إضاءة المسرح

تُقاس شدة الإضاءة بوحدات اللوكس واللومن والشمعة القدمية . وتعتمد شدة إضاءة وحدة الإنارة (جهاز أو تركيب الإضاءة) على عدد من العوامل، بما في ذلك قدرة المصباح، وتصميم الجهاز (وكفاءته)، والعوائق البصرية مثل فلاتر الألوان أو المرشحات الميكانيكية ، والمسافة إلى المنطقة المراد إضاءتها، وزاوية شعاع أو مجال الإضاءة، ولون ومادة الإضاءة، والتباين النسبي مع مناطق الإضاءة الأخرى. ^{[ 8 ] : 7}

تُقاس درجة حرارة اللون بالكلفن . ويتحدد اللون الظاهري للضوء بلون المصباح، ولون أي مرشحات ضوئية في المسار البصري، ومستوى طاقته، ولون المادة التي يُضيئها. ^{[ 8 ] : 7}

يُتحكم عادةً بلون مصباح التنجستن بإدخال مرشح واحد أو أكثر في مساره البصري. في أبسط الحالات، يُدخل مرشح واحد لإنتاج ضوء بنفس اللون. على سبيل المثال، يُستخدم مرشح أزرق لإنتاج ضوء أزرق. أما الألوان المخصصة، فتُحصل عليها من خلال مزج ألوان CMY الطرحي، وذلك بإدخال توليفات من مرشحات سماوي وأرجواني وأصفر في المسار البصري لوحدة الإضاءة. قد تختلف كثافة المرشحات المُدخلة، وبالتالي تختلف نسب نفاذيتها، مما يؤدي إلى مزج الألوان طرحيًا (تمتص المرشحات ألوان الضوء غير المرغوب فيها، بينما تمر الألوان المطلوبة دون تغيير). أحيانًا يُضيف المصنّعون مرشحًا إضافيًا أخضر أو ​​كهرماني ("تصحيح لون CTO") لتوسيع نطاق أنظمة مزج الألوان الطرحي.

تؤثر قدرة المصباح أيضًا على لون مصابيح التنجستن. فمع انخفاض قدرة المصباح، يميل سلك التنجستن في المصباح إلى إنتاج نسب متزايدة من الضوء البرتقالي، مقارنةً بالضوء الأبيض تقريبًا المنبعث عند القدرة الكاملة. يُعرف هذا باسم انزياح اللون الكهرماني أو انحراف اللون الكهرماني . وبالتالي، فإن جهازًا بقدرة 1000 واط يعمل بنسبة 50% من طاقته سيصدر نسبة أعلى من الضوء البرتقالي مقارنةً بجهاز بقدرة 500 واط يعمل بكامل طاقته. ^{[ 8 ] : 50}

تُنتج تجهيزات الإضاءة بتقنية LED الألوان من خلال مزج الألوان الإضافية باستخدام مصابيح LED حمراء وخضراء وزرقاء، وفي بعض الحالات صفراء، بدرجات سطوع مختلفة. يُستخدم هذا النوع من مزج الألوان غالبًا مع إضاءة الحواف وإضاءة الخلفية الدائرية . ^{[ 9 ]}

إن استخدام قالب ضوئي بهذا الشكل في جهاز مزود بفلتر أحمر سينتج نمطًا مشابهًا للنمط الموضح على اليمين.

يشير مصطلح "الاتجاه" إلى شكل وجودة وانتظام إضاءة المصباح. ويتحدد نمط الضوء الصادر من الجهاز بشكل كبير بثلاثة عوامل. أولها خصائص المصباح والعاكس والعدسة . إذ تؤثر أوضاع تثبيت المصباح المختلفة (محوري، أو قاعدته للأعلى، أو قاعدته للأسفل)، وأحجام وأشكال العاكس المختلفة، ونوع العدسة (أو العدسات) المستخدمة، على نمط الضوء. ثانيًا، تؤثر طريقة تركيز المصباح على نمطه. ففي الأضواء الكاشفة ذات العاكس الإهليلجي (ERS) أو الأضواء الكاشفة الجانبية ، ينبعث شعاعان ضوئيان من المصباح. عندما يتقاطع مخروطا الشعاعين عند مسافة الإسقاط (المسافة إلى المسرح)، يكون للمصباح حافة حادة وواضحة. أما عندما لا يتقاطع المخروطان عند تلك المسافة، فتكون الحافة ضبابية وناعمة. وبحسب الشعاع الذي يقع خارج الآخر (مباشر أو منعكس)، قد يكون نمط الضوء "رفيعًا وناعمًا" أو "سميكًا وناعمًا". أخيرًا، يمكن تطبيق قالب أو نمط تشتيت على أجهزة ERS والأجهزة المشابهة. وهو عبارة عن صفيحة معدنية رقيقة ذات شكل محدد، تُدخل في الجهاز بالقرب من فتحته. تأتي قوالب أو أنماط التشتيت بأشكال متنوعة، ولكنها غالبًا ما تتضمن أشكالًا مثل الأوراق والأمواج والنجوم وغيرها. ^{[ 8 ] : 62-64}

التركيز هو المكان الذي يُوجَّه إليه الجهاز. يجب أن يضع التركيز النهائي "النقطة الساخنة" للشعاع عند مستوى رأس الممثل عندما يقف في مركز "منطقة التركيز" المخصصة للجهاز على خشبة المسرح. يشير الموضع إلى موقع الجهاز في نظام الرفع المسرحي أو على الأنابيب الثابتة في مواقع الجمهور. التعليق هو عملية وضع الجهاز في موضعه المحدد. ^{[ 8 ] : 181}

إضافةً إلى ذلك، تتميز بعض الأجهزة الحديثة بالأتمتة ، حيث يتم تحريك هيكل الجهاز بالكامل أو مرآة موضوعة أمام عدسته الخارجية بواسطة محرك. تُضيف هذه الأجهزة، بالإضافة إلى أجهزة الإضاءة التقليدية، اتجاهًا وحركةً لخصائص الضوء. تنقسم الأجهزة المؤتمتة إلى فئتين: "الرأس المتحرك" و"المرآة المتحركة/الماسحة الضوئية". تحتوي الماسحات الضوئية على هيكل يضم المصباح، ولوحات الدوائر، والمحول، وأجهزة المؤثرات (اللون، والنمط، والفتحة، إلخ). يتم تحريك المرآة وإمالتها في الموضع المطلوب بواسطة محركات التحريك والإمالة، مما يؤدي إلى تحريك شعاع الضوء. أما أجهزة الرأس المتحرك، فتحتوي على مجموعة المؤثرات والمصباح داخل الرأس، مع وجود المحولات والإلكترونيات الأخرى في القاعدة أو في وحدة تحكم خارجية. لكل منهما مزايا وعيوب. عادةً ما تكون الماسحات الضوئية أسرع وأقل تكلفة من وحدات الرأس المتحرك، ولكن نطاق حركتها أضيق. بينما تتميز أجهزة الرأس المتحرك بنطاق حركة أوسع وحركة قصور ذاتي أكثر طبيعية، ولكنها عادةً ما تكون أغلى ثمنًا. ^{[ 8 ] : 152-158}

إن الخصائص المذكورة أعلاه ليست ثابتة دائمًا، وغالبًا ما يتم استخدام التباين في هذه الخصائص لتحقيق أهداف الإضاءة.

ربما كان ستانلي ماكاندليس أول من حدد خصائص الإضاءة القابلة للتحكم المستخدمة في المسرح. في كتابه " طريقة لإضاءة المسرح" ، يناقش ماكاندليس اللون والتوزيع والشدة والحركة كخصائص يمكن لمصمم الإضاءة التحكم بها لتحقيق المظهر البصري والعاطفي والموضوعي المطلوب على خشبة المسرح. وتُعتبر طريقة ماكاندليس ، الموضحة في ذلك الكتاب، شائعة الاستخدام اليوم. تتضمن هذه الطريقة إضاءة عنصر على المسرح من ثلاث زوايا: ضوءان بزاوية 45 درجة إلى اليسار واليمين، وضوء بزاوية 90 درجة (عمودي على واجهة العنصر). ^{[ 10 ] [ 7 ] : 55-56}

وهناك صياغة بديلة من جودي بريغز، التي تسميها متغيرات الضوء : الزاوية، واللون، والشدة، والمسافة، والملمس، وجودة الحواف، والحجم، والشكل. ^{[ 11 ]}

يُلمّ مصمم الإضاءة (LD) بأنواع أدوات الإضاءة المختلفة واستخداماتها. وبالتشاور مع المخرج ، ونائب مدير المسرح (DSM) ، ومصمم الديكور ، وبعد حضور البروفات ، يُعدّ مصمم الإضاءة جدولًا للأدوات ومخططًا للإضاءة، كما يُبلغ نائب مدير المسرح بمكان تفعيل كل إشارة إضاءة (LX) في النص، والذي يُدوّنه نائب مدير المسرح في دفتر المخططات. يتضمن الجدول قائمة بجميع معدات الإضاءة المطلوبة، بما في ذلك فلاتر الألوان، وقوالب الإضاءة (gobos)، وعجلات الألوان، وأبواب التحكم في الإضاءة، وغيرها من الملحقات. أما مخطط الإضاءة، فهو عادةً عبارة عن رسم تخطيطي للمسرح الذي سيُقام فيه العرض، مع تحديد كل وحدة إضاءة. ويُحدد هذا عادةً التركيز والاتجاه التقريبيين للإضاءة، ورقمًا مرجعيًا، والملحقات، ورقم العنوان (عناوين DMX المُخصصة) في نظام التعتيم ، والقناة على وحدة التحكم في الإضاءة . ^{[ 8 ] : 12-13}

يجب على مصمم الإضاءة استيفاء المتطلبات التي يحددها المخرج أو كبير المخططين. وتُعدّ الخبرة العملية ضرورية لمعرفة الاستخدام الأمثل لأدوات الإضاءة المختلفة والألوان في تصميم الإضاءة. يبدأ العديد من المصممين مسيرتهم المهنية كفنيي إضاءة، وغالبًا ما يتبع ذلك تدريب في كلية مهنية أو جامعة تُقدّم دورات في المسرح. تتطلب العديد من الوظائف في المسارح الكبيرة والإنتاجات الضخمة شهادة من كلية مهنية في إضاءة المسرح، أو على الأقل شهادة بكالوريوس.

في المسرح:

• فني كهرباء رئيسي / رئيس فنيي الكهرباء
• فني كهرباء إنتاج
• مبرمج الإضاءة
• مشغل إضاءة / مشغل لوحة إضاءة

في السينما:

• أفضل فني كهربائي
• عجوز

في سياق تصميم الإضاءة، تُعرف أداة الإضاءة (وتُسمى أيضًا وحدة الإنارة أو الفانوس ) بأنها جهاز يُنتج إضاءة مُتحكَّم بها كجزء من المؤثرات التي يُضيفها مصمم الإضاءة إلى العرض. ويُفضَّل استخدام مصطلح " أداة الإضاءة" بدلاً من "الضوء" لتجنب الخلط بين الضوء ومصادر الضوء.

تُستخدم في المسرح مجموعة متنوعة من الآلات الموسيقية. ورغم اختلافها في جوانب عديدة، إلا أنها تشترك جميعها في المكونات الأساسية الأربعة التالية بشكل أو بآخر:

• الصندوق/الغطاء - حاوية معدنية أو بلاستيكية لوضع الجهاز بأكمله ومنع الضوء من التسرب في اتجاهات غير مرغوب فيها. 
• مصدر الضوء ( مصباح ).
• العدسة أو الفتحة - الفجوة الموجودة في الغلاف والتي من المفترض أن يخرج منها الضوء. 
• العاكس - خلف أو حول مصدر الضوء بطريقة توجه المزيد من الضوء نحو العدسة أو الفتحة. 

ستختلف الميزات الإضافية تبعاً لنوع التركيب المحدد.

معظم مصابيح الإضاءة المسرحية (أو المصابيح ، وهو المصطلح الأكثر شيوعًا) هي مصابيح هالوجين التنجستن (أو هالوجين الكوارتز)، وهي تطوير للتصميم الأصلي للمصابيح المتوهجة، حيث تستخدم غاز الهالوجين بدلًا من الغاز الخامل لزيادة عمر المصباح وقوة إضاءته. أما مصابيح الفلورسنت، فنادرًا ما تُستخدم إلا كإضاءة عمل ، لأنه على الرغم من كفاءتها العالية، إلا أن تشغيلها بإضاءة خافتة (أقل من طاقتها الكاملة) مكلف للغاية دون استخدام كوابح إضاءة خاصة ، ولا يمكن خفض إضاءتها إلى مستويات منخفضة جدًا إلا في الطرازات باهظة الثمن. كما أنها لا تُصدر الضوء من نقطة واحدة أو منطقة مركزة بسهولة، وعادةً ما تحتاج إلى فترة تسخين، لا تُصدر خلالها أي ضوء أو تُصدره بشكل متقطع. ^{[ 12 ]} ومع ذلك، يتزايد استخدام مصابيح الفلورسنت في إضاءة المؤثرات الخاصة في المسارح. أصبحت مصابيح التفريغ عالي الكثافة (أو مصابيح HID) شائعة الاستخدام في التطبيقات التي تتطلب إضاءة ساطعة للغاية، كما هو الحال في الأضواء الكاشفة الكبيرة، وأضواء الغمر بتقنية HMI، ووحدات الإضاءة الآلية الحديثة. ^{[ 13 ]} وعند الحاجة إلى خفض شدة الإضاءة، يتم ذلك باستخدام خافتات أو مصاريع ميكانيكية، حيث لا يمكن خفض شدة إضاءة هذا النوع من المصابيح كهربائيًا.

منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أصبحت أجهزة LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء) شائعة بشكل متزايد في الإنتاج المسرحي والحفلات الموسيقية. تستهلك تجهيزات LED طاقة أقل من المصابيح المتوهجة أو الهالوجينية التقليدية، ويمكنها إنتاج مجموعة واسعة من الألوان دون الحاجة إلى مرشحات هلامية. ^{[ 14 ]}

تُعلّق معظم الأجهزة أو تُدعّم بواسطة نير على شكل حرف U ، أو ما يُعرف بـ" ذراع المحور "، مثبت على جانبي الجهاز، عادةً بالقرب من مركز ثقله . وفي نهاية هذا النير، تُثبّت عادةً مشابك (تُعرف بمشابك الخطاف، أو مشابك C، أو مشابك الأنابيب - حيث تشير كلمة "أنابيب" إلى العوارض الخشبية )، وهي مصممة على شكل حرف C مع برغي لتثبيت الجهاز على الأنبوب أو العارضة الخشبية التي يُعلّق منها. وبمجرد تثبيته، يمكن تحريك الجهاز أفقيًا وعموديًا باستخدام مقابض ضبط الشد الموجودة على النير والمشبك. وغالبًا ما يُستخدم مفتاح ربط قابل للتعديل، أو مفتاح سقاطة (في الولايات المتحدة)، أو مفتاح ربط (في المملكة المتحدة) لمساعدة الفني في ضبط الجهاز. ^{[ 15 ]}

تتطلب معظم أماكن العروض تركيب كابل أو سلسلة أمان معدنية إضافية بين وحدة الإضاءة وهيكلها، أو أي نقطة تثبيت أخرى. قد يصل وزن بعض وحدات الإضاءة الكبيرة إلى أكثر من 45 كيلوغرامًا ، وتُعلق على ارتفاع شاهق فوق رؤوس المؤدين، مما قد يُسبب إصابات خطيرة أو الوفاة في حال سقوطها عرضيًا أو نتيجة تركيبها بشكل خاطئ. في حال حدوث عطل، يوقف الكابل سقوط وحدة الإضاءة قبل أن تتسبب في أضرار جسيمة أو إصابات. وتضع العديد من أماكن العروض إرشادات صارمة بشأن استخدام كابلات الأمان. ^{[ 16 ]}  

يشمل جهاز الإضاءة بأكمله المصابيح نفسها، والهيكل المادي الذي يدعمها، والكابلات، وأنظمة التحكم، ومخفتات الإضاءة ، ومصادر الطاقة، ولوحات الإضاءة . (وحدة التحكم بالإضاءة)

يُعرف تعليق الأضواء أو تعليق العوارض لتعليق الأضواء باسم "التجهيز".

يمكن وصف أدوات التحكم بالإضاءة بأنها أي شيء يُغير من جودة الضوء. تاريخيًا، كان يتم ذلك عن طريق التحكم في شدة الإضاءة. وقد سهّلت التطورات التكنولوجية التحكم في شدة الإضاءة نسبيًا، حيث تُتحكم مُخفِّضات الإضاءة الإلكترونية بواسطة وحدة تحكم واحدة أو أكثر. عادةً ما تكون وحدات التحكم عبارة عن لوحات تحكم إضاءة مُصممة للتحكم المُعقد في أعداد كبيرة جدًا من مُخفِّضات الإضاءة أو وحدات الإنارة، ولكن قد تكون أجهزة أبسط تُشغِّل تسلسلات مُخزَّنة من حالات الإضاءة بواجهات مستخدم بسيطة. تُعرف لوحات التحكم أيضًا باسم مكاتب الإضاءة أو لوحات الإضاءة. ^{[ 8 ] : 95، 97، 100-102}

في العروض أو المنشآت الكبيرة، تُستخدم أحيانًا وحدات تحكم متعددة معًا، وفي بعض الحالات تُدمج وحدات التحكم بالإضاءة أو تُنسق مع وحدات التحكم بالصوت، والديكورات الآلية، والألعاب النارية، والمؤثرات الأخرى لتوفير أتمتة كاملة للعرض بأكمله، باستخدام فرع محدد من تقنية MIDI يُسمى MSC (التحكم في عروض MIDI). انظر: التحكم في العروض .

يتم توصيل وحدة التحكم بالإضاءة بمخفتات الإضاءة (أو مباشرةً بوحدات الإضاءة الآلية) باستخدام كابل تحكم أو وصلة لاسلكية (مثل DMX512 ) أو شبكة، مما يسمح بوضع مخفتات الإضاءة، التي عادةً ما تكون ضخمة وساخنة وأحيانًا صاخبة، بعيدًا عن المسرح والجمهور، كما يسمح بوضع وحدات الإضاءة الآلية في أي مكان حسب الحاجة. بالإضافة إلى DMX512، تشمل وصلات التحكم الأحدث RDM (إدارة الأجهزة عن بُعد) التي تُضيف إمكانيات الإدارة ومعلومات الحالة للأجهزة التي تستخدمها مع الحفاظ على التوافق مع DMX512؛ وهندسة شبكات التحكم (ACN) وهي بروتوكول شبكات متعدد وحدات التحكم كامل الميزات. تتيح هذه الوصلات إمكانية الحصول على معلومات حول الموقع أو الحالة أو الأعطال من الوحدات، مع توفير تحكم أكثر دقة فيها. ^{[ 8 ] : 96}

جهاز التعتيم هو أداة تُستخدم لتغيير متوسط ​​الجهد الكهربائي المُطبق على مصباح الجهاز. يعتمد سطوع المصباح على تياره الكهربائي ، والذي بدوره يعتمد على الجهد المُطبق عليه. عند خفض الجهد، ينخفض ​​التيار الكهربائي للمصباح، مما يُقلل من شدة إضاءته (يُخفّضها). وعلى العكس، يؤدي رفع الجهد إلى زيادة التيار الكهربائي للمصباح، وبالتالي زيادة شدة إضاءته. غالبًا ما توجد أجهزة التعتيم في صناديق كبيرة تُسمى رفوفًا أو وحدات تعتيم ، والتي تستهلك طاقة ثلاثية الأطوار كبيرة . وهي عادةً وحدات قابلة للإزالة، تتراوح قدرتها من 20 أمبير (2.4 كيلوواط) إلى 100 أمبير.

في حالة المصابيح المتوهجة، تحدث بعض التغيرات اللونية عند خفض إضاءة المصباح، مما يسمح بقدر محدود من التحكم في اللون باستخدام مُخفِّض الإضاءة. يمكن أن تكون التغيرات التدريجية في السطوع (التلاشي) تصاعدية أو تنازلية، أي أن شدة الضوء تزداد أو تتناقص أثناء الانتقال. معظم مُخفِّضات الإضاءة الحديثة تعمل بتقنية الحالة الصلبة، على الرغم من أن العديد من مُخفِّضات الإضاءة الميكانيكية لا تزال قيد الاستخدام. ^{[ 8 ] : 89}

في كثير من الحالات، يمكن استبدال مُخفِّض الإضاءة بوحدة طاقة ثابتة (CPM)، وهي عادةً قاطع دائرة كهربائية بقدرة 20 أو 50 أمبير داخل غلاف وحدة مُخفِّض الإضاءة. تُستخدم وحدات الطاقة الثابتة لتزويد الأجهزة الكهربائية غير المُخفِّضة للإضاءة، مثل آلات الدخان، والرافعات السلسلية، ومحركات الإضاءة المسرحية التي تتطلب جهد تشغيل ثابت، بجهد التيار الكهربائي. عند تشغيل جهاز بواسطة وحدة طاقة ثابتة، يتم تزويده بالطاقة الكاملة بمجرد تشغيل الوحدة، بغض النظر عن مستويات وحدة التحكم في الإضاءة. يجب استخدام وحدات الطاقة الثابتة (بدلاً من مُخفِّضات الإضاءة) لتشغيل الأجهزة غير المُخفِّضة للإضاءة التي تتطلب جهود تيار كهربائي محددة (مثل 120 فولت، 60 هرتز في الولايات المتحدة  ) ^{[ 8 ] : 92} لتجنب تلف هذه الأجهزة. نادرًا ما تُستخدم أجهزة التحكم في شدة الإضاءة للتحكم في الأجهزة غير القابلة للتعتيم، لأنه حتى لو كان من المضمون أن تعمل قناة التحكم في شدة الإضاءة دائمًا بكامل طاقتها، فقد لا يكون التحكم فيها ممكنًا عند انقطاع الاتصالات بسبب بدء تشغيل وإيقاف وحدة التحكم في الإضاءة، أو تداخل الضوضاء، أو انقطاع أو عطل في بروتوكول DMX. قد يؤدي فقدان التحكم هذا إلى قيام جهاز التحكم في شدة الإضاءة بتعتيم الدائرة، مما قد يتسبب في تلف الجهاز غير القابل للتعتيم.

تتطلب أجهزة مثل المصابيح المتحركة مصدر طاقة مستقل، إذ لا يمكنها العمل على قناة طاقة خافتة جزئيًا، فضلًا عن حاجتها إلى قنوات أخرى لنقل جميع البيانات اللازمة لوظائفها المتعددة. ولتبسيط التحكم في مصابيح الإضاءة المتحركة، وبدلًا من تخصيص القنوات يدويًا، توفر العديد من وحدات التحكم قسمًا خاصًا بالتجهيزات، حيث يمكن تعيين المصباح كتجهيز، مما يسمح لوحدة التحكم بتنظيم البيانات المنقولة إليه بشكل أبسط للمشغل. وقد تتضمن التجهيزات أيضًا آلات الدخان، وآلات الثلج، وآلات الضباب، وغيرها، مما يتيح تشغيل العديد من المؤثرات الخاصة من وحدة تحكم واحدة.

تتوفر بشكل متزايد أجهزة إضاءة حديثة تتيح التحكم عن بُعد في تأثيرات أخرى غير شدة الإضاءة، بما في ذلك الاتجاه واللون وشكل الشعاع والصورة المعروضة وزاوية الشعاع . وتُعدّ القدرة على تحريك الجهاز بسرعة وهدوء أكبر هدفًا رئيسيًا في هذا المجال. بعض المصابيح الآلية مزودة بخاصية التعتيم المدمجة، وبالتالي فهي متصلة مباشرة بكابل التحكم أو الشبكة، ومستقلة عن أجهزة التعتيم الخارجية.