一、光構成原理 

    （一）、色光混合三定律 人眼睛不僅對單色光產生一種色覺，而且對混合光也可以產生同樣的色覺。例如520毫微米的單色光刺激人眼產生綠色覺，將510毫微米與530毫微米的單色光混合刺激人眼也可以產生綠色覺；又如580毫微米的單色光刺激人眼產生黃色覺，將700毫微米的紅光與510毫微米的綠光混合刺激人眼也可以產生黃色覺，而且人眼感覺不出這兩者之間有什么差別。光譜中色光混合是一種加色混合，用3種原色光：紅（R）、綠（G）、藍（B）、按一定比例混合可以得到白色光或光譜上任意一種光。格拉斯曼將色光混合現象歸納為三條定律：補光律、中間色津、代替律。

    補色律--每一種色光都有另一種同它相混合而產生白色的色光，這兩種色光稱為互補色光。例如藍光和黃光，綠光與紫光，紅光與青光混合都能產生白光。 

    中間律--兩種非補色光混合則不能產生白光，其混合的結果是介乎兩者之間的中間色光。例如紅光與綠光，按混合的比例不同，可以和到介乎兩者之間的橙、黃、黃橙等色光。 

    代替律--看起來相同的顏色卻可以由不同的光譜組成。只要感覺上是相似的顏色，都可以相互代替。例如顏色光A=色光B，色光C=色光D，則A+C=B+D；又如A+B=C，而X+Y=B，則A+（X+Y）=C，如：A（黃光）=B（紅光+綠光），C（青光）=D（藍光+綠光），A（黃光）+C（青光）=B（紅光+綠光）+D（藍光+綠光），其結果是A（黃光）+C（青光）=淡綠光，B（紅光+綠光）+D（藍光+綠光）=紅光+綠光+藍光+綠光=白光+綠光=淡綠光。這就是代替律。它在色彩光學上是一條非常重要的定律，現代色度學就是以此為理論基礎而建立的。色光混合定律屬于加色混合，它與染料、顏料的混合相反，后者為減色混合，其混合的規律也完全相反。 

    （二）、三原色光混合 色彩物理理論中的加色法混合理論證明，紅、綠、藍三原色光等量混合時產生白光；紅光與綠光等量混合產生黃光；紅光與藍光等量混合產生品紅；綠光與藍光等量混合產生青光。如果用字母R、G、B、Y、M、C、W分別代表紅、綠、藍、黃、品、青、白，則可以由下式得出混合結果：

   綠光（2G）+紅光（2R）→黃光（Y） 紅光（2R）+藍光（2B）→品紅光（M） 藍光（2B）+綠光（2G）→青光（C）
    紅光（2R）+綠光（2G）+藍光（2B）→白光（W） 如果三原色光以二比一的比例混合，其結果如下：
    紅光（2R）+綠光（1G）→橙色 紅光（1R）+綠光（2G）→黃綠 紅光（2R）+藍光（1B）→曙紅
    紅光（1R）+藍光（2B）→紫紅 綠光（2G）+藍光（1B）→翠綠 綠光（1G）+藍光（2B）→天藍
    因為黃、品、青分別為紅、綠、藍色光的間色，因此也可表示為： 2R+Y=2R+（2R+2G）=4R+2G→2R+G（橙）
    2G+Y=2G+（2R+2G）=4G+2R→2G+R（黃綠） 2R+M=2R+（2B+2R）=4R+2B→2R+B（曙紅）
    2B+M=2B+（2B+2R）=4B+2R→2B+R（紫紅） 2G+C=2G+（2B+2G）=4G+2B→2G+B（翠綠）
    2B+C=2B+（2B+2G）=4B+2G→2B+G（天藍） 如圖45所示，凡通過等邊三角形中心點相對的兩色互為補色關系，其混合的結果如下： 
    藍光（2B）+黃光（2G+2R）=2B+2G+2R→白光 天藍（2B+G）+橙光（R+G）=2B+2G+2R→白光
    青光（2B+2G）+紅光（2R）=2B+2G+2R→白光 翠綠（2G+B）+曙紅（2R+B）=2B+2G+2R→白光
    綠光（2G）+品紅（2B+2R）=2B+2G+2R→白光 黃綠（2G+R）+紫紅（2B+R）=2B+2G+2R→白光
二、光的藝術作用 

    （一）、光藝術的起源 陽光、月光、星光和火光伴隨著原始人的生活，旭日與夕陽交替，白晝和黑夜循環，原始人在光的沐浴下生成發育繁衍?；鸬陌l明使用，使人類進入了新的文明階段，火不僅用來照明、取暖、燒烤食物，到了晚間，原始人圍著火堆，舉起火把狂歡舞蹈，一堆堆火光映紅了一張張歡樂而喜悅的臉，一串串舞動的火把構成火蛇巨龍，這就是人類早期的用光構成的原始光藝術雛型。 

     隨著火、蠟燭、油燈、汽燈、電燈等人工光源的發明創造，人類跨越了一個又一個文明階段進入了當今燈光照明高科技時代，由于人工照明技術的迅速發展和人造光源的普及，人們的夜生活變得越來越豐富多采，燈光藝術作為一種新的視覺藝術形式，把人們的生活空間裝點得更加美麗。在現代環境藝術設計、舞臺藝術設計、室內裝飾等方面，燈光藝術已被廣泛地應用。 

   （二）、光的藝術魅力 光照的作用對人的視覺功能的發揮極為重要，因為沒有光就沒有明暗和色彩感覺，也看不到一切。光照不僅是人視覺物體形狀、空間、色彩的生理的需要，而且是美化環境必不可缺少的物質條件。光照可以構成空間，又能改變空間；既能美化空間，又能破壞空間。不同的光照不僅照亮了各種空間，而且能營造不同的空間意境情調和氣氛。同樣的空間，如果采用不同的照明方式，不同的位置、角度方向，不同的燈具造型，不同的光照強度和色彩，可以獲得多種多樣的視覺空間效應：如有時明亮寬敞，有時晦暗壓抑；有時溫馨舒適，有時煩躁不安；有時喜慶歡快，有時陰森恐怖；有時溫暖熱情，有時寒冷冷淡；有時富有浪漫情調，有時產生神秘感覺等等，光照的魅力可謂變幻莫測。 

    在光照下，人和物就會產生明暗界面和陰影層次的變化，并在視覺上賦予立體感。如果改變源的光譜成分、光通量、光線強弱、投射位置和方向就會產生色調、明暗、濃淡、虛實、輪廓界面的各種變化，這是運用光照藝術渲染環境藝術氣氛和烘托人物性格的重要手段。如同一頭像攝影，如果取頂光直射照明，那么，人臉給人以冷漠、嚴肅、陰森的感覺；如果取斜上方半側光照明，那么人臉輪廓分明給人以性格外向、精明能干的感覺；如果取多光源散光照明，那么，給人以性格隨和，心情愉快的感覺；如果取向上直射照明，那么會給人以恐怖、兇殘、憤怒的感覺。光雕是現代造型藝術的新形式，有藝術家利用玻璃、冰塊、透明塑料等透光材料制成各種造形和燈具，光線從內部或外部照射，通過投射光的透射、折射、反射等物理特性的充分發揮，構成光輝燦爛的立體藝術，也有利用小型彩色燈泡、燈珠、霓虹燈、光導纖維等燈具材料，直接構成五彩繽紛的燈光圖案畫面。

    由燈光和音樂互相配合而創造的綜合藝術在現代表演藝術和環境藝術中十分流行，如現代搖滾歌星表演時，利用燈光照明的明暗、色彩、強度，使整個舞臺顏色瞬息萬變，從而使歌迷們陶醉于一種快節奏夢幻般的超現實世界。又如，燈光和音樂配合還用于音樂噴泉、露天廣場、歌舞廳、溜冰場以及商業建筑等環境藝術氣氛的渲染，設計師運用計算機控制燈光和音樂編制的程序，使音樂的節奏同步配合燈光的強弱和搖曳，從而獲得聲、光、色的綜合藝術效果。

三、設計的原則 

   1.功能性原則 燈光照明設計必須符合功能的要求，根據不同的空間、不同的場合、不同的對象選擇不同的照明方式和燈具，并保證恰當的照度和亮度。例如：會議大廳的燈光照明設計應采用垂直式照明，要求亮度分布均勻，避免出現眩光，一般宜選用全面性照明燈具；商店的櫥窗和商品陳列，為了吸引顧客，一般采用強光重點照射以強調商品的形象，其亮度比一般照明要高出3～5倍，為了強化商品的立體感、質感和廣告效應，常使用方向性強的照明燈具和利用色光來提高商品的藝術感染力。 

     2.美觀性原則 燈光照明是裝飾美化環境和創造藝術氣氛的重要手段。為了對室內空間進行裝飾，增加空間層次，渲染環境氣氛，采用裝飾照明，使用裝飾燈具十分重要。在現代家居建筑、影劇建筑、商業建筑和娛樂性建筑的環境設計中，燈光照明更成為整體的一部分。燈具不僅起到保證照明的作用，而且十分講究其造型、材料、色彩、比例、尺度，燈具已成為室內空間的不可缺少的裝飾品。燈光設計師通過燈光的明暗、隱現、抑揚、強弱等有節奏的控制，充分發揮燈光的光輝和色彩的作用，采用透射、反射、折射等多種手段，創造溫馨柔和、寧靜幽雅、怡情浪漫、光輝燦爛、富麗堂皇、歡樂喜慶、節奏明快、神秘莫測、撲朔迷離等藝術情調氣氛，為人們的生活環境增添了豐富多彩的情趣。 

     3.經濟性原則 燈光照明并不一定以多為好，以強取勝，關鍵是科學合理。燈光照明設計是為了滿足人們視覺生理和審美心理的需要，使室內空間最大限度地體現實用價值和欣賞價值，并達到使用功能和審美功能的統一。華而不實的燈飾非但不能錦上添花，反而畫蛇添足，同時造成電力消耗，能源浪費和經濟上的損失，甚至還會造成光環境污染而有損身體的健康。
燈光照明的亮度的標準，由于用途和分辨的清晰度要求不同，選用的標準也各不相同。現將日本工業標準中選用的各種公共建筑的光照亮度標準介紹如下，僅供參考。（后見附表） \m!gqK櫞)_   

    4.安全性原則 燈光照明設計要求絕對的安全可靠。由于照明來自電源，必須采取嚴格的防觸電、防斷路等安全措施，以避免意外事故的發生。

（一）燈光的表現方式 

    1.面光表現 面光是指室內天棚、墻面和地面做成的發光面。 天棚在光的特點是光照均勻，光線充足，表現形式多種多樣。如用日光燈吊頂，光線密度均需一致，以保每個空間都光線充足；又如用大面積筒燈吊頂，天棚上有規律的牛眼燈，猶如夜空星羅棋布；再如結合天棚梁架結構，設計成一個個光井，光線從井格射出，產生別具一格的空間效果。 墻面光一般為圖片展覽所用。把墻面做成中空雙層夾墻，面向展示的一面的墻做成發光墻面，其中嵌有若干個玻璃框，框后設置投光裝置，形成發光展覽墻面。大型燈箱廣告也屬于此類照明。
地面光是將地面做成發光地板，通常為舞池設置，多彩的發光地板，其光影和色彩伴隨著電子音響的節奏而同步變化，大大增強了舞臺表演的藝術氣氛

     2.帶光表現 所謂帶光是將光源布置成長條形的光帶。表現形式變化多樣，有方形、格子形、條形、條格形、環形（圓環形、橢圓形）、三角形以及其它多邊形。如周邊平面型光帶吊頂、周邊凹入型光帶吊頂、內框型光帶吊頂、內框凹入型光帶吊頂、周邊光帶地板、內框光帶地板、環型光帶地板、上投光槽、天花凹光槽、地腳凹光槽等等。長條形光帶具有一定的導向性，在人流眾多的公共場所環境設計中常常用作導向照明，其它幾何形光帶一般作裝飾之用。

     3.點光表現 點光是指投光范圍小而集中的光源。由于它的光照明度強，大多用于餐廳、臥室、書房以及櫥窗、舞臺等場所的直接照明或重點照明。點光表現手法多樣，有頂光、底光、順光、逆光、側光等。
頂光--自上而下的照明，類似夏日正午日光直射。光照物體投影小，明暗對比強，不宜不作造型光。底光--自下而上的照明，宜作輔助配光。 

     順光--來自正前方的照明，投影平淡，光照物體色彩顯現完全，但立體感覺差。 逆光--來自正后方的照明，光照物體的外輪廓分明，具有藝術魅力的剪影效果，是攝影藝術和舞臺天幕中常用的配光方式。
側光--光線自左右及左上，右上，左下，右下方向的照射，光照物體投影明確，立體感較強，層次豐富，是人們最容易接受的光照方式。

     4.靜止燈光與流動燈光 靜止燈光--燈具固定不動，光照靜止不變，不出現閃爍的燈光為靜止燈光。絕大多數室內照明采用靜止燈光，這種照明方式，能充分利用光能，并創造出穩定、柔和、和諧的光環境氣氛，適用于學校、工廠、辦公大樓、商場、展覽會等場所。 

    流動燈光--是流動的照明方式，它具有豐富的藝術表現力，是舞臺燈光和都市霓虹燈廣告設計中常用的手段。如舞臺上使用"追光燈"，不斷追逐移動的演員，又如用作廣告照明的霓虹燈不斷地流動閃爍，頻頻變換顏色，不僅突出了藝術形象，而且渲染了環境藝術氣氛。 

    5.激光 激光是由激光器發射的光束。產生激光束的介質有晶體、玻璃、氣體（如氬氣、氪氣、氦氖混合氣等）和染料溶液。某些氣體激光器已作為光源用于燈光藝術，其中氦氖激光器是最為常用的一種，它產生紅單色光；氬離子激光器產生藍綠色光和綠光，這兩種波長的光可通過衍射光柵分離，形成兩束不同顏色的單色光。
不同染料激光器可根據需要產生波長范圍在400～750mm的任何一種激光。不過染料激光器都是以脈沖方式工作的裝置，它必須依靠其激光器或電子閃光燈作驅動源。

     （三）、燈具的種類及藝術效果 燈具隨著新技術新材料日新月異的發展，花色品種繁多，造型豐富，光、色、形、質可謂變化無窮，燈具不僅為人們的生活提供照明的條件，而且是室內環境設計中重要的畫龍點睛之筆。燈具按照安裝方式可分為下列類型。

懸吊類--通稱吊燈。有一般性吊燈，用于一般性室內空間；花燈，用于豪華高大的大廳空間；宮燈，一般用于具有傳統古典式風格的廳堂；伸縮性吊燈，采用伸縮的蛇皮管或伸縮鏈作吊具，可在一定范圍內根據需要調節燈具的高度。

吸頂類--緊貼天棚的燈具。有凸出型吸頂燈，這類燈具適用面較大，可以單盞使用，也可以組合使用，前者適用于較小的空間，后者適用于較大的空間；嵌入型吸頂燈，燈具嵌入天棚內，組合使用給人以星空繁照的感覺。 

    壁燈類--壁燈有附墻式和懸挑式兩種，安裝在墻壁和柱子上。壁燈造型要求富有裝飾性，適用于各種空間。落地燈--也稱座地燈，是家居客廳、起居室、賓館客房、接待室等空間的局部照明燈具，是室內陳設之一，具有裝飾空間的作用。 

    臺燈--座落在臺桌、茶幾、矮柜的局部照明的燈具，也是現代家庭中富有情趣的主要陳設之一，在現代賓館中，臺燈已經成為具有特色的裝飾照明手段。

    特種燈具--為各種專門制造的照明燈具，如用于舞臺表演的追光燈、回光燈、天幕泛光燈、旋轉燈、光束燈、流星燈等。

（四）、燈光設計實例分析 燈光設計必須根據使用場所、使用功能、使用對象而定，燈具選擇、燈具安裝、照明方式通訊藝術處理等各有不同，標準與尺度也難以統一，現根據有關資料綜合介紹如下，僅供參考。

四、舞臺燈光設計 人類祖先在茹毛飲血時期生活在洞穴中，白天憑借太陽，晚上憑借月亮和火光聞歌起舞，慶祝勝利，這是人類最原始的舞臺照明。  隨著人類文明的發展，舞臺照明從火光、燭光、油燈、汽燈，發展到先進的電光源，燈光設備不斷更新，照明技術日趨科學，舞臺燈光藝術豐富多彩。  當今主宰舞臺燈光照明的主人是燈光設計 舞臺燈光設計必須掌握光的加法混合原理。燈光設計師巧妙地運用紅、綠、藍、白等色光，通過光線強弱和混合光量的比例變化，便可創造出各種理想的色光。 舞臺燈光的燈具除普通照明燈具以外，專門設計的特種燈具有適用于舞臺表演的追光燈、回光燈、天幕泛光燈、旋轉燈、光束燈、流星燈等，每一種燈可營造不同藝術氣氛。 

     激光是現代舞臺燈光的新光源。所謂激光是通過激光器發射的光束，一束激光是由若干種波長的光組成的平行光，它通常具有比普通光源發出的光束亮度大得多的功率，因此激光在舞臺燈光藝術中已得到廣泛應用。如現代大型歌舞廳或強烈流動的激光束交相輝映，閃閃爍爍，震撼人心的搖滾音樂和現代舞姿，令如醉如癡的歌星、舞星和歌舞迷們沉浸于一片音樂海洋和狂熱的藝術氣氛之中。光色和音樂的協調配合獲得了聲、光、色前所未有的綜合藝術效果。 

    五、霓虹燈藝術設計 霓虹燈是利用氣體放電發光的燈具。將細長的玻璃管彎制成所需的各種形狀的圖形，然后抽去管內空氣并充入少量的氬或氖等惰性氣體，通電后，就能發出彩色的光。燈光顏色隨所充氣體而異，如果充入是氖氣則發出紅橙色光；如果充入是氬氣和汞混合的氣體則發出青色光；如果充入是氖和汞的混合氣體則發出綠色光。為了獲得更多的顏色，還可在玻璃管壁上涂有不同的熒光物質。 

    霓虹燈藝術已被廣泛應用于燈箱廣告、路牌標記、櫥窗設計、展示設計以及其它裝飾藝術領域?，F代夜間都市在霓虹燈和其它電光飾的打扮裝飾下，那高大的建筑猶如少女穿上晚間禮服盛裝，顯得更加優美動人，富有魅力；那些繁華的商業區、歡樂的娛樂場所更為熱鬧非凡；古老面幽靜、寂寞的街道變成富有時代感的不夜城。霓虹燈和電光飾可謂是用光繪制的藝術，它把現代都市描繪得如此美妙多姿多彩。 

    霓虹燈裝飾色彩設計的原理為加色法混合，由于電光源色對人眼的直射，加上光線斷續時亮時滅不斷變換，故容易產生視覺殘象而引起眩目和疲勞，因此霓虹燈光色彩設計必須注意兩方面問題：第一，為了減少眼睛的疲勞，各種色光必須建立一定的光譜秩序，使強烈的光刺激借助秩序而增加柔和感；第二，霓虹燈點滅轉換的時間間隔必須選擇最佳的時間比，運用時間的律動性增加舒適的節奏感。