绿色光源的舞台灯具在人民大会堂演出中的应用

穆怀恂，甄何平

（1.中国艺术研究院，北京 100029；2.北京星光影视设备科技股份有限公司，北京 100162）

1 概述

2012年4月6日，“招商银行25周年慈善音乐会”在人民大会堂万人大礼堂隆重举行。国际钢琴巨星郎朗携手12座格莱美大奖、40次音乐影片大奖得主赫比·汉考克，中国著名民歌歌唱家宋祖英及以指挥家谭利华领衔的北京交响乐团的音乐家们，为观众奉献了一场跨界视听盛宴。

人民大会堂是我国标志性建筑之一，万人大礼堂是人民大会堂的主体建筑，东西进深60 m，南北76 m，高32 m，穹隆顶，舞台台口宽32 m、台口高16 m，大幕线至底幕16.5 m、大幕线至台唇7.5 m，在此举办纯艺术性的演出，其舞台呈现不同于一般的演出场所。

除演出场地特殊，本场音乐会还有一个突出的特点，就是绿色光源舞台灯具的运用。这是人民大会堂举办的第一场以绿色光源舞台灯具为主的音乐盛会。人民大会堂使用具有环保节能特点的绿色光源灯具无疑具有“风向标”的意义，同时，也是检验文化部课题《绿色光源的舞台功能灯具研发与示范应用》的绝佳时机。

本场音乐会上，绿色光源舞台灯具达到281台，使用国内自主研发、技术领先的大功率400 W LED聚光灯、200 W LED聚光灯进行照明，使用10×19（RGBW）的LED PAR灯进行染色，使整个舞台布光均匀、层次分明，不仅满足了舞台专业演出的艺术要求，也满足了电视转播和电视节目制作的要求。其中，400 W LED聚光灯用作面光照明，照射距离达到60 m，衔接平滑、照度均匀、杂散光少，经现场测试达到了以往在大会堂举办演出时2 kW～5 kW传统舞台灯具的照明效果；200 W LED聚光灯作为台内的延展照明，达到了1 kW传统舞台灯具的照明效果。本场音乐会与使用传统舞台灯具的同场演出相比，照明总功率从超过700 kW下降到160 kW左右，能耗下降75%以上，节能效果显著。

2 音乐会舞美灯光设计

2.1 舞美设计

整场音乐会分为上、下两个篇章，两位风格迥异的钢琴演奏家（赫比·汉考克演奏风格激情多变的爵士音乐）和北京交响乐团的三管乐队通过独奏、协奏、合奏等方式，对众多世界名曲进行了精彩的演绎；宋祖英在郎朗和乐队的伴奏下，为观众演唱了《感恩》、《苗岭飞歌》、《康定情歌》等经典民歌。

为使观众获得高品质的音乐享受，舞台采用亚光材料制作了百叶式返音板，为音乐会营造专业的演奏环境（见图1、图2）。该返音板也可作为投影接收面。开场前，投影幕上显示出深邃的星空，给观众带来无限遐想。舞台两侧是巨大的欧式花盆，盛满金色的葵花和绚丽的红玫瑰，红黄两色庄重典雅；矗立在花丛中的高清LED屏幕，以音乐总谱的样式呈现（见图3），烘托出音乐会气氛，展示音乐会特质。演出中，LED屏幕为曲目的衔接起到了穿针引线的作用，曲目间的衔接迁换由屏幕提字过渡，并显示曲目简介和相关内容，以加深观众对曲目的理解（见图4）。同时，屏幕还可显示符合曲目风格的视频，配合展示曲目主题，使音乐会的展开更自然流畅。乐队演奏台的立体呈现及舞台前沿布满的花艺，构成了一幅绚丽、唯美的画面。

2.2 灯光设计

以前，人们习惯于音乐会的灯光设计就是全场大白光，只要均匀照亮舞台即可。但随着人们欣赏水平的提高、舞美设计理念的变化，音乐会灯光设计也有所改变。让灯光随着音乐的旋律变化，与音乐和谐共舞，有助于使作品的内在情感张力达到最大化、将乐曲诠释得更加精彩，从而带给观众更多美好的艺术享受。

本场音乐会体现这一灯光设计理念。灯光设计在了解作品内涵的基础上，结合恰当的投影画面，充分运用舞台灯光的亮度、色彩、分布和变化，调动灯光的内在情绪，努力做到艺术家想要达到的艺术效果。

如上半场演奏的管弦乐组曲《鹅妈妈》是一首著名的儿童组曲，内容取材于多个著名童话故事，不仅受到儿童的喜爱，也深深打动了成年观众。在演奏过程时，对两位钢琴演奏家使用定点光强调，舞台基础光为粉调，乐队氛围光为欢快的金色，LED灯稳定的色温和饱满的色彩，将观众带入童话王国里纯净典雅的梦幻仙境。下半场郎朗与乐队合作演奏的《春舞》，是一首具有新疆少数民族特色的钢琴曲，作品民族气息浓郁，旋律优美。乐曲开始时，乐队使用深蓝色灯光照明，随着演奏的开展逐渐加入嫩绿色灯光，气氛变化，节奏柔和；钢琴独奏时渐渐给出定点光；乐曲达到高潮时，演区灯光色彩转成绿色，舞台上生机盎然。中段节奏渐快，演区灯光色彩转为红色，与乐曲所表现的人们围着火堆尽情舞蹈的场面相配合。结尾时音乐舒缓幽静，演区灯光色彩转深蓝色，带给观众静逸安祥之感。光色的节奏与音乐完美融合。

图1 舞台设计图

图2 舞台平面图

图3 开场前，利用反投投影营造的效果（投影幕16 m×9 m）

图4 宋祖英演唱时，利用正投投影营造的效果（在返音板上投影26 m×9 m）

3 音乐会绿色照明方案

3.1 设计目标

本场音乐会舞台灯光系统的设计、配置与设备性能，首先要体现“绿色节能”这一理念。采用的LED灯具，要达到专业演出和电视现场直播及录像的要求；设备配置和系统构成具有高可靠性、扩展性和通用性，相对传统舞台灯具，节能效果更显著。

3.2 系统指标

照 度：舞台平均照度不小于1 200 lx

光源色温：3200K

显色指数：Ra ＞ 85

3.3 灯具配置方案

在灯具配置上，本场音乐会以LED光源的舞台灯具为主，结合部分气体放电光源灯具。灯具布置图如图5所示。

音乐会灯具统计见表1，实际演出比表中的功率略有减少。

4 LED灯具在音乐会运用中的优势

本场音乐会上采用的绿色光源的舞台灯具以LED灯具为主，故此以LED灯具为例，与传统舞台灯具进行比较。

4.1 面光灯具

在本场音乐会中，面光设置及灯具选用都非常特殊。面光主要用于舞台前区表演者或与会者的正面照明，因人民大会堂万人大礼堂体量巨大，台口宽度几乎是普通剧场的2倍，且没有设置专用的面光槽，故本场音乐会将面光设置在3楼观众席搭建的灯架上，其与舞台台口相距60 m，投射距离远大于一般剧场（见图6）。对此情况，以前演出多采用2 kW～3 kW的回光灯作为面光灯具，本场音乐会则首次采用了以400 W LED聚光灯为主的面光灯具配置，结合部分气体放电光源灯具作乐队的分区照明。此次采用的400 W LED聚光灯杂散光控制得非常出色，聚光效果好，特别适合远距离投射。

图7是400 W LED聚光灯的照度测试数据，60 m处的最高照度为167 lx。

图8为国际某著名品牌5 000 W聚光灯的照度测试数据，60 m处最高照度为110 lx。可见，400 W LED聚光灯的照度比5 000 W聚光灯的照度高近50%，完全满足远距离面光的要求。

表1 音乐会灯具统计表

图5 音乐会灯具布置图

图6 3楼观众席架设的面光灯具到舞台大幕线的投射距离图

4.2 LED PAR灯

本场音乐会的顶光和逆光采用了大量LED PAR灯。该款LED PAR灯采用业内领先的10 W RGBW四合一LED芯片，配备40 mm大直径带有微透镜阵列的准直透镜，光束感极强。灯具在透镜内部完成混光，输出光线混色均匀、色彩饱满，染色效果较卤钨光源PAR灯加色纸的效果有质的提高。由于该灯具光学系统设计先进，光效很高，完全可以媲美1 000 W卤钨光源PAR灯的照度。

图9是LED PAR灯合成白光的照度测试数据，10 m处最高照度为1 868 lx。

图10是1 000 W CP60 PAR灯白光的照度测试数据，10 m处最高照度为1 896 lx。可见，该款LED PAR灯的照度与1 000 W卤钨光源PAR灯相当。

彩色光方面，LED PAR灯更胜一筹。卤钨光源PAR灯只能通过色纸滤光来得到需要的灯光色彩，其余大部分光谱能量全被色纸吸收，因此，色光的照度相对白光要低很多，一般不到白光照度的10%，而且还经常出现色纸被烧坏的情况。由于LED PAR灯具是通过加色法混光，卤钨灯具是通过减色法产生色光，因此，运用色光时，LED灯具节能效果能达到95%左右。

对比图11中卤钨光源光谱和LED光源混色光谱还可以看到，卤钨光源光谱中非常缺乏蓝色成分，因此，很难得到通透、湛蓝的色彩，而LED混色光谱中红绿蓝成分都非常充足，因此，彩色LED光源能提供更为宽广的色彩范围，为灯光艺术家提供更大的创作空间。

图12分别是LED PAR灯的红绿蓝单色照度，均大大高于1 000 W卤钨灯的色光照度。

图7 400 W LED聚光灯的照度测试数据

4.3 对乐器材质和音色的影响

图8 5 000 W 聚光灯的照度测试数据

图9 LED PAR灯白光的照度测试数据

图10 1 000 W CP60 PAR灯白光的照度测试数据

在音乐会演出中，尤其需要强调温度对乐器材质的影响。采用传统热光源灯具时，高温光源辐射大量红外线，通过灯具散发的高热量会导致乐器材质如铜质材料、木质材料等热胀冷缩，乐器音质也随之发生变化，影响现场演出效果。因此，在音乐会演出中选用无红外线辐射的LED等冷光源灯具更加合适。

5 结语

本场音乐会在舞台灯光方面，没有使用传统卤钨光源灯具，而是以国内自主研发的LED光源舞台灯具为主体，结合部分气体放电光源灯具做造型效果，使得120人的交响乐团光照均匀，颜色丰富；以1 200 W spot电脑灯为钢琴演奏家与独唱者定点照射，干净醒目；1 200 W wash电脑灯为乐队局部提色，层次分明，现场效果与录像质量极佳。整场演出艺术照明的耗电总功率仅为160 kW，在人民大会堂舞台演出中是前所未有的。舞台灯光随着音乐的旋律而变化，与音乐组成了一部和谐的“彩色乐章”，使观众陶醉在音乐旋律的同时，也切身感受到了绿色环保的艺术照明的魅力。设计者充分运用绿色光源舞台灯具的亮度、色彩及电脑灯的造型效果变化，调动灯光的内在情绪，在积极倡导绿色照明的同时也达到了艺术家们追求的理想艺术效果。

目前LED光源的研发生产尚缺少接近传统舞台灯具“点光源”的单模组大功率（200 W以上）光源，这成为大功率LED舞台聚光类灯具的研发瓶颈。要解决这个问题，应加强对传统舞台灯具光源光效的了解。传统舞台灯具光源通过合理计算的反射器提高光效，以“点光源”形式，再通过镜头的聚散才能照到被照面，反射器材料的反射率、反射器的配光、灯具结构是否合理，决定了灯具效率的高低。LED研发生产企业对此应有所了解和借鉴。此外，节能只是绿色光源舞台灯具的指标之一，它还包括诸如色温、显色指数、眩光限制、中心照度、光斑均匀等各项灯具性能指标，使用时应该综合考虑。一个新技术的出现并最终成熟、得到广泛应用有一个过程，需要LED生产企业加强研发投入，建立完善的检测体系，充分了解舞台灯具的使用功能和照明要求，也需要灯具生产厂家结合LED光源研发企业共同攻关。让我们共同努力，为将我国打造成国际演艺照明强国做出贡献。

图11 卤钨光源光谱与LED光源混色光谱

图12 LED PAR灯的红绿蓝单色照度