式進(jìn)行調(diào)光，不僅可控性強(qiáng)，且穩(wěn)定可靠。

3.舞臺(tái)場(chǎng)景的建模。舞臺(tái)場(chǎng)景信息通常利用攝像機(jī)進(jìn)行采集，以像素的紅綠藍(lán)三色值為研究對(duì)象，設(shè)定模擬燈具和測(cè)點(diǎn)，結(jié)合舞臺(tái)場(chǎng)景搭設(shè)的實(shí)際測(cè)點(diǎn)數(shù)，進(jìn)行公式求解。

四、舞臺(tái)燈光場(chǎng)景控制系統(tǒng)控制器的具體設(shè)計(jì)

1.舞臺(tái)燈光場(chǎng)景控制器整體構(gòu)架。在舞臺(tái)燈光場(chǎng)景實(shí)際操作前，燈光師會(huì)先利用軟件將設(shè)計(jì)的燈光效果做成圖片，不同的燈效有相應(yīng)的參數(shù)，燈光師會(huì)將確定的燈效參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定和整理，在最終的舞臺(tái)燈光場(chǎng)景控制臺(tái)中錄人參數(shù)報(bào)表，在實(shí)際操作中，舞臺(tái)燈具在舞臺(tái)燈光場(chǎng)景控制器的操控下準(zhǔn)確的投射光線，變換色彩，達(dá)到預(yù)定效果。除此之外，燈光師也會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，達(dá)到最佳舞臺(tái)效果。一場(chǎng)晚會(huì)，燈具少則幾十幾百個(gè)，多則幾千幾萬(wàn)個(gè)，燈具越多，參數(shù)調(diào)整工程量越大，燈光調(diào)節(jié)工作越繁重，對(duì)每一位燈光負(fù)責(zé)師來(lái)說(shuō)都是一個(gè)挑戰(zhàn)。

2.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)即誤差反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)構(gòu)有三層，分別為輸入層、輸出層及中間隱含層，隱含層的層數(shù)根據(jù)燈效預(yù)期設(shè)計(jì)由人為決定。BP網(wǎng)絡(luò)的最大特點(diǎn)在于在任何一個(gè)閉區(qū)間內(nèi)的連續(xù)函數(shù)都可以用該網(wǎng)絡(luò)逼近，完成m維到n維的映射。神經(jīng)元連接強(qiáng)度通過學(xué)習(xí)規(guī)則進(jìn)行算法確認(rèn)，融合環(huán)境因素與人為控制對(duì)不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)選擇合適的學(xué)習(xí)規(guī)則。

3.舞臺(tái)燈光場(chǎng)景控制算法的確立。舞臺(tái)燈光控制器的設(shè)計(jì)很大一部分是由人為的因素參與進(jìn)來(lái)，燈光師根據(jù)預(yù)想場(chǎng)景效果與實(shí)際舞臺(tái)燈效進(jìn)行控制量的調(diào)節(jié)，通過控制算法實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)場(chǎng)景綜合控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)階段的控制算法包括專家控制、PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等等，這種根據(jù)人的現(xiàn)場(chǎng)判斷做出燈具參量輸出控制的方法，適合舞臺(tái)事故多發(fā)性燈光要求。尤其是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法，解決了燈具與觀測(cè)點(diǎn)緊密牽連的問題，利用大規(guī)模的非線性自適應(yīng)系統(tǒng)，處理單元組成，依人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)針對(duì)環(huán)境進(jìn)行適時(shí)地行為調(diào)整，對(duì)舞臺(tái)燈光場(chǎng)景的綜合控制起到重要的作用。

五、結(jié)束語(yǔ)

我們的舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)者們?cè)谖枧_(tái)燈光的功能上從不同的角度做了更多的探索與嘗試，在實(shí)踐中也取得了一定的成效。如今就多種多樣的舞臺(tái)演出形式來(lái)說(shuō)，舞臺(tái)節(jié)目有各種不同性質(zhì)、不同類型的題材，且舞臺(tái)節(jié)目形式也越來(lái)越多樣化，人們欣賞節(jié)目時(shí)的審美要求也越來(lái)越高。為了滿足這些要求，設(shè)計(jì)者不得不在舞臺(tái)上花些功夫，以舞臺(tái)燈光為基礎(chǔ)，融入更多的新元素，再結(jié)合先進(jìn)的照明設(shè)備，從更多角度、形式上去進(jìn)行舞臺(tái)燈光的布置，以此來(lái)創(chuàng)造一個(gè)絢麗多彩的舞臺(tái)。

（作者單位：江西省上饒市弋陽(yáng)縣青少年宮）