照明デザインの基礎

1.光の芸術的機能 (1) 光芸術の起源 太陽の光、月の光、星の光、火の光は原始人の生活に付き添っていました。日の出と日の入りが交互に訪れ、昼と夜が繰り返されました。原始人は光を浴びながら成長し、増殖しました。火の発明と使用は、人類を新たな文明の段階に導きました。火は、照明、暖房、焼物などに使われるだけではありません。喜びに満ちた表情、踊る松明の列が火蛇龍を形成し、これは人類が誕生した初期に光によって形成された原始的な光芸術の原型です。火、ろうそく、石油ランプ、ガス灯、電球などの人工光源の発明と創造により、人類は次々と文明の段階を乗り越え、ハイテク照明の時代へと突入しました。人工照明技術の急速な発展と人工光源の普及により、人々のナイトライフはますますカラフルになり、新しい視覚芸術の形としての照明アートが人々の生活空間をより美しく飾っています。

現代の環境芸術デザイン、舞台芸術デザイン、室内装飾などにおいて、照明芸術は広く用いられている。（2）光の芸術的魅力光の役割は、人間の視覚機能の発揮にとって極めて重要である。なぜなら、光がなければ、明暗や色の感覚がなく、すべてを見ることができないからである。照明は、人間の視覚対象物の形状、空間、色彩に対する生理的必要性であるだけでなく、環境を美化するための不可欠な物質的条件でもある。

照明は空間を形成し、空間を変化させます。空間を美しくすることも、破壊することもできます。異なる照明は、様々な空間を照らすだけでなく、空間の雰囲気やムードも作り出します。同じ空間でも、照明方法、位置、角度、ランプの形状、光の強さや色を変えることで、様々な視覚効果を得ることができます。例えば、明るく広々とした空間もあれば、暗く重苦しい空間もあります。暖かく心地よい空間もあれば、落ち着きのない空間もあります。華やかな空間もあれば、不気味な空間もあります。温かく情熱的な空間もあれば、冷たくロマンチックな空間もあります。ロマンチックな空間もあれば、神秘的な空間もあります。光の魅力は、予測不可能とも言えるでしょう。

光の下では、人や物は明暗のインターフェースと影のレベルに変化を生み出し、視覚的に立体感を与えます。光源のスペクトル構成、光束、光強度、投影位置と方向を変えると、色相、明暗、陰影、仮想現実、アウトラインインターフェースのさまざまな変化が発生します。つまり。肖像写真のように、トップライトを直接照明に使用すると、人の顔は冷たく、深刻で、暗い印象を与えます。斜め上半分の側面光を照明に使用すると、人の顔は外向的で抜け目がなく、有能な印象を与えます。多光源非点収差照明を使用すると、のんびりとした性格と幸せな気分を感じさせ、直接照明に向けると、恐怖、凶暴性、怒りの感情を与えます。

光の彫刻は、現代の造形芸術の新しい形態です。ガラス、氷、透明プラスチックなどの光透過性素材を用いて、様々な形状やランプを制作するアーティストもいます。これらの素材の特性を最大限に活かし、鮮やかな立体芸術を形成するだけでなく、小型のカラー電球、ランプビーズ、ネオンライト、光ファイバーなどの照明素材を用いて、色鮮やかな光の模様を直接形成します。照明と音楽の融合によって生み出される総合芸術は、現代の舞台芸術や環境芸術において非常に人気があります。例えば、現代のロックスターは、照明の明暗、色彩、強度を巧みに操り、ステージ全体の色彩を目まぐるしく変化させ、ファンを夢中にさせます。テンポの速い、夢のような超現実的な世界に。また、照明と音楽の組み合わせは、音楽噴水、野外広場、ダンスホール、アイススケートリンク、商業ビルなどの環境芸術的な雰囲気を演出するためにも用いられています。デザイナーはコンピューターを用いて照明と音楽のプログラムを制御し、音楽のリズムと照明を同期させます。光の強さと揺れにより、音、光、色の総合的な芸術効果が得られます。

 2. 光の構成原理 (1) 色光混合の 3 つの法則 人間の目は、単色光に対して色覚を生み出すだけでなく、混合光に対しても同じ色覚を生み出します。たとえば、520 nm の単色光は人間の目を刺激して緑色の知覚を生み出し、510 nm と 530 nm の単色光を混ぜると人間の目に緑色の知覚を生み出します。別の例としては、580 nm の単色光は人間の目を刺激して緑色の知覚を生み出します。黄色の知覚は、700nm の赤色光と 510nm の緑色光を混ぜて人間の目を刺激しても黄色に知覚することができ、人間の目はこの 2 つの違いを認識できません。スペクトルにおける色光混合は加法混色の一種で、赤 (R)、緑 (G)、青 (B) の 3 つの原色を一定の割合で混ぜて白色光またはスペクトル上の任意の光を得ます。

グラスマンは、色の混合現象を3つの法則、すなわち補色の法則、中間色の法則、そして置換の法則にまとめました。補色の法則とは、それぞれの色の光に別の色の光が混ざり合って白色光を生成することです。これらの2つの色の光は補色光と呼ばれます。例えば、青色光と黄色光、緑色光と紫色光、赤色光と青色光を混ぜると白色光が生成されます。

中間の法則 - 補色関係にない2つの光を混ぜても白色光は生成されず、結果として2つの光の中間色の光が生まれます。例えば、赤色光と緑色光は、混合比に応じて、オレンジ色、黄色、黄橙色など、その間の色と混ざることがあります。置換の法則 - 同じ色に見える色でも、異なるスペクトルで構成されている場合があります。

似たような色であれば、互いに置き換えることができます。例えば、色光A＝色光B、色光C＝色光Dの場合、A+C＝B+Dとなります。さらに、A+B＝C、X+Y＝Bの場合、A+(X+Y)＝Cとなります。例えば、A（黄色光）＝B（赤色光＋緑色光）、C（青色光）＝D（青色光＋緑色光）、A（黄色光）＋C（青色光）＝B（赤色＋緑色光）＋D（青色光＋緑色光）の場合、A（黄色光）＋C（シアン色光）＝薄緑色光、B（赤色光＋緑色光）＋D（青色光＋緑色光）＝赤色光＋緑色光＋青色光＋緑色光＝白色光＋緑色光＝薄緑色光となります。これが置換の法則です。

これは色光学において非常に重要な法則であり、現代の測色はこの理論に基づいています。色光の混合の法則は加法混色に属し、染料と顔料の混合とは逆の法則です。後者は減法混色であり、その混合法則は完全に反対です。（2）三原色の混合色物理理論における加法混色理論は、赤、緑、青の三原色を等量混合すると白色光が生成され、赤色光と緑色光、赤色光と青色光などを等量混合すると黄色光が生成されることが証明されています。等量の緑色光と青色光を混合するとマゼンタが生成され、等量の緑色光と青色光を混合するとシアン光が生成されます。

R、G、B、Y、M、C、W の文字を使用して、赤、緑、青、黄、マゼンタ、シアン、白を表す場合、混合結果は次の式で得られます。 緑色光 (2G) + 赤色光 (2R) → 黄色光 (Y) 赤色光 (2R) + 青色光 (2B) → マゼンタ光 (M) 青色光 (2B) + 緑色光 (2G) → シアン光 (C) 赤色光 (2R) + 緑色光 (2G) + 青色光 (2B) → 白色光 (W) 3 原色が 2 対 1 の比率で混合された場合、結果は次のようになります。 赤色光 (2R) + 緑色光 (1G) → オレンジ赤色光 (1R) + 緑色光 ( 2G) → 黄緑赤色光 (2R) + 青色光 (1B) → エオシン赤色光 (1R) + 青色光 (2B) → 紫赤色緑色光 (2G) + 青色光(1B)→エメラルドグリーンの光 (1G)+青色の光 (2B) →スカイブルー 黄色、マゼンタ、シアンは、赤、緑、青の光の二次色なので、次のようにも表すことができます。 2R+Y=2R+(2R+2G)=4R+2G→2R+G (オレンジ色) 2G+Y =2G+(2R+2G)=4G+2R→2G+R (黄緑) 2R+M=2R+(2B+2R)=4R+2B→2R+B (エオシン) 2B+M=2B+(2B+2R )=4B+2R→2B+R (紫色) 2G+C=2G+(2B+2G)=4G+2B→2G+B (エメラルドグリーン) 2B+C=2B+(2B+2G)=4B+2G→2B+ G (スカイブルー)青）図45に示すように、正三角形の中心点を通過する2つの色の関係は補色であり、混合の結果は次のとおりです。青色光（2B）+黄色光（2G + 2R）= 2B + 2G + 2R → 白色光スカイブルー（2B + G）+オレンジ光（R + G）= 2B + 2G + 2R → 白色光青色光（2B + 2G）+赤色光（2R）= 2B + 2G + 2R → 白色光エメラルドグリーン（2G + B）+エオシン（2R + B）=2B + 2G + 2R→白色光緑色光（2G）+マゼンタ（2B + 2R）=2B + 2G + 2R→白色光黄緑（2G + R）+紫赤（2B + R）=2B + 2G + 2R→白色光3.設計原則1.機能原則照明デザインは、機能要件を満たしている必要があります。照明は、空間、機会、対象物に応じて適切な照明方法とランプを選択し、適切な照度と明るさを確保する必要があります。例えば、会議室の照明設計では、均一な輝度分布とグレア防止が求められる垂直照明を採用する必要があります。製品のイメージは、一般照明の3～5倍明るくなります。製品の立体感、質感、広告効果を高めるために、指向性照明器具やカラーライトがよく使用され、製品の芸術的魅力を高めています。2. 美学の原則照明は、環境を装飾し、美化し、芸術的な雰囲気を作り出す重要な手段です。

室内空間を装飾し、空間レベルを高め、環境の雰囲気を演出するためには、装飾照明や装飾ランプの使用が非常に重要です。現代の住宅、映画・テレビビル、商業ビル、エンターテイメントビルなどの環境設計において、照明は全体の一部となっています。ランプは照明を確保するだけでなく、形状、素材、色、比率、スケールにも配慮されています。ランプは室内空間に欠かせない装飾となっています。

照明デザイナーは、光と影、迫力、旋回、強弱をリズミカルに制御することで、光の輝きと色彩を最大限に発揮し、透過、反射、屈折などのさまざまな手段を駆使して、暖かく、柔らかく、静かで、優雅で、心地よい空間を作り出します。ロマンチック、華やかさ、壮大さ、喜びと祝祭感、テンポの速い、神秘的、混乱などの芸術的な雰囲気が、人々の生活環境に豊かで多彩な味わいを加えます。3.経済の原則。照明は多ければ多いほど良いというわけではありません。強者必勝の鍵は科学的で合理的です。照明デザインは、人々の視覚生理と美的心理のニーズを満たし、室内空間の実用価値と鑑賞価値を最大化し、使用機能と美的機能の統一を実現します。

派手な照明は、見た目を華やかにするだけでなく、好感度も高めます。同時に、電力消費、エネルギーの浪費、経済的損失、さらには光害を引き起こし、人体の健康を害する恐れがあります。照明の明るさ基準は、用途や解像度の要求によって異なり、選定される基準も異なります。日本工業規格（JIS）で選定された各種公共建築物の照明明るさ基準を以下にご紹介します。ご参考までに。

（後述の表を参照） 4. 安全原則 照明設計には絶対的な安全性と信頼性が求められます。照明は電源から供給されるため、感電防止や回路破損防止などの厳格な安全対策を講じ、事故を未然に防ぐ必要があります。 （1）光の表現 1. 面光性能 面光とは、屋内の天井、壁、地面などによって形成される発光面を指します。

天井は、均一な照明、十分な光量、そして多様な表現が特徴です。蛍光灯で吊り下げる場合は、各空間に十分な光量を確保するために光密度を均一にする必要があります。大面積のダウンライトで吊り下げる場合は、天井に規則的なブルズアイランプを配置し、まるで星が散りばめられた夜空のような印象を与えます。また、天井梁構造と組み合わせることで、ライトウェルとして設計され、ウェルから光が放射され、独特の空間効果を生み出します。壁面照明は、写真展などでよく使用されます。

壁面を中空二層サンドイッチ壁とし、ディスプレイに面する壁面を発光壁とし、複数のガラスフレームを埋め込み、フレームの背後に投光装置を設置することで発光展示壁を形成します。大型ライトボックス広告もこのタイプの照明に属します。グラウンドライトは、地面を光る床にするためのもので、通常はダンスフロアに設置されます。色とりどりの発光床の光、影、色彩は、電子音のリズムに合わせて変化し、舞台パフォーマンスの芸術的な雰囲気を大いに高めます。

2. 照明性能　いわゆるライトストライプとは、光源を光の帯状に配置することです。表現形式は多様で、正方形、格子、バー、バー、リング（リング、楕円）、三角形などの多角形があります。例えば、周辺平面ライトベルト天井、周辺凹面ライトベルト天井、内枠ライトベルト天井、内枠凹面ライトベルト天井、周辺ライトベルト床、内枠ライトベルト床、リングライトベルト床、上部照明溝、天井凹面光溝、足元凹面光溝などです。

帯状のライトストリップはある程度の誘導性があり、多くの人が集まる公共の場の環境デザインにおいて、指向性照明としてよく用いられます。その他の幾何学的なライトストリップは、一般的に装飾に用いられます。3. 点光源の性能点光源とは、光の投射範囲が狭く集中した光源のことです。その強い照度のため、レストラン、寝室、書斎、ショーケース、舞台などの直接照明やアクセント照明としてよく用いられます。

ポイントライトの表現には、トップライト、ボトムライト、順光、逆光、サイドライトなど、様々な方法があります。トップライトは、真上から下への照明で、夏の正午の直射日光に似ています。照明対象物の突起が小さく、明暗のコントラストが強いため、光のモデリングには適していません。

ボトムライト - 下から上への照明で、補助的な配光に適しています。フロントライト - 正面からの照明で、投影は平坦で、照明対象物の色彩は十分に表現されますが、立体感は乏しいです。バックライト - 後方からの照明で、照明対象物の輪郭が明瞭で、芸術的なシルエット効果が得られます。写真芸術や舞台の空などでよく用いられる配光方法です。

サイドライト - 左右、左上、右上、左下、右下から光を照射します。照射された物体の投影は鮮明で、立体感が強く、レイヤーが豊かです。人々に最も受け入れられる照明方法です。4. 静的光と流動光静的光 - ランプが固定され、光は静的で変化せず、点滅しない光は静的光です。ほとんどの室内照明は静的照明を採用しています。この照明方法は、光エネルギーを最大限に活用し、安定した柔らかく調和のとれた光環境を作り出すことができます。学校、工場、オフィスビル、ショッピングモール、展示会などに適しています。

フローティングライティングは、豊かな芸術的表現を持つ流れるような照明手法であり、舞台照明や都市のネオン広告デザインでよく用いられる手段です。例えば、舞台では「追尾ライト」が動き続ける俳優を追いかけるために用いられ、広告照明として用いられるネオンライトは常に流れ、明滅し、頻繁に色を変えることで、芸術的なイメージを際立たせるだけでなく、周囲の芸術的な雰囲気も演出します。5. レーザー レーザーとは、レーザーから放射される光線のことです。

レーザービームを生成する媒体には、結晶、ガラス、ガス（アルゴン、クリプトン、ヘリウムネオン混合ガスなど）、染料溶液などがあります。特定のガスレーザーはライトアートの光源として利用されており、その中で最も一般的に使用されているのはヘリウムネオンレーザーで、赤色の単色光を生成します。アルゴンイオンレーザーは青緑色と緑色の光を生成します。これらの2つの波長の光は回折格子によって分離され、異なる色の2つの単色光ビームを形成します。異なる染料レーザーを使用することで、必要に応じて400～750mmの波長範囲を持つあらゆる種類のレーザーを生成できます。

しかし、色素レーザーはパルスモードで動作するデバイスであり、駆動源としてレーザーまたは電子フラッシュに頼る必要があります。 _ （3）ランプの種類と芸術的効果新技術と材料の急速な発展により、ランプやランタンは多種多様なデザインと色、豊かな形状を持ち、光、色、形状、品質が無限に変化しています。ランプは人々の生活に照明条件を提供するだけでなく、室内環境デザインにおける重要な仕上げでもあります。ランプは設置方法に応じて次の種類に分けられます。

吊り下げ式シャンデリアは、一般的にシャンデリアとして知られています。一般的な屋内空間で使用される一般シャンデリア、豪華で背の高いホールで使用されるランタン、伝統的なクラシックスタイルのホールで使用されるパレスランプ、伸縮式の蛇皮管または伸縮チェーンを使用して吊り下げる伸縮式シャンデリアがあります。ランプの高さは、必要に応じて一定の範囲内で調整できます。天井設置型シャンデリアは、天井に近い位置に設置されます。

突出型シーリングランプは適用範囲が広く、単独でも組み合わせても使用できます。前者は狭い空間に適しており、後者は広い空間に適しています。一方、埋め込み型シーリングランプは天井に埋め込まれたランプです。これらを組み合わせることで、まるで星空のような雰囲気を演出できます。ウォールランプ：ウォールランプには、壁や柱に設置する壁付け型と片持ち型の2種類があります。ウォールランプの形状は装飾性に富んでいることが求められ、様々な空間に適しています。

フロアランプは、リビングルーム、居間、ホテルの客室、応接室などの空間に設置される局所照明器具です。インテリア家具の一つであり、空間を飾る機能を持っています。デスクランプは、机、ティーテーブル、ローキャビネットなどに設置される局所照明器具で、現代の家庭では魅力あふれる主要な家具の一つです。現代のホテルでは、デスクランプは装飾照明の独特な手段となっています。特殊照明器具は、舞台演出用のフォロースポットライト、リターンライト、スカイフラッドライト、回転灯、ビームライト、流星灯など、様々な特殊照明器具を製造しています。

（4）照明設計事例の分析 包括的な紹介は以下のとおりですが、参考までに、表29および表30を参照してください。 4. 舞台照明設計 人類の祖先は、血を吸う時代に洞窟に住んでいました。彼らは昼は太陽、夜は月と火を頼りに歌い踊り、勝利を祝いました。これは人類にとって最も原始的な舞台照明です。

人類文明の発展に伴い、舞台照明は火灯、ろうそく、石油ランプ、ガス灯から高度な電灯へと発展し、照明器具は常に更新され、照明技術はますます科学化され、舞台照明芸術は豊かで多彩なものとなっています。今日の舞台照明の達人は照明デザインです。舞台照明デザインは、光の加法混色の原理を習得する必要があります。照明デザイナーは、赤、緑、青、白などの色の光を巧みに使い、光の強度比と混合光量を変化させることで、様々な理想的な色の光を作り出します。

舞台照明には、一般的な照明器具に加え、フォロースポットライト、バックライト、スカイフラッドライト、回転灯、ビームライト、流星灯など、舞台演出に適した特殊照明器具が特別に設計されています。それぞれの照明器具は、異なる芸術的な雰囲気を演出することができます。レーザーは、現代の舞台照明における新たな光源です。レーザーとは、レーザーから放射されるビームのことです。レーザーは、複数の波長の光が集まった平行光です。通常、通常の光源から放射されるビームよりもはるかに明るいため、舞台照明芸術の分野で広く利用されています。

現代的な大規模ダンスホールや、強烈に流れるレーザービームが互いに補完し合い、揺らめき、衝撃的なロックミュージックとモダンダンスのポーズを織り交ぜ、酔いしれた歌手、ダンサー、そして歌舞ファンを音楽の海と熱狂的な芸術的雰囲気に浸らせます。光、色彩、音楽の調和は、これまでにない音、光、色の総合的な芸術効果を実現しています。5. ネオンランプのアートデザインネオンランプは、ガス放電を利用して発光するランプです。

細いガラス管を必要に応じて様々な形に曲げ、管内の空気を抜き、少量のアルゴンやネオンなどの不活性ガスを充填します。通電後、色付きの光を発します。光の色は充填したガスによって異なります。ネオンガスを充填すると赤橙色の光を発し、アルゴンと水銀の混合物を充填するとシアン色の光を発し、ネオンと水銀の混合物を充填すると緑色の光を発します。より多くの色を得るために、ガラス管の壁に異なる蛍光物質を塗布することもできます。

ネオンアートは、ライトボックス広告、街頭標識、ウィンドウデザイン、ディスプレイデザインなど、装飾芸術の分野で広く活用されています。ネオンライトなどの電気光学装飾に照らされた現代都市の夜は、高層ビルがイブニングドレスを着た少女のように美しく魅力的に輝きます。街の外側の静かで寂しい通りは、時代を感じさせる眠らない街へと変貌を遂げています。ネオンライトや電気光学装飾は、光で描く芸術とも言え、現代都市を美しく鮮やかに描き出しています。

ネオンライト装飾の色彩設計の原則は加法混色です。電気光源の色が人間の目に直接当たることと、光が断続的に点灯・消灯を繰り返すことで、視覚的な残像が生じやすく、眩しさや疲労感を引き起こします。そのため、ネオンライトの色彩設計では、2つの点に注意する必要があります。1つ目は、目の疲労を軽減するために、様々な色の光が一定のスペクトル秩序を確立し、強い光刺激がその秩序によって柔らかさを増すようにすることです。2つ目は、ネオンライトの点灯と消灯の時間間隔を最適な時間比で選び、時間のリズムを利用して快適なリズムを高めることです。