СВЕТОМУЗЫКАЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

            Предисловие
    Светомузыка [Наименование нового направления в искусстве еще не сформировалось окончательно. Используя термин "светомузыка", авторы акцентируют внимание на материале, которым в ней пользуются (не краски, а свет). Столь же распространен термин "цветомузыка", где в качестве существенного признака выделен цвет, понимаемый как обязательное и главное средство художественного
    воздействия в новом искусстве (такой версии придерживается, например, журнал "Радио"). - Прим, ред.] является неотъемлемым элементом современной культуры, рожденным под благотворным воздействием социального прогресса. И хотя не все еще определилось до конца в спорах о природе нового искусства, читатель уже может ознакомиться с историей и существующей теорией по вышедшим в свет недавно монографиям, популярным брошюрам, по сотням статей.
    И в области художественной практики - пусть ее результаты еще не всегда могут отвечать высоким критериям эстетической оценки - светомузыка уже входит постепенно в систему общедоступных реальностей. Светомузыкальный синтез осваивается в рамках смежных искусств - театра, кино, телевидения. Сняты экспериментальные светомузыкальные фильмы - "Цвет и музыка" (Киев), "Космос - Земля - Космос" (Москва), "Прометей", "Вечное движение", "Маленький триптих", "Космическая соната" (Казань). С переходом телевидения к цвету начались интенсивные эксперименты по освоению светомузыкальных эффектов. Крупномасштабные светомузыкальные представления проводят главные киноконцертные залы страны -"Россия" в Москве, "Октябрьский", "Юбилейный" в Ленинграде, оперный театр в Тбилиси. Наиболее активные и планомерные изыскания и практические эксперименты идут в коллективах, специализирующихся в этой области искусства, - в музее А. Н. Скрябина (Москва), где в течение нескольких лет работал зал светомузыки, в СКВ "Прометей" (Казанского авиационного института), организовавшем городскую студию и первый в стране Музей светомузыки. Всеобщую известность получила деятельность Харьковского зала светомузыки, студии светомузыки МГУ, одесского клуба им. М. К. Чюрлениса, Мемориального музея космонавтики и группы "Андромеда" (Москва). Известны попытки создания студий светомузыки в Алма-Ате, Чкаловске, Минске, Ужгороде. Некоторые из них стали профессиональными коллективами и начали проводить регулярные светоконцер-ты для широкой аудитории.
    Повседневной нормой становится использование светомузыкального сопровождения известными советскими вокально-инструментальными ансамблями, многие из которых для этой цели обратились сейчас к лазерной технике.
    Однако для большинства представление о светомузыке ограничивается приобщением к побочному, прикладному ее направлению, опирающемуся на возможности автоматического сопровождения музыки светом и относящемуся к декоративно-оформительскому искусству. Судя по многим тысячам писем, которые получают авторы книги, именно в этой области работает подавляющее большинство радиолюбителей, занимающихся конструированием светомузыкальных устройств в школьных, вузовских кружках и лабораториях, в ПТУ и дворцах пионеров. Повышенный интерес к этой форме технической самодеятельности наблюдается в связи с широким развитием новой формы организации молодежного досуга - так называемых дискотек, в которых восприятие музыки сочетается со своеобразным "пиршеством света".
    Авторы ни в коей мере не отрицают правомерности и необходимости существования "автоматической светомузыки". В своих книгах они в равной мере уделяли место и светомузыкальным инструментам и автоматическим светомузыкальным устройствам [24, 25]. Авторы убеждены, что опыт работы в этой области послужит подготовке широкой массы молодежи к освоению более сложных возможностей основного направления, решаемого с помощью концертных СМИ и светомузыкальных фильмов. Мы хотели бы оговорить только то, что необходимо различать эти два направления, не смешивать их и, уж во всяком случае, не ограничивать все содержание нового искусства веселым перемигиванием дискотечных фонарей.
    Светомузыка - сложное явление современного искусства и требует соответствующего уровня воспитания и культуры при обращении с нею. Проанализировав сложившуюся ситуацию, ознакомившись со всей доступной литературой, изучив предложения, высказанные многими читателями прошлых изданий, авторы решили придать книге новую, современную направленность. Дело в том, что, хотя первые патенты по автоматическим светоустановкам появились еще в конце прошлого века, их схемы не испытывают до сих пор принципиальных изменений. Все они, как правило, работают по принципу разделения частотной полосы звукового сигнала на несколько каналов с последующим закреплением за ними определенного цвета. Многие сотни статей на эту тему в радиотехнических журналах разных стран содержат схемы, отличающиеся лишь тем, что электронные лампы или тиратроны заменяют, положим, транзисторами или тиристорами, вводят микросхемы [28]. Функциональная схема остается в общих чертах одной и той же. Для опытных радиолюбителей уже давно стало очевидным, что, сколько ни усложняй схему автомата, на художественных результатах светомузыкального синтеза это заметно не скажется, если не совершенствовать при этом экранно-оптическое устройство установки. Это подтверждает и практика современной "Дискотечной светомузыки".
    Учитывая, что в области развития автоматических светомузыкальных установок (АСМУ) не происходит ничего существенного, авторы решили вообще исключить из книги вопросы, касающиеся АСМУ, и целиком сконцентрировать внимание на малораз-работанной проблематике конструирования светомузыкальных инструментов (СМИ). Учитывая также, что серийно СМИ не выпускают еще ни в одной стране и что вообще случаи промышленного их изготовления единичны, мы хотели бы приобщить советских радиолюбителей к самодеятельному конструированию СМИ, и им, надеемся, как всегда, будет по плечу решение возникающих в ходе работы трудных задач.
    В чисто техническом отношении решение многих задач, возникающих в ходе экспериментов со СМИ, не представляет особой трудности и практически вполне посильно грамотному радиолюбителю. Но, как показывает опыт, это возможно лишь при одном непременном условии: конструктор светомузыкальных инструментов должен разбираться не только в радиоэлектронике и смежных с ней областях, таких, как светотехника, колориметрия, оптика и др., но и обладать определенным вкусом, желанием при необходимости самостоятельно углубляться в теорию музыки, живописи и других искусств, или, учитывая, что создание светомузыкальных произведений - проблема комплексная, смело привлекать к творческому содружеству музыкантов и художников.
    Дело в том, что сама проблема в ее философско-эстетическом аспекте до сих пор не получила определенного решения. Да и в будущем не следует ожидать однозначного общепринятого объяснения, которое могло бы служить конструктору в качестве обязательного и единственного руководства к действию. Не следует ожидать и того, что сами деятели искусства путем чисто умозрительных рассуждений смогут когда-нибудь представить техническое задание, позволяющее создать некий универсальный световой инструмент, пригодный во все времена и на все случаи жизни. Только при постоянном взаимодействии специалистов разного профиля могут последовательно и успешно развиваться теория, художественная и конструкторская практика нового искусства.
    Естественно, большей результативности в работе помогло бы добиться знакомство с основными эстетическими предпосылками, определяющими становление светомузыки, с историей ее развития. Это позволит конструктору избежать повторения "детских болезней" нового искусства. И, судя по нашему многолетнему контакту с читательской аудиторией, уже постепенно осознается ошибочность распространенного мнения о возможности однозначного перевода музыки в свет, в том числе и автоматического. Поэтому мы решили не останавливаться подробно на критике подобных идей, а тех, кто интересуется теорией светомузыки, отсылаем к нашим прошлым изданиям. Кроме того, имеются уже специальные библиографические указатели, где собрана практически вся литература о светомузыке на русском языке1.
    Конечно, освоение информации из области эстетики, искусство-знания и психологии, содержащейся во всей этой литературе, нельзя назвать простым делом.
    Зато тем, кто освоит эстетические основы проблемы, кто сумеет подчинить свой "конструкторский зуд" достойным художественным целям, тем скорее всего откроется чудо "светящегося звука". Сама же светомузыка после обращения к ней широкого контингента таких неутомимых экспериментаторов, как радиолюбители, будем надеяться, сделает еще более заметный шаг в своем развитии. Нашу работу продолжает освещать надежда, что совместными усилиями художников, музыкантов, радиолюбителей-конструкторов будут созданы такие световые инструменты, которые широко войдут в практику современной художественной культуры.
    Главы 1, 2 и заключение написаны Б. М. Галеевым, гл. 3 и параграфы 12, 14, 16 и 17 - совместно с Р. Ф. Сайфуллиным, параграфы 10,15 -СМ. Зориным, 11,13- тремя авторами.
    Отзывы и пожелания по книге следует направлять по адресу: 101000, Москва, Почтамт, а/я 693, издательство "Радио и связь", Массовая радиобиблиотека.
    1 Синтез искусств: Указатель литературы. — Одесса: Гос. б-ка им. А. М. Горького, 1975. — 24 с; Светомузыкальные эксперименты СКВ "Прометей": Библиографический указатель (1962 — 1978). - Казань: КАИ, 1979.-34 с; Светомузыка в России и в СССР: Библиографический указатель (1742 — 1982). - Казань: КАИ, 1983.-46 с.

ЭСТЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВЕТОМУЗЫКАЛЬНОГО СИНТЕЗА
    1. Системная классификация искусств

    До конца XIX века на Парнасе, где по преданию пребывают в гармоническом союзе музы, покровительницы всех искусств, было все спокойно. Семья муз казалась полной и завершенной. Существующих искусств считалось достаточным для того, чтобы удовлетворять все эстетические потребности людей и воплощать любые художественные запросы общества.
    Но потребности продолжали расти, и как продукт единой развивающейся культуры возникали новые технические средства, способные удовлетворить возросшие запросы. Так, в последнее столетие родились и бурно развиваются искусства кино, художественной фотографии, радио, телевидения. Их появление было подготовлено всем предыдущим периодом развития художественной культуры. Рост семьи муз продолжается на наших глазах. Формируются в экспериментах и спорах такие новые жанры и виды, как электронная музыка, световая архитектура, светомузыка и т.д. При всем разнообразии их особенностей существует один общий объединяющий их признак. В отличие от прежних традиционных искусств, использующих естественные, "натуральные" средства, все эти новые виды и жанры искусства XX века оперируют материалами "искусственного" происхождения - звуком, воспроизводимым электроакустическим способом, и световым изображением, получаемым методом проекции на экране. И в основе своей "искусственные" звук и изображение выступают в единении, поэтому большинство из новых искусств и относят к разряду синтетических.
    Есть ли какая-либо закономерность в возникновении этих новых искусств? Имеют ли они право на самостоятельное развитие? Теоретиков искусства эти вопросы волнуют уже давно, ведь современная техника дает в руки художника огромный .арсенал новых средств. Палитра искусства кажется необозримой - новые источники звука, света, лазеры, синтезаторы, компьютеры, голограммы! Популярные журналы пестрят наименованиями новых художественных явлений - лазерное, топографическое, кибернетическое, кинетическое, электрическое, оптическое искусства. . .
    Опираясь на жизнеутверждающие положения материалистической науки, попытаемся определить реальную роль техники в искусстве и показать, как проявляется она в развитии художественной культуры. Представим в связи с этим в очень упрощенном схематическом виде, как происходило формирование системы искусств - от древних времен до наших дней (рис. 1). Классификация существующих искусств здесь представлена в виде наглядной двухкоординатной таблицы. Она, конечно, не может претендовать на такую же строгость и однозначность, как, положим, периодическая система Менделеева. Но определенную ясность в выявлении природы новых искусств она внести поможет. В свете наших интересов координатами послужат такие известные принципы разделения искусств, как "способ восприятия" (зрительный и слуховой) и "тип образности" (изобразительный или выразительный). К изобразительным, как известно, относятся те искусства, которые пользуются образами, сохраняющими подобие предметам и явлениям действительности (живопись, скульптура и т.д.). В выразительных искусствах связь с действительностью не прямая, а опосредованная (музыка, архитектура и т. д.).

Рисунок 1

    В центре системы поместим синкретическое искусство древности, когда все виды художественной деятельности существовали в слитном единстве. И слово, и музыка тогда воспринимались как слухом, так и зрением. Зримым словом был актерский жест, а зримой музыкой - пластика танца.
    Но общество, как известно, могло развиваться лишь в результате разделения труда, с соответствующим выявлением профессиональных склонностей каждого человека, распределением обязанностей в обществе. Затронул этот процесс и искусство. В результате первобытный синкретизм распался, и в конце концов образовались известные нам самостоятельные виды искусства. Каждое из них служило целям более глубокого удовлетворения определенных художественных потребностей человека. По горизонтальной оси, как мы видим, расположены слухозрительные искусства, а по вертикальной - искусства прикладного характера. В них в наиболее заметной форме сохранились "следы" прежнего синкретического единства. Но и остальные искусства, достигая своих вершин, не упускали возможности хотя бы косвенного восстановления утраченного единства, естественно, уже на новом уровне, в новом качестве. Они целенаправленно вступали в союз одно с другим, образуя сценические и другие формы синтеза: драматический и музыкальный театр (опера, балет), монументальное искусство, вокальная музыка, книжная графика и т. д. Синтетические связи такого рода в таблице у словно показаны стрелками.
    Кроме этих очевидных связей существуют и специфические взаимодействия между искусствами. Речь идет о взаимном подражании искусств, заимствовании сюжетов, приемов и законов композиции. Таким образом, все искусства как бы стремятся предельно испытать свою специфику, порою пытаясь достичь невозможного, вплотную подступая к своим границам (примеры: "музыкальная" живопись М. К. Чюрлениса и В. В. Кандинского - рис. 2, "живописная" музыка К. Дебюсси и Н. А. Римского-Корсакова, "изобразительная" поэзия Г. Апполинераи А. А. Вознесенского).
    Совокупность всех этих связей, очевидных и неочевидных, как раз помогает сохранить целостность нашей системы, хотя она состоит из множества самостоятельных элементов.

Рисунок 2

    С развитием "искусственных" светозвуковых средств возросшие художественные потребности получили возможность быть реализованными в серии новых видов художественной деятельности. Мы не станем здесь подробно останавливаться на методике построения внешнего ряда ячеек расширенной системы искусств (рис. 3). Отметим лишь, что по системным координатам соответствующих ячеек можно определить специфику, особенности каждого из этих новых видов.
    Начнем обзор искусств эпохи НТР с важнейших и знакомых всем. Искусство слова, получив возможность быть записанным и транслироваться, обрело новое качество в радиоискусстве. Потребность и способность художественного отображения действительности в зримых формах нашла новое воплощение в фотографии и в ее "ожившем" варианте - немом кино. (В эту же ячейку следует поместить и голографию.) Актерско-драматическое искусство лежит в основе искусства телевидения. Как мы видим сегодня на практике, новые виды отнюдь не являются простыми техническими копиями своих соседей по таблице. Используя возможности нового материала, они отражают действительность иначе, хотя и сохраняют близость к своим пр ед шественникам.
    Общим признаком рассмотренных новых видов является их принадлежность к классу изобразительных искусств. Аналогичные процессы происходят, пусть и не столь активно, в правой половине таблицы, где расположены выразительные искусства. Зарождается электронная музыка (искусство грамзаписи и т.д.); светодинамическое искусство (беспредметное кино и т.д.); светомузыка концертного исполнения.
    Подробный анализ позволяет указать на содержание остальных ячеек, где находятся промежуточные художественные явления: театрализованные представления "Звук и Свет"; "Латерна магика", сочетающая киноизображение с живым актером; "пространственная музыка" с движением звука в зале; светопространственные зрелища (типа "лабиринт", "лазериум" и т. п.); звукооформительское искусство и функциональная музыка (сюда входит и поп-музыка) - симметрично им внизу схемы расположены светооформительское и выставочно-экспозиционное искусства (полиэкран, световая архитектура и т. п.). В верхней и нижней ячейках, судя по всему, размещены звуковой и световой дизайн, характеризующие эстетизацию окружающей жилой и производственной среды.
    Многие из этих художественных явлений, как мы увидим далее, находятся в стадии эксперимента, и содержание их в будущем будет, конечно, уточняться. А пока отметим, то, что очевидно уже сейчас. В этой расширяющейся системе заметнее, чем прежде, действие синтетических связей. И самостоятельные жизнеспособные виды искусства образуются лишь при синтезе соответствующих художественных форм из зрительной и слуховой области. Так, кинематограф включает в синтез возможности "ожившей" фотографии и радиоискусства; союз светодинамического искусства и электронной музыки рождает светомузыкальный фильм. Постоянно сопутствуют друг другу свето-оформительские и звукооформительские элементы (к примеру, обеспечивая художественное оформление дискотек). Синтетические связи, отмеченные и на этой схеме стрелками, как раз и определяют целостность системы искусств, даже при ее расширении. При этом очевидно, что система искусств продолжает выполнять свои социальные функции - художественно-образного отражения усложняющейся действительности. Понимать это всем, кто экспериментирует с новой техникой в искусстве, нужно обязательно. Иначе экспериментатор будет обречен на бесплодность и бессмысленность результатов, как это можно видеть в "авангардистских поисках" западных художников. А в рамках нашей книги анализ системы искусств позволит точнее определить своеобразие нового звукового и светового инструментария, необходимой электронной и оптической аппаратуры, которая используется при реализации светомузыки и других, близких к ней, художественных форм.

Рисунок 3

2. Техника воспроизведения светомузыкальных композиций

    Все то, на что мы смотрим и что мы можем видеть, носит название визуального объекта. Таковой является и любая светомузыкальная композиция. Как она выглядит, в чем ее отличие от других визуальных объектов? Легче всего это объяснить, отослав к конкретной светомузыкальной композиции, например "Вечное движение", созданной авторами книги (см. рис. 35, в). А чтобы представить эти образы в движении, обратимся к словесному ее описанию - так это выглядит в изложении поэта:
        Вот на экране - цвета синей рани -
        Кристаллов переливчатые грани
        Полифонично зазвучали вдруг!
        И видел я, как в их игре спектральной,
        Пленяя души связью изначальной,
        Цвет фантастично превращался в звук.
        И вот, сквозную тему развивая,
        Цветная геометрия живая
        В игре звучащих форм передает
        Микропейзажи клеточного среза
        И симметричность атома железа,
        И квантов света радужный полет.
        Сияние малинового звона!
        Сейчас экран раскраску махаона
        Высвечивает призмами насквозь,
        А вот он лупой стал тысячекратной,
        Чтоб тайный ритм вселенной необъятной
        Тебе у видеть в красках удалось
                [Линник Ю. В. Светомузыка. - Техника молодежи, 1975, № 11, с. 17.].
   

    Подобного рода сложные образы создают посредством светоинструментов, либо кинотехники. Они не случайны, они - плод таланта, труда и терпения художника. Часто задают вопрос: "А нельзя ли придумать такое устройство, например с мозговыми биодатчиками, которое улавливало бы все мимолетные образы нашего воображения и тут же воспроизводило бы их воочию на экране?" Но подумайте - разве стал бы кинофильмом "Война и мир" набор ваших смутных неуловимых представлений, которые реализовались бы на таком чудо-экране в ходе чтения толстовского романа? Конечно, нет — любой художник работает всегда непосредственно "в материале", предварительно обдумывает композицию во всех ее деталях, организуя ее при этом по законам своего искусства. Сразу, сам по себе, новый художественный результат возникнуть из ничего не может.
    Тогда может быть можно создать такой светоинструмент, чтобы человек садился за пульт, нажимал на одну клавишу - и на экране медленно вспыхивает заря, возникает пульсирующая, с мириадами искр, галактика? При нажатии на другую клавишу галактика превращается в бушующее пламя, еще на одну - все сжимается в тонкую спираль, свертывается в точку и т.д. Короче, как говорится, любой образ, который появляется в воображении художника может возникнуть на экране при нажатии соответствующей клавиши. Реально ли это? Увы, нет! Опыт светомузыкального синтезирования, включая и наш собственный, убеждает, что существование такого универсального инструмента возможно лишь в идеале - клавиатура у этого инструмента должна быть бесконечной... Для того чтобы реализовать на экране каждую из таких картин, надо заложить соответствующие возможности в светоинструмент заранее. И бесконечными они, эти возможности, быть не могут.
    Но как не хочется, как трудно отказаться от такой мечты! Ведь зрителю свето-конпертов кажется, что исполнитель обладает полной свободой в выборе и управлении любыми образами, любым их движением. Увы, зритель просто не всегда знает, что каждому исполнению предшествует кропотливый труд по технической подготовке не только самого светоинструмента, но и собственно световой компо-. зиции. Чтобы создать другую композицию, необходимо снова браться за паяльник, скальпель, отвертку. . . Ознакомившись с техникой, которой пользуются современные светохудожники, наивный зритель разведет руками: "А вот в будущем наверняка изобретут другие принципы, наука всесильна, можно будет обойтись без паяльника и отвертки". Возможно и так, будет иная техника, но подобно тому, как науке никогда не создать вечного двигателя, не удастся перешагнуть и через законы искусства. Всегда невозможно будет обойтись без труда, без творчества, без предварительного вынашивания замысла. А применительно к нашей проблеме - нельзя миновать этапа подготовки конкретного технического обеспечения любого художественного образа светомузыки.
    И, чтобы представить реальные возможности человека, необходимо рассмотреть, какие же способы существования визуальных объектов заложены в самой природе и что изменилось при освоении средств искусственного происхождения, т. е. новой техники. Только разобравшись в этом, можно обрести реальную власть над бесконечно разнообразным и переменчивым миром видимых красок, форм и движений.
    Сначала выясним, чем мог пользоваться человек прежде, т.е. изучим "натуральные" средства, которые он применял в процессе общения и соответственно в традиционных искусствах. Для удобства будем рассматривать аудиовизуальный инструментарий в единстве слухового и зрительного воздействия (рис. 4). Для описания этой схемы приняты следующие сокращения: Чел. - человек; ПУ - пульт управления (клавиатура); BAY - выходное акустическое (звучащее) устройство; ВОУ - выходное оптическое устройство (предмет наблюдения).

Рисунок 4


Рисунок 5


Рисунок 6

    В традиционной музыке взаимодействие между Чел. и БАУ происходит практически напрямую, посредством ПУ, позволяющего наиболее удобно и полно реализовать управление ВАУ. Аналогичная ситуация и в визуальном канале. Человек создает необходимый визуальный объект (скульптура, картина) посредством определенных материалов (камень, краски) и орудий их обработки (резец, кисть), так же заимствованных из самой природы. В целях унификации и здесь применим их обозначение как ПУ и ВОУ. В обоих случаях человек обеспечивает инструментарий своей механической энергией, управляя им. Тем более очевидно это положение при функционировании такого целостного аудиовизуального инструмента, как человек-актер, когда все элементы нашей схемы объединены в одно физическое целое.
    Визуальный инструментарий располагал тремя способами существования (рис. 5). Естественные источники света не могли сами по себе быть использованы как носители информации, так как были неподвластны в управлении ни по структуре, ни по динамике. Так что единственным художественным явлением, где применялись прежде самосветящиеся визуальные объекты, оставался фейерверк (рис. 5, а). Редкостью было и использование случая (рис. 5, в) - витражи, диорамы. Основным способом, широко применяемым в искусстве, являлось использование отраженного света (рис. 5, б). Здесь визуальный объект существует при участии внешнего источника света. Носителем информации объект становился при соответствующей обработке. Причем и живопись, и скульптура, и архитектура оставались неподвижными. Единственным управляемым в движении визуальным объектом в искусстве был сам человек, что и обусловило ограничение возможности видеть музыку восприятием пластики жеста в танце.
    Резко изменилась ситуация с появлением электрических и иных источников искусственного света. Во-первых, стало возможным создавать самосветящиеся визуальные объекты с необходимой структурой изображения, причем с управляемой его динамикой (неоновая реклама, растровая картина на экране кинескопа). Но основным приемом оказалась световая проекция (рис. 6, а — е).
    Здесь визуальным объектом является уже не само вещественное изображение, а экран с неоднородным распределением освещенности его различных точек, достигаемым совместным действием источника света и носителей информации (чаще небольшого размера), помещаемых на пути света. Собственно подобные случаи проекции встречаются и в самой природе (тень деревьев на земле, блики света от поверхности воды на берегу и т. п.). Но чисто внеприродной стала проекция при использовании линзовой оптики. Наибольшее, распространение получил прием диапроекции, хотя изредка применяются и другие.
    Для получения теневой проекции источник света должен быть мал по сравнению с носителем информации, находящимся на пути луча (см. пример контурного отверстия на рис. 1, а). На экране в данном случае проецируется тень этих контуров. Если уменьшить отверстие до точечного размера и увеличить размеры источника света, то на экране начинает проецироваться изображение самого источника, выполняющего в данном случае функции носителя информации (рис. 7, б). Этот случай используют редко, так как управлять структурой такого источника довольно трудно.
    Более удобно заменить источник света другим небольшим ярко светящимся объектом, специально предназначенным играть роль носителя информации. Им может быть любой оптически неоднородный предмет, на котором сконцентрирован свет от источника (рис. 7, е). По сути дела, в этом приеме объединены достоинства обоих предыдущих. Но точечное отверстие диафрагмы пропускает мало света, и в чистом виде варианты бив используют редко.
    Выяснилось, что точечное отверстие можно заменить эквивалентом, обладающим значительно большей светосилой, т.е. линзой (на рис. 7, г - объектив). Для концентрации света ввели дополнительное звено -конденсатор. Так родилась известная нам диапроекция. Замена вещественного визуального объекта проекцией дает большие преимущества. Проекция позволяет получить практически любой масштаб изменения размеров изображения, быструю смену изображений, сложение, что обеспечивает широту изобразительного и динамического диапазона этого вида визуальной техники.

Рисунок 7

    Кроме того, есть еще одна особенность светового изображения, которую мы непроизвольно осознаем, отдавая предпочтение диапозитивному воспроизведению пейзажа по сравнению с его снимком на фотобумаге. При восприятии реального пейзажа широта яркости, т.е. интервал возможных ее значений, различаемых глазом, равен приблизительно 1 :1000. Широта же яркости любого фотоснимка, любой картины в лучшем случае 1 :100, поскольку самые темные их места не абсолютно черны, а самые светлые — несравнимо менее ярки, чем самые яркие природные объекты (особенно самосветящиеся). Фотолюбители знают, как трудно "уместить" все оттенки снимаемого пейзажа в широту фотобумаги. У диапозитива же (если смотреть его на просветили проецировать на экран) широта намного выше - приближается к 1 : 1000, поэтому он воспринимается как более естественный, цвета на нем глубже, сочнее, насыщеннее.
    Диапроекция лежит в основе воспроизведения киноизображения, где визуальный объект на экране воспринимается подвижным за счет дискретной проекции последовательного ряда статических изображений на пленке. В технике светомузыки чаще всего используют прием непрерывной проекции плавно движущихся носителей информации. Кроме того, специфические цели светомузыки заставили вновь обратить внимание на забытые способы проекции (рис. 7, а — в), которые применяют лишь в театре, и то изредка. Казалось бы, все это вполне очевидно и просто, но подобная классификация, как увидим дальше, откроет много неожиданного и интересного для вдумчивого конструктора.

ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ СВЕТОМУЗЫКАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
    3. Структурная схема светомузыкального устройства

    Таким образом, в последнее столетие на смену натуральным аудиовизуальным средствам пришли новые, "искусственного" происхождения. И если модернизировать, развить схему на рис. 4, то теперь взаимодействие между человеком и визуальным объектом будет выглядеть следующим" образом (рис. 8). Схема аудиовизуального инструментария усложнилась (учтем, что появились и электрические источники звука). Изменились и функции самого человека, поэтому называется он в этой схеме теперь иначе.
    Здесь в световом канале: СО - светооператор; ПС- пульт управления светом, обеспечивающий контакт между исполнителем и инструментом; БУ - блок управления, формирующий сигналы управления световыми характеристиками; БУМ - блок управления мощностью; ВОУ - выходное оптическое устройство, на экране которого и воспроизводятся световые образы, меняющиеся по форме, фактуре, цвету и яркости. Соответственно в звуковом канале: ЗО - звукооператор; ПЗ - пульт управления звуком (смешение, пространственное перемещение); ЗБУ - звукопроизводящее устройство; УЗЧ - усилитель звуковой частоты; ВАУ - выходное акустическое устройство. Вертикальными стрелками обозначены возможные связи между световыми и звуковыми каналами. При многократном исполнении одной и той же светомузыкальной композиции узлы ЗО, СО, ПЗ и ПС заменяются запоминающим устройством ЗУ.
    В развернутом виде структурная схема светового канала показана на рис. 9, а В этой схеме имеются три параллельно действующие цепи: управления яркостью (Л, -Я,), формообразованием (Ф, - Ф4) и цветностью (Ц, -ЦА ). Каждая из этих цепей представлена соответственно своими независимыми элементами в ПС, БУ, БУМ и BOY.

Рисунок 8

    Рассмотрим прежде всего BOY, в котором соответствующие элементы могут рас-полагаться так, как показано на рис. 9, б. Яд содержит источник света и устройство для регулирования светового потока (диафрагма, ячейка Керра, оптические клинья и т.п.), управляемые с помощью Я3. Надобность в диафрагмировании отпадает, если источником света можно управлять электрически. В первом случае Лд можно менять местами с Ф4 и Ц4 или совмещать его с ними.
    Просвечиваемый плоский или объемный объект Ф„ выполняет функции своеобразных оптических запоминающих устройств (трафарет, кинофотопленка, деформирующая и направляющая оптика и т.д.). Их перемещают с помощью различных электрических исполнительных механизмов (электродвигателей, соленоидов, сельсинов и т.д.), питаемых с выхода Ф3. Сейчас появилась возможность изменять структуру неподвижного просвечиваемого объекта непосредственно электрическим сигналом.
    В случае необходимости перемещения светофильтров Яд (абсорбционные, интерференционные, поляризационные) или дисперсионных и дифракционных устройств для разложения белого света в спектр (последовательность призм и т.д.) также применяют соответствующий элемент Цз.
    При использовании растровой оптики схема, показанная на рис. 9, несколько изменяется. Это связано с тем, что формообразование в данном случае происходит разверткой луча или коммутацией множества параллельно соединенных устройств подобно показанным на рис. 9 и работающим по упрощенной схеме. Ограничение проводимого анализа проекционным вариантом не скажется на ходе рассуждений.
    Устройства, управляющие электрической мощностью Яа Ф3, Ц3, выполняют на реостатах, автотрансформаторах, магнитных усилителях, на электронных лампах и транзисторах, тиратронах и тиристорах.

Рисунок 9

    Интересные закономерности выявляются при анализе основных способов технической реализации светомузыки. При решении этой задачи средствами кинематографа цепи Ц и Ф совмещаются (одна пленка, один лентопротяжный механизм; источник света работает в постоянном режиме). Круг манипуляций оператора на блоке ПС сужается до минимума (включение и выключение аппарата), вместе с тем на экране может быть воспроизведено сложнейшее сочетание красочных форм. Но этому должна предшествовать огромная предварительная работа по созданию цветоформообразующего элемента - демонстрируемой кинопленки (с чем связано, как известно, полное исключение эффекта присутствия).

Рисунок 10

    Напротив, при желании предельно увеличить исполнительский момент и иметь на экране сиюминутную визуализацию замысла, можно использовать инструмент с растровой оптикой. Блок ПС такого инструмента обычно повторяет структуру растра, что приводит к большим трудностям в управлении световой картиной при увеличении его разрешающей способности. Поэтому, имея даже идеальный растровый инструмент, при непосредственном исполнении музыканту-оператору очень трудно получить на экране картину той сложности, какую можно получить с помощью кинопленки. Таким образом, при разных технических способах реализации светомузыки, композитор должен учитывать их особенности и наиболее полно использовать их достоинства.
    Светомузыка как искусство временное может быть исполнено на световых инструментах, как искусство пространственное — зафиксировано на кинопленке и, что еще существенней, создано средствами и методами кино. Но вне сомнения, метод непосредственного исполнения и метод кино не исключают один другого, так же, как имеют право на сосуществование непосредственная игра актера в театре и игра актера в кино. Для каждого из этих методов будут создаваться свои, специфические светомузыкальные произведения.
    В промежуточном положении находится техника "динамической светоживописи". Оператор имеет весьма большой, но конечный набор устройств, работающих по схеме, изображенной на рис. 9, и соединенных так, как показано на рис. 10.
    Все блоки ПС этих устройств связаны одним коммутационным устройством КУ (клавиатурой и т. п.). И оператор поочередно или одновременно, согласно партитуре, воспроизводит на экране необходимые светотеневые проекции, используя заранее подготовленные формообразующие элементы. Но при этом исполнитель может менять скорость и характер перемещения фигур, их цвет и яркость, по-различному комбинировать их. В случае, если световая партия окажется сложной в исполнении, управление может быть поручено сразу нескольким операторам или запоминающему устройству, которое будет воспроизводить подготовленные заранее фрагменты световой партии.

4. Специфика взаимоотношений в системе художник — техника при светомузыкальном синтезировании

    Итак, мы определили общие принципы создания технического инструментария, который позволял бы реализовать необходимой сложности свободно управляемые светоцветовые картины, меняющиеся вместе с музыкой по яркости, рисунку, фактуре, глубине и цвету. В чем заключается специфика непосредственно самого процесса конструирования и использования этой техники? Каковы взаимоотношения между художником и техникой при реализации светомузыкального синтеза?
    Вопрос этот, оказывается, непростой и имеет, по крайней мере, два аспекта. Остановимся вначале на первом из них, связанном с выяснением пределов автоматизации светомузыкального синтеза.
    Среди некоторых конструкторов и ученых существует мнение, что светомузыка -это и есть то искусство, в котором не только возможно, но просто необходимо использовать принципы машинного сочинения. Они считают, что "Скрябины" — явление временное и что в конце концов их можно заменить автоматами, конечно, не такими простыми, какие существуют сейчас, а более сложными, совершенными.
    Разумеется, при создании оригинальных светомузыкальных произведений эта точка зрения является столь же спорной, как и в отношении других видов искусств. "Возможно, - считает академик А. Н. Колмогоров, - что автомат, способный писать стихи на уровне больших поэтов, нельзя построить проще, чем промоделировав все развитие культурной жизни того общества, в котором поэты реально развиваются". Но может быть при решении более скромной задачи - создании светового сопровождения к уже существующей музыке -оправдывают себя намерения "машинопоклонников" (термин Н. Винера) ?
    К примеру, в установке по схеме рис. 9 можно на все блоки БУ подавать управляющие сигналы, которые сформированы анализаторами музыки а, - а^ определяющими и классифицирующими в каждый момент основные характеристики звучащей музыки — тембр, ритм, громкость, высоту, темп, тональность и т. п. Опираясь на известные слухозрительные соответствия, используя статистические соотношения (с какими, например, цветами и формами чаще всего ассоциируются каждый тембр, тональность, мелодия и т.д.), можно автоматически воспроизвести на экране такое световое сопровождение, которое постоянно обеспечивало бы соблюдение эффекта светозвука - слухозрительного синхронизма, не противоречащего слухозрительным ассоциациям большинства людей.
    Но такое световое сопровождение никак не может быть высокохудожественным, и не только потому, что оно реализовано лишь на "слухозрительном унисоне". Оно не . сравнимо с "человеческим" сочинением, поскольку в процессе творчества для достижения определенного художественного эффекта композитор волен отступать от наиболее вероятных, привычных проявлений эффекта светозвука и выбирать из маловероятных, небанальных те, которые для него неповторимы и единственно необходимы. В сущности, повторяется ситуация, сложившаяся сейчас в области кибернетического "сочинения" обычной музыки. "Чем полезна такая музыка? - спрашивает советский ученый В. В. Иванов. - Она прекрасный пример того, как не должны писать люди. С помощью машины имитируется человеческая посредственность. Мы как бы получаем точную математическую формулировку того, что уже стало стандартом, по которому работают ремесленники".
    Конечно, возможно и управление коммутационным устройством (см. рис. 10) поручить машине, которая, имитируя творчество, время от времени стала бы моделировать и редко встречающиеся проявления эффекта светозвука. Но если у композитора эти "отступления от правил" осознаны, подчинены единому художественному замыслу, то у кибернетического устройства, не обладающего всей биологической и социальной памятью человека, они не могут быть не случайными и поэтому бесцельны.
    Так что даже создание световых сопровождений, если ставится задача добиться их высокой художественности, остается за чел овском-творцом. Но вместе с тем возможна самостоятельная область автоматического синтезирования музыки и света, когда музыка сама управляет динамикой имеющегося набора световых эффектов, пусть не подчиненных в своем развитии единому художественному замыслу, определяемому музыкой, но создающих зрелищный эффект в рамках декоративно-прикладного искусства. Элементы автоматики найдут применение и в инструментах непосредственного исполнения. Когда это не противоречит партитуре, музыкант-исполнитель может с помощью коммутационного устройства КУ переходить на автоматический режим управления некоторыми световыми параметрами (например, часто используют в инструментах фиксируемую связь "громкость - яркость"), с возможной коррекцией и полным переходом на автономное "ручное" управление [24].
    Оставим за собой право мечтать: когда-нибудь кибернетическое устройство, уже равноценное человеческому мозгу, возможно, и сумеет само сочинять и музыку, и световую партию. Но пока, как отмечают исследователи, если говорить о звуковой музыке, машины моделируют "лишь нотные тексты, но не сам процесс композиции"1. И, аналогично, в светомузыке автоматы могут моделировать лишь эффект светозвука в различных его проявлениях, но отнюдь не сам процесс светомузыкального творчества [25].
    Итак, рассуждая о светомузыкальных устройствах, следует точно оговаривать, к какому виду их отнести.
    Светомузыкальные инструменты (СМИ) имеют пульт управления и клавиатуру для исполняющего оригинальную световую партию, написанную специально для этого произведения.
    Автоматические светомузыкальные установки (АСМУ) работают по заложенной в ее блок управления программе (постоянной или сменяемой, с имитацией творчества). Предназначены они для решения более скромных задач прикладного назначения (декоративные приставки к магнитофонам, радиолам, установки для оформления интерьеров, приборов для исследований в области психологии и экспериментальной эстетики).
    В книге основное внимание, как уже отмечалось, уделено СМИ. Но, даже если оставить в стороне проблему АСМУ, оказывается существуют еще иного рода особенности во взаимоотношениях между художником и техникой, которые отличают СМИ, положим, от всем известной аппаратуры кино и телевидения. Вы не задумывались над таким вопросом: само понятие "светомузыка" появилось намного раньше, чем "кино", а реально киноискусство уже давно обогнало светомузыку в своем развитии. Каковы причины этого парадокса? Некоторые теоретики искусства видят здесь несовершенность и даже несостоятельность самой идеи светомузыкального синтеза. Но реально объяснение заключается в другом.
    Функция техники в новых изобразительных искусствах (см. рис. 3) вполне определенна — запоминать, тиражировать, репродуцировать и транслировать то, что уже есть в наличии, т. е. в самой действительности. Кинокамера, телекамера, фотоаппарат, микрофон имеют перед собой либо живую натуру, человека-актера, либо произведения других, традиционных видов искусства (собственно сам художественный процесс связан здесь с выбором объекта съемки и последующим монтажом зафиксированного материала). И чем точнее выполнены функции записи, репродукции, тем более совершенной считают технику этого класса искусства. Специфика этих функций обязывает предельно унифицировать и стандартизировать аппаратуру с тем, чтобы фильм, снятый, к примеру, в Москве, можно было показывать в любом городе и поселке, чтобы теле- и радиопрограммы воспроизводились одинаково всеми приемниками планеты.
    Иначе обстоит дело с выразительными искусствами. Функции техники здесь не ограничены лишь записью, репродукцией, трансляцией. Так, в электронной музыке очень часто и охотно используют такое новое качество, как свободное изменение тембра. Причем эти варианты тембра отличны от тембров звучания природных, традиционных инструментов. Если пианист, положим, принимает тембр своего инструмента как данность и может вовсе не знать физических основ звукоизвлечения этого тембра, то композитор электронной музыки чаще всего работает вместе с конструктором, предельно вникая в устройство инструмента. И чем теснее контакт с техникой - тем больше шансов добиться значительного художественного результата, более точного воплощения своего замысла. Показательно то, что инструменты для синтеза электронной музыки - так называемые синтезаторы - во многом уникальны, и если их тиражируют, то сравнительно небольшими сериями. И это является их специфической особенностью, так как количество "небывалых" тембров практически безгранично.
    Еще теснее контакт художника с техникой при создании и эксплуатации светоап-паратуры, и не только применительно к светомузыке, но ко всем видам выразительных искусств. Ведь задача здесь, как уже отмечалось, иная, нежели в кино и телевидении. На экране должно воспроизводить то, чему нет непосредственных аналогов в природе, что существует лишь в воображении художника. И поэтому аппаратуру, представленную на рис. 8, он использует иначе. В кино все элементы инструментария и связи между ними предельно унифицированы, фиксированы по назначению, и манипуляции оператора сведены к включению и выключению аппаратуры. Вмешательство художника в технику, замена узлов и т.д. просто нежелательно. В светомузыке же наоборот, световой канал специально "расщеплен" на самостоятельные каналы управления по различным параметрам (рис. 9). И художник уже обязан вмешиваться в выбор и в работу не только каждого из этих узлов, но и тех элементов, что представлены на рис. 7. Изображение на экране, как мы увидим далее, зависит от таких "неожиданностей", как выбор нити канала, ее размеров, угла поворота, расстояния ее от линз, отражателя, трафаретов, светофильтров, от характеристик электродвигателей, экрана, блоков управления и мощности, пульта и т.д. Практически безграничное число степеней свободы в световом материале обусловливает практически неисчерпаемое число вариантов вмешательств в эти узлы. Таким образом, в картине динамической светоживописи, в отличие от обычной живописи, "палитра", "холст" и "кисть-" слиты воедино! И художник, который как и во всех искусствах творит "в материале", здесь не только мыслит световыми образами, но и должен знать в мельчайших деталях, каким способом можно получить необходимые образы.
    Именно поэтому во всех световых искусствах функции художника и конструктора неразрывны. И сам процесс создания светоинструмента являет собой, по сути дела, исходный, первичный акт творчества, воплощая в себе определенную художественную концепцию (определенный стиль, направление). Каждый инструмент, таким образом, уникален, подобно тому, как неповторимо любое произведение искусства. В этом убеждает вся реальная практика светомузыки предыдущих десятилетий во всех странах. Естественно, отсутствует поэтому и необходимость, и возможность унификации, стандартизации СМИ. Конечно, можно копировать многократно наиболее удачные СМИ. Но в этём случае пришлось бы повторять одинаковыми все узлы, вплоть до формообразователен с рисунком, и в результате будут получены одновременно и копии светомузыкальных композиций, заложенных в ВОУ данного СМИ. Если другой талантливый светохудожник захочет создать на базе этого СМИ свои светокомпо-зиции, он должен будет вновь заняться технической работой по изготовлению трафаретов, смене узлов и т.д. Так что создание любой новой светомузыкальной композиции отнюдь не сводится просто к "новой" игре на клавишах, необходимо заранее вложить всю программу появления этой светокомпозиции в имеющееся ВОУ. А само нажатие на клавишу есть не что иное, как всего-навсего извлечение из памяти этого ВОУ того, что было подготовлено в нем светохудожником. Таким образом, полной унификации здесь получить нельзя, хотя дифференциация по определенным классам СМИ уже складывается.
    Подобная ситуация необычна для художественной культуры. В условиях сложившейся специализации профессий и производства такого слияния функций художника и конструктора в официальных рамках общество обеспечить в широких масштабах пока еще не может. Именно поэтому реальных результатов в области светомузыки во всех странах достигают или тал англ ивые одиночки, способные выступать в этом "синтетическом" амплуа, или небольшие самодеятельные коллективы, где в тесном единстве работают музыканты, художники и инженеры. И не следует здесь стесняться слова "самодеятельность", оно отнюдь не является признаком чего-то легковесного, не есть противовес понятию "профессионализм". Наоборот, оно близко к самодеятельности в том понимании, как это мыслили классики марке из ма-ленинизма, потому, что в подобной "синтетической" самодеятельности реализуются стремление и возможность всестороннего, гармонического развития личности, являющегося, как говорил К. Маркс, самоцелью общественного прогресса. И показателен уже сам факт развития светомузыки именно в наше время, когда социальный прогресс обеспечивает возможность пробиваться росткам этой "гармонической самодеятельности". По сути дела, само развитие таких форм искусства является одним из "индикаторов" вхождения общества в новую фазу своего развития. И каждый из вас, кто посвятит себя экспериментам в этой новой области целостного художественно-технического творчества, может гордиться тем, что является "разведчиком" будущего.
    Но будущее не придет само, если не вкладывать труд в освоение того, что достигнуто различными науками, различными областями техники. Нам в рамках нашей комплексной проблематики придется начать с необходимых данных физики, светотехники, психологии. Затем закономерным будет переход к вопросам, связанным с радиотехникой, электроакустикой. И уже после этого, ознакомившись с описанием конкретных конструкций, можно будет вернуться к рекомендациям по художественному освоению возможностей светомузыкального инструментария.

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СВЕТОМУЗЫКАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТАРИЯ
    5. Выходное оптическое устройство

    Казалось бы, ВОУ - самый простой в светомузыкальном устройстве блок. Именно эта простота и расхолаживает обычно конструктора, особенно, если он имеет смутное представление о художественной цели эксперимента. Именно она заставляет конструктора идти на невероятные ухищрения при разработке электронного блока и в то же время делает уверенным в том, что с ВОУ трудностей не будет.
    Во многих технических статьях о светомузыке (например, в журналах "Радио", "Юный техник" и др.) даны подробнейшие схемы всех электронных узлов, иногда весьма сложных, а на выходе - три маленькие лампы. И больше о ВОУ - ни слова, как о чем-то второстепенном, необязательном. И радиолюбитель зачастую удовлетворяется добросовестным монтажом электронного блока и успокаивается на этом. Но ведь не этим же блоком должен любоваться зритель, а той красочной картиной, которая воспроизводится на экране ВОУ!
    Именно этот узел требует наибольшего внимания конструкторов. Электронику же ни в коем случае не нужно превращать в самоцель. Она должна способствовать решению поставленных художником задач. Ведь существует немало СМИ, остроумных по своему конструктивному решению и впечатляющих по воздействию, в которых нет ни одного транзистора или электронной лампы. И наоборот, известны случаи создания сложнейших электронных установок, которые хорошо справляются с одной лишь задачей - раздражать зрение...
    В лучших светомузыкальных устройствах электроника и светотехника выступают в единстве, в равной мере содействуя достижению необходимого художественного, эффекта. Но, начиная работу над светомузыкальным устройством, прежде всего следует продумать конструкцию ВОУ, которая в большой мере определяет функциональную схему электронных узлов БУ и БУМ.
    Материалом, которым пользуется в своем творчестве светохудожник, является цветной свет, организованный в определенные формы различной фактуры, изменяющиеся во времени. Рассмотрим действие простейшего элемента ВОУ - светофильтров, применение которых неизбежно при использовании источников света со сплошным спектром излучения (т. е. источников белого света). Встречаются, но очень редко, и случаи применения монохроматических источников света (лазеры, газоразрядные трубки, люминофоры).
    Чтобы объяснить действие светофильтров, напомним некоторые сведения из колориметрии. В качественном отношении световые потоки могут отличаться по цветности, которая задается двумя параметрами - цветовым тоном и насыщенностью (чистотой цвета). Цветовой тон определяется длиной волны л светового излучения, измеряемой в нанометрах. Насыщенность характеризует степень разбавленности цвета белым светом. Основные цвета, имеющиеся в природе, представлены спектром, наблюдаемым при разложении белого (солнечного) света призмой или дифракционной решеткой.
    Теперь обратимся непосредственно к технике получения цветного света. Светофильтры как устройства, выполняющие эту функцию, должны иметь различные значения коэффициента пропускания тл в разных зонах спектра. Наибольшее распространение при конструировании СМИ получили абсорбционные фильтры, т. е. такие, которые в зависимости от своего химического состава избирательно поглощают излучение одного цвета и пропускают другие цвета. Свойства светофильтра описьюают кривые пропускания, показывающие как меняется коэффициент тл по отношению к различным цветам.
    Площадь, заключенная под кривой пропускания тл, характеризует количество светового излучения, прошедшего через фильтр. Эта площадь, естественно, уменьшается, когда, стремясь добиться большей избирательной способности фильтра (т. е. большей насыщенности прошедшего света), увеличивают толщину и тем самым оптическую плотность фильтра. Для светомузыкальных установок лучше всего использовать стеклянные фильтры, выбранные по специальному каталогу цветного стекла, в котором указаны цветовые характеристики и кривые изменения тл.
    Чаще всего приходится применять стандартные театральные фильтры из стекла или пленки (их характеристики показаны на рис. 11). При нагревании стеклянные фильтры (особенно синие при использовании в качестве источника света лампы накаливания) сильно перегреваются и лопаются. Для предупреждения этого явления необходимо разрезать стекло на узкие полоски или принимать другие меры по охлаждению светофильтра. Выпускается весьма широкий ассортимент пленочных фильтров. Они выдерживают еще меньшую температуру, чем стеклянные, и при долговременной работе выцветают (особенно синие).

Рисунок 11

    При отсутствии стеклянных или пленочных триацетатных фильтров можно изготавливать жидкостные -водные растворы анилиновых красителей в плоской кювете или фильтры из целлофана, окрашенного этими красителями. Радиолюбители изготавливают и фильтры из желатины. Размоченную и подогретую желатину окрашивают водным раствором анилиновых красителей, разливают на стекло и, высушив, снимают в виде тонкой, довольно хрупкой пленки.
    Некоторые радиолюбители к проблеме выбора светофильтров относятся весьма небрежно, ограничиваясь окрашиванием ламп различными цветными лаками. Но их цветовые характеристики очень низки, имеют большой разброс, причем ассортимент их цветов невелик. Поэтому применение окрашенных ламп следует ограничивать простейшими АСМУ. При изготовлении СМИ лаки используют лишь в специфических ситуациях (ручное изготовление рисованных цветных слайдов и т. п.). Следует иметь при этом в виду, что многие лаки разного цвета при смешивании приобретают грязный оттенок. Поэтому лучше всего иметь как можно больше лаков чистых цветов, а если и рассчитывать на смешивание, то лишь с проверкой результата на стадии подготовки красителя.
    Подобное смешивание красителей, цветных лаков, а также составление многослойных пленочных фильтров всегда связано с уменьшением интенсивности проходящего через них света. Ввиду того, что цветной свет получается здесь путем вычитания из белого, этот способ цветного смешивания называют субтрактивным (вычитательным). Но существуети другой способ смешения цветов — аддитивный, непосредственно на экране, когда на него подают световые потоки разного цвета. Яркость экрана, естественно, увеличивается, а результирующая цветность зависит от цветовых характеристик слагаемых потоков. Естественно, аддитивное и субтрактивное смешение цветов происходит по своим законам, что иногда упускают из виду при работе с цветом на палитре и на экране.
    Одно из распространенных заблуждений любителей светомузыки - попытка получить все разнообразие цветов на экране суммированием трех основных цветов в разных пропорциях. Да, теоретически это возможно, но если только цвета взяты с максимальной насыщенностью (а ее могут обеспечить лишь лазер, высококачественные люминофоры и красители). Реальные же светофильтры для этих целей чаще всего непригодны, и суммирование всегда приводит к белесым цветовым смесям.
    Поэтому многие конструкторы не ограничиваются трехцветными источниками света, а подбирают возможно большее число фильтров разных цветов и поочередно используют их без особого расчета на особенности аддитивного смешения. А если возникает необходимость изменения цвета по ходу действия определенного светового образа, то применяют сложные светофильтры, например в виде диска, составленного из узких секторов разного цвета. Если диск медленно вращать перед объективом диапроектора, то границы между секторами не будут заметными, и мы увидим на экране плавное изменение цвета по спектру.
    Известны и другие методы плавного изменения цвета путем взаимного перемещения элементов составных фильтров или использования растровых фильтровых устройств. Можно получать цветовую динамику на основе эффекта хроматической поляризации - при этом цвет изменяется уже непосредственно с помощью электрического сигнала.
    Следует иметь в виду, что цвет на выходе светофильтра зависит не только от вида кривой его пропускания, но и от характеристик самого проходящего через фильтр света. Во всех наших предыдущих рассуждениях имелось в виду, что через светофильтр пропускали белый свет. Большинство реальных источников излучает свет, в большей или меньшей степени отличающийся оттого, что дает нам природное светило - Солнце.

Рисунок 12

    А если смотреть шире, то выбирать источники света при создании ВОУ следует по следующим основным признакам: по характеру излучения и его цветовым характеристикам; роду используемого тока; значению номинального напряжения UHOM; значению мощности Ртм (и связанного с ней светового потока ФНОм); световой отдаче ф (т. е. отношению светового потока Ф к затрачиваемой для его получения электрической мощности Р); вольт-ампер ной характеристике; инерционности; габаритам и форме светящегося тела (и связанной с этим кривой силы света). Следует также учитывать необходимость в пускорегулирующей аппаратуре и ее сложность, характер изменения светового потока от изменения напряжения (или тока), способы и пределы управления световым потоком, изменение цветовых характеристик при управлении световым потоком.
    Для характеристики распределения мощности излучения по спектру используют масштабное отображение (чаще всего в относительных величинах) мощности излучения Fn на той или иной длине волны (или в интервале волн ДЛ.).
    Лампы накаливания - самые дешевые и распространенные источники света, имеют более тысячи наименований, различающихся по напряжению, мощности, габаритам, форме баллона, наполняющему их газу, формам цоколя и нити накала. Они не требуют специальной пускорегулирующей аппаратуры и почти все могут работать в любом положении. Средняя продолжительность работы Н — 1000 ч. Нить накала некоторых ламп близка к точечной и может быть выполнена в виде сплошного светящего прямоугольника (кино- и прожекторные лампы). Световой поток можно регулировать от нуля до максимума изменением напряжения питания V. Характер изменения параметров Р, I, Ф, ф, Н от напряжения Uнелинейный (рис. 12).
    Нелинейность электрических характеристик объясняется тем, что нить накала меняет свое сопротивление от температуры (у холодной лампы оно в 8-14 раз меньше, чему горящей). С этим, кстати, связано явление броска тока при включении лампы. У ламп небольшой мощности нить невелика и нагревается быстро, в доли секунды (0,2 - 0,5 с). При включении же мощных ламп с массивной спиралью это время может достигать секунды.
    Еще большая нелинейность световых характеристик объясняется законами теплового излучения, согласно которым суммарный поток излучения (а значит, и света в видимом диапазоне) увеличивается от температуры в степенной зависимости. Особенностями теплового излучения объясняются и некоторые другие свойства лампы нака-ливания: малый энергетический КПД лампы, излучающей в видимой части спектра лишь 10% своей энергии; среднее значение световой отдачи Ф равно всего 13 лм/Вт [Максимальное значение Ф для идеального источника равно 683 лм/Вт. Для ламп накаливания предел ф = 50 лм/Вт, а реальный верхний уровень, достигнутый современными лампами накаливания с галогенным циклом, равен лишь 25 — 30 лм/Вт.] ; сильное нагревание (более 100° С) баллона; большая разница в значении мощности излучения Рг для красной и синей части спектра (рис. 13). И, наконец, главный недос-таток - это изменение спектрального состава излучения лампы при изменении напря-жения питания ("покраснение" свечения при уменьшении напряжения). Объясняется эхо тем, что максимум излучательной способности нити накала при разной температуре Т приходится на разную длину волны Лм^.
    Несмотря на эти недостатки (многие из которых, кстати, можно в определенной мере скомпенсировать), лампы накаливания остаются пока основными источниками света для любительского светомузыкального конструирования. Поэтому полезно более подробно ознакомиться со всеми другими специфическими особенностями этих, казалось бы несложных, устройств для преобразования электрической энергии в световую.
    Например, если поставлена задача получить ВОУ с малой инерционностью источников света, то лучше всего подойдут обычные осветительные сетевые лампы на напряжение 127 и 220 В. Если наоборот, необходимо, чтобы включение и выключение происходило с некоторой задержкой, более плавно, то для этой цели лучше всего подходят низковольтные лампы, с толстой нитью. С уменьшением номинального напряжения связана и возможность уменьшения длины этой нити, т. е. приближение источника света к точечному. Из обычных сетевых ламп меньшие размеры нити у би спиральных. Для получения общей равномерной засветки экрана можно применять лампы с матовой колбой. Экономичны лампы с зеркальным (или матовым) отражающим покрытием, нанесенным на баллон вблизи цоколя; они излучают - в телесном угле 80° вдоль оси не менее 50% всего светового потока.

Рисунок 13

    Применяемые обычно в быту лампы общего назначения разделяют на следующие группы: В — вакуумные, Г — газонаполненные, Б - биспиральные, К - биспираль-ные криптоновые. Эти лампы на напряжение 127 и 220 В имеют такую шкалу мощноо х-ей: 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500 Вт (до 300 Вт цоколь Е-27, более 300 Вт - Е-40).
    Кроме этого, выпускают лампы транспортные и специального назначения, среди которых можно найти источники света не только разной мощности, но и на разное напряжение питания, что особенно важно при использовании БУМ на транзисторах. Это лампы низковольтные местного освещения - МО, железнодорожные -Ж, судовые -С, автомоблльные и тракторные - А, самолетные - СМ, прожекторные - ПЖ, кинопрожекторные -КПЖ, кинопроекционные - К, для маяков - ММ, сигнальные - СГ, миниатюрные низкого напряжения - МН и т. д. В мощных установках, предназначенных для подсветки зданий и для светозвуковых спектаклей на открытом воздухе, перспективно использование зеркальных ламп ЗК, ЗС и ЗШ, а также галогенных ламп с йодным циклом - КИ, КГ, КГМ, КИМ.
    По конструктивному исполнению лампы накаливания различают по виду цоколя (резьбовой, штифтовый и т. д.). Например, Е-27 - резьбовой, диаметром 27 мм; 2Ш-15-штифтовый, диаметром 15 мм, двух контактный; 1Ф-С-22 - фокусирующий, секторный, диаметром 22 мм, одноконтактный.
    Характеристики всех ламп накаливания, как, впрочем, и других, можно найти в специальных каталогах, например СИ-4 ("Светотехнические изделия"), и справочниках [28].
    Люминесцентные лампы обладают большей, чем лампы накаливания, светоотдачей Ф (40 — 60 лм/Вт), имеют хорошие цветовые характеристики, но неудобны для применения в СМИ из-за больших размеров и трудности управления яркостью. Последнее свойство присуще и ксеноновым лампам, хотя близость по спектру их излучения к солнечному свету, большая яркость при малых габаритах и делают притягательным их применение в СМИ. Конструкторы находят выход, используя их в мощных СМИ с опти-комеханическим регулированием яркости.
    Для некоторых специальных световых эффектов в СМИ используют и импульсные газоразрядные лампы в режиме одиночных вспышек или стробоскопическом. Более полные сведения об этих источниках света представлены в [24, 25, 28].
    Подробнее остановимся еще на одном источнике света, получившем в последнее время большое распространение в СМИ. Речь идет о лазерах, у которых излучение, индуцированное внешним энергетическим воздействием, в отличие от излучения обычных источников света, когерентное (т.е. согласованное по фазе и направлению). С этим свойством связана монохроматичность излучения лазера и возможность концентрации света в узкий луч. Для получения индуцированного излучения создается активная среда - ею может служить твердое тело или газ. Активную среду твердотельных лазеров возбуждают импульсными газоразрядными лампами. Такие лазеры работают в основном в импульсном режиме. В непрерывном режиме работают газовые лазеры. Здесь активную среду возбуждают генерированием электрического разряда в газе, при этом происходит последовательное индуцированное излучение уже когерентного света.
    Коэффициент полезного действия твердотельных лазеров 1-2%, а у газовых достигает 25 % Газовые лазеры даютизлучение различного цвета: аргоновый - синий (488 нм) и зеленый (514,5 нм); гелиево-неоновый -красный (632,8 нм). Красный свет излучает также лазер на криптоне. Именно эти лазеры пригодны для использования в ВОУ.
    Следует иметь в виду, что разработчиков ВОУ лазеры пока привлекают не тем, что их когерентное излучение позволяет получать объемные изображения. Техника голографии, особенно для многоцветного подвижного изображения, вообще разработана еще весьма слабо. Да и нет для светомузыки принципиальной необходимости иметь именно объемное изображение. (Хотя можно наметить интересные направления -синтезирование искачественных голограмм с помощью ЭВМ и съемка их мультспособом, что позволит получать несуществующие в природе фигуры и движения.) И театральная светотехника, и светомузыка используют пока лазер лишь в качестве "фонаря". Правда, фонарь этот - со 100%-ной чистотой цвета и очень ярким узким лучом. И уже эти свойства сами по себе рождают броские, запоминающиеся эффекты - в ярком луче светится сам воздух (пылинки в нем, дым). А если пустить луч между зеркалами в объеме зала, все пространство заполнится паутиной стремительных линий.
    Кроме того, свойство когерентности лазерного излучения проявляется для зрителя в том, что свет при отражении от экрана имеет своеобразную подвижно-зернистую структуру, похожую на переливающееся марево. Объясняется это явление сцинтилляции дифракцией и интерференцией света при отражении от поверхности экрана. Размер необычно мерцающего пятна можно регулировать помещением на пути луча отрицательных или положительных линз. Если лазерный луч неподвижен, он высвечивает на экране яркую точку, а при быстром движении вычерчивает тонкую линию (для этого достаточно управлять небольшим зеркальцем от руки). Интересный эффект получается при дополнительной модуляции яркости луча сигналом высокой частоты -линия распадается в штриховой рисунок. Этот прием можно применять также при ос-циллографической развертке луча, когда причудливые фигуры Лиссажу на большом экране превращаются в своеобразное ажурное кружево.
    Можно использовать лазерный луч и в телевизионных системах воспроизведения. При этом необходимо учитывать, что в результате развертки световой поток лазера распределяется по площади, в миллионы раз превышающей площадь пятна от луча, а значит, экран не будет очень ярким. Например, для аргонового лазера с мощностью излучения 1 Вт (а это довольно мощный лазер) световой поток будет равным 300 лм. Если площадь экрана 3 X 3 м, коэффициент яркости 1, то, даже если допустить, что коэффициент полезного действия оптической системы равен 100%, яркость экрана не превысит 10 кд/м2 (а это в несколько раз меньше нормы яркости экрана кино и телевидения) .
    Так же, исходя из распределения светового потока на экране, следует подсчитывать яркость изображения при управлении лазерного света просвечиванием преломляющих оптических сред (куска стекла, кристаллов, натеков прозрачных смол, кюветы с жидкостью и т. д.). При плавном перемещении этих оптических формообразователей на экране появятся подвижные образы, причем с большим количеством полутонов, создающих впечатление объемности изображения. Интересные эффекты получаются при пропускании лазерного луча через дифракционную решетку, с распределением луча в пространстве с помощью волоконной оптики. При необходимости управлять интенсивностью лазерного луча можно применять оптические клинья или (в системах с разверткой луча) модуляторы с использованием поляризационных световых клапанов. Большие перспективы открываются при освоении возможностей так называемого лазерного кинескопа, изобретенного советскими учеными.
    Но во всех случаях использования лазера - это надо запомнить - необходимо исключить попадание луча, прямого или отраженного от зеркала, в глаза зрителей и исполнителей. Особую осторожность надо соблюдать при экспериментах в ходе конструирования лазерного СМИ.
    Как мы видим из этого краткого обзора, лазер можно использовать в нескольких режимах формирования визуальных объектов - проекция самого источника света, наблюдение объекта в отраженном свете, проекция на просвет, как это показано на рис. 6, а-в. Для обычных же источников света основным является вариант в, в различных его модификациях представленный на рис. 7. Рассмотрим эти способы создания и использования формообразующих элементов в отдельности.
    Если между источником света и экраном поместить непрозрачный предмет, то на экране возникает теневое изображение данного предмета. Конечно, теневая, или, как ее еще называют, транспарантная проекция, основанная на подобном принципе (в отличие от диапроекции и эпипроекции, использующих линзовую оптику), не позволяет получать на экране четких изображений. Но возможностями этого простого в понимании и доступного в конструктивном решении способа формообразования отнюдь не следует пренебрегать.
    Размеры тени А, как видно из рис. 14, зависят от расстояния между лампой и трафаретом следующим образом: A /a =L/l.
    При малых 1 любое незначительное перемещение трафарета относительно источника света (или наоборот) вызывает заметные изменения размеров тени и ее движения. Степень размытости краев тени "зависит от того, насколько близок источник света к точечному, т.е. насколько малы размеры светящей поверхности. Если размеры этой поверхности значительны, края изображения на экране будут размытыми. Особенно большой и заметной становится зона полутени при смещении источника света к трафарету.
    Если нить накала имеет сложную форму и большие размеры, на экране могут возникать очень интересные полутени неожиданной конфигурации, причудливо меняющиеся от вращения и покачивания лампы. Но наблюдаемый процесс формообразования почти не поддается управлению, так как характер изменения форм жестко связан с конструкцией лампы. Однако, имея набор ламп с разными нитями, конструктор может выбирать необходимую, зная, какой световой эффект достигается от каждой из них. Только при использовании ламп с точечной нитью теневые эффекты предсказуемы и повторимы в любых условиях.
    Особенно сильное искажение теней наблюдается при применении ламп с отражателем или с зеркальным покрытием на колбе. В некоторых случаях, при работе в режиме рис. 7 б, для увеличения степени причудливости получающихся теневых форм конструкторы сознательно выбирают такие лампы, причем с заведомо неточечной нитью. Американский светохудожник Т. Уилфред сам изготавливал лампы с особыми фигурными нитями.
    Трафареты теневой проекции по своей конструкции могут быть самыми разнообразными (рис. 15). Все они основаны на общем принципе наложения теней. Цилиндрические (или конические) барабаны 2 с прорезями изготавливают из жесткого непрозрачного листового материала (дюралюминиевая фольга, бумага, электрокартон и т.п.) или из прозрачных пластиков и стекла, на которые наносят графический рисунок (рис. 15, а-е). Источники света 1 устанавливают или внутри барабана, или вне его - з этом случае свет проходит через трафарет дважды, что позволяет получить при вращении барабана встречное перемещение теней. Но, разумеется, тени от ближней к лампе зоны барабана будут очень размытыми и рисунка проекции они не определяют. Ось вращения может быть как горизонтальной, так и вертикальной, в зависимости от желаемого направления движения теней. Для простоты условимся неподвижный трафарет 3 называть далее статором, а подвижный 2 - ротором.
    На рис. 15, ж показано, как формирует изображение дисковый ротор 2 в сочетании со статором 3. Интересный эффект получается при одновременном просвечивании такого трафарета несколькими источниками света, одного или разных цветов. Разнообразия и неповторяемости теней достигают совмещением двух вращающихся дисков (рис. 15, з иллюстрирует оба этих приема). Направление вращения дисковых роторов 2 чаще всего выбирают встречным. Если расстояние между дисками сделано минимальным, то резкость теневых изображений от каждого из трафаретов почти одинакова. Следует учесть, что при одной и той же угловой скорости линейная скорость движущихся теней будет различной: чем дальше от оси вращения, тем больше скорость. Частота вращения дисковых трафаретов (да и барабанных тоже) должна быть очень небольшой - 0-,5 -3 мин"1. Для этой цели можно использовать любой редуктор с фрикционной, зубчатой или червячной передачей. Электродвигатели помещают или на оси вращения, или у края дисков (барабанов).

Рисунок 14

    Фигурные отверстия в трафаретах высверливают или выпиливают по разметке, а в картонных или бумажных - выжигают или вырезают. При изготовлении плоских трафаретов эффективен такой метод — стекло покрывают непрозрачной краской, которую затем снимают по контуру изображения. Если на стекле надо что-то нарисовать акварельными красками или тушью, его поверхность покрывают впитывающим слоем, например желатины или прозрачного цапонлака. Удобны для этой цели фотопластинки, обработанные в закрепителе.
    Если возникают затруднения с высверливанием в стекле отверстия под ось вращения, то в центре диска приклеивают переходную втулку, которую насаживают на конец оси.
    Дисковые и барабанные трафареты получили самое широкое распространение у разработчиков светоинструментов. Опыт показывает, что оптимальным является совмещение этих методов, что, кстати, подтверждается многолетней практикой их использования в театре [Бронников А. Театральные световые эффекты. —М.: Искусство, 1962, с. 61-62.].
    Диапроекция предполагает наличие уже специальной аппаратуры. Изготовить ее в любительских условиях довольно сложно, да, вероятно, и нецелесообразно. Существует большое число разновидностей фильмоскопов, диапроекторов ("Этюд", "Свет", ЛЭТИ, "Протон", "Альфа", "Свитязь", "Диана", "Пеленг", "Киев") и кинопроекторов, которые после небольших переделок могут быть использованы в качестве ВОУ светомузыкальных у стройств.
    Принцип диапрсекции объясняет рис. 16.
    Размеры диапозитива а и изображения на экране Л связаны друг с другом соотношением : а/А =f0 /L.
    В зависимости от того, что является исходной величиной, можно определить или размер А при заданном L, или при этих известных длинах требуемое фокусное расстояние f0 объектива.
    В светомузыкальных устройствах вместо неподвижного диапозитива в фильмовом канале помещают подвижные трафареты, которые в отличие от трафаретов теневой проекции могут быть не только графическими и контурными, но и со всеми возможными светотеневыми переходами. Примеры их размещения между конденсором и объективом представлены на рис. 17.

Рисунок 15

    В системе на рис. 17, а ось вращения трафаретов совпадает с оптической осью: трафарет закрепляют внутри охватывающего его кольца. Один диск-трафарет может работать на четыре оптические системы (рис. 11,6). В системе на рис. 17,г плоские трафареты совершают встречно-поступательные колебательные движения, а на рис. 17,в трафарет в виде бесконечной ленты перематывается вокруг двух валов. Варианты на рис. 17,д и е являются диапрсекционными аналогами теневых проекторов на рис. 15,а и ж.
    При использовании диапроекции особенно перспективно применение стеклянных трафаретов с изображением, полученным посредством фотомонтажа. Для этого на лист картона наклеивают фотоснимки минералов, жидких кристаллов, звездного неба, фрагменты репродукций абстрактных картин, орнаменты и т. д., объединенные в композиционно цельную последовательность. Этот коллаж переснимают на фотопленку, из которой затем и вырезают трафарет. Очень своеобразный эффект муара получается при наложении пленок с растровыми рисунками - точечными или линейными (обычно используемыми в полиграфии или так называемом оптическом искусстве). "Муаровый эффект" проявляется как появление крупных симметричных скоплений элементов мелкого растра. Вы сами сможете наблюдать его, двигая два сложенных вместе куска мелкосетчатой капроновой ткани.
    Своеобразный эффект при диапроекции создают и рельефные трафареты, изготовленные из прозрачных материалов с неровной поверхностью, например декоративного стекла или литого пластика с ячеистой структурой поверхности.

Рисунок 16


Рисунок 17

    В некоторых светомузыкальных устройствах используют набор плоских кювет с прозрачной жидкостью, в которую в необходимый момент вспрыскивают краситель (тушь, аналин, чернила), что позволяет получать на экране разного рода взрывоподоб-ные картины. Особый эффект создает взаимодействие несмешивающихся цветных жидкостей. Как и во всех предыдущих случаях изображение на экране относительно диапозитива воспроизводится в перевернутом виде.
    При работе с жидкостями удобнее преобразовать проектор в перископ, чтобы кювета находилась в горизонтальном положении (рис. 18). В этом случае оператор может свободнее управлять состоянием "жидкого диапозитива". Смешивая разные красители, реактивы, окрашиваемые при соединении, или химикаты, заставляющие жидкость "кипеть", подгоняя вращение жидкости в кювете тонкой струей (из медицинского шприца), можно получить удивительные световые образы. Проекторы такого типа выпускаются серийно ("Полилюкс", "Лектор-2000").
    В этих приемах проявляется стремление иметь диапозитив с рисунком, меняющимся по желанию исполнителя. Однако возможности описанных выше методов, как это очевидно, довольно ограниченные. Но инженеры нашли оригинальный способ, позволяющий получать в буквальном смысле "живой" диапозитив, изменяемый в очень широких пределах. Этот диапозитив изготавливают из веществ, которые меняют свои оптические свойства под действием электронного или ультрафиолетового луча. Диапозитив помещают, как обычно, поперек оси оптической системы. Под небольшим углом к оси на него направлены электронные прожекторы (такие же, как в кинескопе) или ультрафиолетовый лазер. Точка на диапозитиве, на которую падает луч, перестает пропускать свет, но стоит луч убрать, как она становится снова прозрачной, - именно поэтому такую технику называют светоклапанной. Сканируя последовательной разверткой луча поверхность диапозитива и модулируя луч, можно получить любое желаемое изображение. По такому принципу работает большинство проекционных телевизоров. Конечно, радиолюбителю не под силу создание подобного проектора, но более простые системы светоклапанного управления, прежде всего с использованием поляризованного света, вполне доступны для школьных, а тем более вузовских лабораторий.
    Самостоятельным приемом формообразования является использование подвижных зеркал (плоских, выпуклых, вогнутых), линз и другого рода деформирующих изображение элементов, помещаемых на пути луча. Поворотом легких зеркал, установленных на пути луча, можно перемещать изображение по экрану при неподвижном проекторе. Большие возможности заложены в применении в ВОУ лавсановой зеркальной пленки.

Рисунок 18

    В подобных случаях трудно давать теоретические рекомендации, и конструктор чаще всего вынужден полагаться на эксперимент, в ходе которого из всех получающихся световых эффектов отбирает нужные. Совмещение их с возможностями транспарантной и диапроекции позволит ввести столь необходимое для световой композиции ощущение движения света в глубину и изменения фактуры изображения.
    Без использования кривых зеркал, подвижных линз очень трудно получить вихреоб-разные перемещения светотени, трудно получить и плавное "перетекание" одной пластической формы в другую. Без всего этого плоскостное движение теней на экране обычно начинает утомлять, каким бы сложным и разнообразным рисунок ни был.
    Каждый конструктор может дополнить, развить этот перечень приемов. Существенную помощь окажет изучение и использование светотехнической аппаратуры, применяемой обычно в театре. Промышленность выпускает так называемые эффектные приставки к стандартным театральным диапроекторам. В приставке ПРЭ-1 находится один дисковый трафарет, установленный так, как показано на рис. 17,е. Приставка УПП-ЭФ содержит два соосных диска, вращаемых или встречно, или в одном направлении с разной скоростью (можно просвечивать трафареты через два объектива): Ш1-2 работает по схеме, изображенной на рис. 17, г; ПРЭ-3 - по схеме рис. 17, д; ДП-3 - по схеме рис. 17, в. К ним прилагают стандартные наборы трафаретов для получения изображения подвижного пламени, снега, туч, дождя, мерцающих звезд, волн. Изобретательные художники воспроизводят с их помощью взрывы, фейерверки, облака пыли, луну [17]. Терпение плюс воображение - и эти приборы превратятся в ВОУ светомузыкальных инструментов, создающие световые эффекты, которым уже трудно дать словесные описания...
    Вполне вероятно, что у некоторых читателей может возникнуть сомнение: "Разве все это может иметь отношение к высокому искусству - кюветы с жидкостью, лампы, трафареты, моторы?" Но тогда как объяснить наше неослабевающее внимание, наше волнение, когда скрипач водит туго натянутым конским волосом по овечьим жилам? А в кино - все те же лампы, моторы? . .. Пусть вас это не смущает. Главное в искусстве - не сложность и солидность применяемых средств, а как и для каких целей их используют.
    Много полезного можно почерпнуть разработчику ВОУ и в таких периодических изданиях, как "Сценическая техника и технология", "Техника кино и телевидения", "Светотехника" (СССР); "Intersсаепа", "Actascaenographica" (ЧССР); "Leonardo" (Англия); "International lighting review" (Голландия).
    Рассмотрим теперь те устройства, которые приводят в движение формообразующие элементы.
    Электрические исполнительные механизмы можно подразделить на три группы -соленоиды, электродвигатели и сельсины.
    Соленоиды могут работать как на переменном, так и на постоянном токе. Однако соленоиды переменного тока имеют значительно худшие параметры (большие размеры, меньшую чувствительность, более жесткую характеристику управления и т. д.).
    Двигатели в зависимости от конкретных целей и возможностей выбирают постоянного или переменного тока, с регулируемой или постоянной частотой вращения ротора, реверсивные или нереверсивные.
    Коллекторные двигатели постоянного тока с возбуждением от постоянного магнита имеют широкие пределы регулирования частоты вращения, небольшие размеры и массу. Это серии ДП, ПДЗ, ДПМ, ДПР. Так, например, у серии ДПМ в маркировке цифра означает диаметр корпуса в миллиметрах, а сочетание Ш или Н2 -число выходных концов вала, с одного или обеих сторон корпуса (например, Д1ТМ-20-Н1). Напряжение питания двигателей ДПМ и ДПР -6, 12 и 27 В.
    Наиболее распространены асинхронные двигатели переменного тока. Для наших целей целесообразно использовать однофазные конденсаторные двигатели серий УАД, ДАМ, ЭДГ, АКД, АДГ, ДАУ.
    Синхронные двигатели переменного тока имеют высокую стабильность частоты вращения ротора (серии Г, ДС) и при питании от однофазной сети также требуют конденсаторного включения. Изменение частоты вращения ротора возможно при изменении частоты питающего тока. Конструкторы ВОУ не всегда имеют возможность использовать этот способ регулирования из-за его сложности. Они чаще применяют редуктор в виде набора шкивов разного диаметра. Все эти двигатели обладают большой частотой вращения ротора - сотни и тысячи оборотов в минуту. Промышленность выпускает несколько серий двигателей со встроенным редуктором — асинхронные РД-09 (с частотой вращения выходного вала 192; 77; 30,8; 16,8; 8,75; 4,5; 2,5 и 1,8 мин"1) и синхронные PC, ДСД иДСМ (1,2, 15, 60 мин1).
    Иногда требуется очень медленное вращение или перемещение элементов ВОУ с периодическими остановками — например, дискового или полосчатого светофильтра перед объективом диапроектора. В этом случае следует применять так называемые шаговые электродвигатели, преобразующие сигнал в виде импульсов в поворот вала на фиксированный угол (серии ГОДА, ШДР, ТТТДИ: напряжение питания чаще всего 27 В). Угол (шаг) поворота ротора от одного импульса обычно равен 3-20°. Результирующий угол строго соответствует числу прошедших импульсов, которое задает коммутатор, работающий в комплекте с таким двигателем. Направление поворота вала связано с порядком переключения обмоток управления двигателя, а частота вращения зависит от частоты переключения.
    Для медленного и плавного вращения линз, трафаретов, зеркал в ВОУ можно применять и сельсины. Эти индукционные устройства служат для передачи на расстояние углового перемещения (преобразованного в угловое механическим преобразователем). Между одним сельсином, задающим угол (датчиком), и другим (приемником) имеется дистанционная электрическая связь. Сельсины отличают по маркировке - БД и БС (или ДБС). Буква Б означает бесконтактный. Для контактных сельсинов - соответственно НД (или ДН} и НС. Один датчик может управлять несколькими приемниками.
    Если перемещаемый элемент ВОУ не требует больших усилий, то возможна работа сельсина в индикаторном режиме, когда при повороте вала датчика (от руки, с пульта СМИ) вал приемника синхронно поворачивается на тот же угол. В противном случае необходимо использовать трансформаторный режим работы сельсина, в котором передаваемый по линии дистанционной связи маломощный сигнал усиливается и в итоге приводит в движение мощный сельсин-приемник. Вал приемника поворачивается до тех пор, пока угол рассогласования между датчиком и приемником не станет равным нулю. Следует учесть, что сельсины, рассчитанные на работу в сети с частотой 50 Гц, довольно громоздки. Малыми габаритами обладают сельсины, работающие на частоте 400 или 500 Гц.
    Вся кропотливая, как в том убедился уже читатель, работа над ВОУ может быть сведена на нет, если у конструктора не хватит терпения выбрать наиболее подходящий экран, на котором будет воплощен в зримую реальность конструкторский, а затем и художественный замысел.
    Экраны разделяют на два вида — прямой (фронтальной) и обратной (рир) проекции.
    При фронтальной проекции непрозрачный экран освещается, как в обычном кино, из зала, со стороннзрителей. Разумеется, в этом случае целесообразно максимально использовать опыт кинопроецирования. В зависимости от конкретно поставленной задачи (условий демонстрации, размеров зала и т. п.) можно использовать экраны с различным видом рассеянного отражения.
    Применение экранов с беломатовой поверхностью, обеспечивающей диффузное отражение, иногда может оказаться малоэкономичным. Зато для зрителя, сидящего в зале и, к примеру, на балконе, экран будет виден одинаково ярким. При использовании экранов направленного отражения зрители в зале будут в лучших условиях, чем сидящие на балконе. Интересный эффект создают так называемые жемчужные экраны, поверхность которых покрыта слоем мелкого стеклянного бисера. Столь же впечатляюща проекция на белый бархат.
    Для предупреждения мешающей самозасветки, возникающей из-за возвращения на экран света, отраженного от потолка и стен, интерьер зала должен быть особенно оформлен, а все предметы со светлой и блестящей поверхностью удалены.
    При рирпроекции изображение на полупрозрачный экран проецируют с обратной по отношению -к зрителю стороны. Как и в случае отражающего экрана, здесь следует учитывать изменение яркости его поверхности от угла наблюдения. При работе с материалами, у которых это изменение резко выражено, на просветном экране появляется так называемая "горячая точка", передвигающаяся вместе со зрителем, меняющим угол наблюдения. Это искажает изображение и вместе с тем ставит в неравноценные условия зрителей, находящихся в разных местах зала. Поэтому необходимо или пытаться экран сделать более плотным, что часто уменьшает его общую яркость, РШИ ограничивать угол наблюдения.
    Подбирая материал для экрана рирпроекции — а им могут служить органическое стекло, папиросная бумага, бумажная и лавсановая калька, шелк, обработанный специальным составом (например, глицерин с тальком), аркозоль и разные пластиковые пленки широкого потребления, обработанные наждачной бумагой, меняя толщину этих материалов, по различному комбинируя их, можно получать различные эффекты [30,34].
    Способ рирпроекции применяют иногда в кинемотографе, еще чаще в театре, в рекламе, на выставках. В светомузыкальных же установках, особенно в камерных и индивидуального назначения, он особенно удобен. В чем же заключаются его преимущества?
    При этом способе проекции не видны сами источники света или луч, идущий от них к экрану. Зрители не могут помешать демонстрации. И главное, если качество фронтальной проекции сильно зависит от посторонней засветки, что не позволяет сочетать ее с актерской игрой и другими действиями, требующими введения дополнительного освещения, то рир проекция свободна от этого недостатка. Коэффициент отражения экрана со стороны зрителей должен быть как можно меньшим.
    Недостатком же рирпроекции является необходимость пространства за экраном — шахты, длина которой должна быть особенно значительной при использовании диапроекторов. Ее можно сократить с помощью оборачивающих зеркал.
    Частным, специфическим случаем рирпроекции являются светомузыкальные устройства с подсвечиваемым изнутри объемным экраном, выполненным в виде сферы, кристалла, растрового поля из стеклянных труб или стержней и т. п., что применимо, в основном, при сопровождении музыки бесформным светом.
    Иногда светомузыку исполняют в обычных помещениях с плоскими экранами (светотеатр Т. Уилфреда, А. Ласло, Ф. Бентама, залы в Харькове, Москве, Ужгороде, студия светомузыки в казанском Доме молодежи). Но наилучшие условия для ее демонстрации могут быть, вероятно, созданы в специальных залах, в которых экран не плоский, а сферический, охватывающий зрителя со всех сторон, как это мечтал видеть Скрябин, предполагал строить Гид они, предлагает сделать Шеффер во Франции, и что неоднократно было реализовано на временно действующих выставках (ЭКСПО-58, ЭКСПО-67, ЭКСПО-70, ЭКСПО-75, ЭКСПО -85).
    В определенной мере была воплощена в жизнь мечта Скрябина в Московской студии электронной музыки, где в свое время функционировал зал в четверть сферы вместимостью 30 — 50 человек. Сотрудники СКВ "Прометей" убедились в перспективности скрябинской идеи лет 20 назад, пытаясь приспособить для исполнения светомузыки помещение планетария. На основе этого опыта СКВ совместно с архитекторами Казани разработало проект эллипсоидного по форме зала со свободной пространственной динамикой звука, который совместно со световыми эффектами может описывать "линии" на плоскости экрана (см. рис. 80) . Пробные светоконцерты начали проводить недавно в Московском планетарии [45].
    Усвоив основные сведения об источниках света, светофильтрах, экранах, можно попытаться установить значение электрической мощности Р источников, обеспечивающее требуемую световую мощность.
    Коэффициент полезного действия оптической системы кош определяется отношением полезно используемого светового потока *пол к потоку Ф, излучаемому лампой. Отсюда если известна световая отдача Ф источника света, то значение используемого потока

    и яркость Д кд/м2
   

    Здесь Г) а — коэффициент яркости экрана, зависящий от угла наблюдения (X; Е — освещенность, лк; Ф -световой поток, S — площадь, м2, Р — электрическая мощность, Вт.
    При транспарантной проекции, если считать источник света точечным, konr определяется отношением телесного угла от, в котором заключен ФПО!Ь к 4п.
    При диапроекции &опг обычно равен приблизительно 5 — 8 %, т. е. можно считать, что у лампы накаливания на каждый ватт электрической мощности приходится приблизительно 1 лм светового потока, дошедшего до экрана. При эпипроекции яркость еще в 10-15 раз меньше, что, по сути дела, и ограничивает область ее применения в ВОУ.
    В обоих случаях не учтены потери в светофильтре и формообразующих трафаретах, влияние которых можно задать соответствующими коэффициентами пропускания. У трафаретов они зависят от структуры и плотности рисунка, у светофильтров - от их спектральной характеристики и толщины. К примеру, у театральных стеклянных фильтров толщиной 2 мм коэффициент пропускания т для красного цвета равен 0,16, для желтого - 0,87, зеленого - 0,22, синего - 0,18.
    Вообще же, так как светомузыкальные устройства еще не унифицированы и опыт в этой области еще невелик, конструктору пока приходится ориентироваться на аналогичные области техники, в которых подобная информация уже имеется и зафиксирована (кинематограф, телевидение, индикация). Но лучше всего для выбора уровня яркости экрана В ж руководствоваться более общими соображениями: при необходимости получить изображение с проработкой всех полутонов, контрастность изображения К должна быть не менее 1 00. Если при этом посторонняя засветка фона равна Вф ,то Вэк должна быть не меньше 100 Дф. Если достаточно проработки штрихового рисунка, то Взк = 25 Вф (предел для телевидения). Так что, ориентируясь на опыт индикации, телевидения, на конкретные светомузыкальные устройства, следует иметь некоторый запас по мощности в БУМ или при ограниченной мощности понижать любым способом уровень внешней засветки.
    Если вопрос об абсолютных значениях яркости не имеет однозначного ответа, то различие относительных значений световых (и электрических) мощностей в различных цветовых каналах следует обязательно учитывать, что особенно важно при работе с лампами накаливания, у которых (см. рис. 12) мощность синего излучения, например, с л — 480 нм в 6 раз меньше мощности красного с л = 680 нм. Поэтому в канале синего света необходимо использовать более мощные лампы или заставлять лампы работать хотя бы с небольшим перекалом, что ведет к заметному посинению спектра излучения (но, увы, к такому же заметному сокращению срока службы лампы).
    Учитывая эти и другие факторы для обычных стеклянных театральных светофильтров и ламп накаливания, красные и зеленые лампы надо брать приблизительно одной мощности, желтые и белые - в 2-3 раза меньше, а синие и фиолетовые - в 3-4 раза большей. Обычно вместо синих берутся светлосиние или голубые фильтры, что позволяет приблизить яркость этого канала к зеленому и красному.
    Завершая эту главу, приведем краткие данные стандартной театральной светоаппа-ратуры, пригодной для использования в ВОУ.
    Имеется ряд линзовых прожекторов, создающих световое поле разного диаметра: ПР-025-100, ПР-05-115М, ПР-05-150М, ПР-1-212М, ПР-3-250М (маркировка означает: ПР - прожектор, 025 - мощность лампы, кВт, 100 — диаметр светового отверстия, мм). Многие из этих приборов могут работать как диапроекторы в комплекте со съемными конденсорными обоймами ОСК-150 М и ОСК-200, а также с упомянутыми выше свето-эффектными насадками. Прежде всего, этоПРУ-1 -212МУ — универсальный), который совмещается с приставками ПРЭ-1М, 1111-2, УГШ-ЭФ. Его модификациями являются прожекторы ПКП-1-250М (лампа ДКсШ-1000-2), ПрТЛ-1 (лампа КПЖ220-1000). Налажен выпуск специальных театральных диапроекторов, работающих со слайдами 13 X X 13 см: ДМ-1 (с галогенной лампой КГМ484000), ДТ-05 (с лампой КГМ-220-500).
    Часть прожекторов изготавливают с устройствами дистанционного управления. В этом случае меняется их маркировка: ПРДУ-1-212М, ПРДУ-1-150М, ПРДУ-3-250М. Подобные прожекторы по сигналу с пульта можно поворачивать по горизонтали и вертикали (в случае необходимости вместе с устройством смены четырех светофильтров КУСС-4).
    Не следует ожидать, что использование этих мощных и дорогостоящих приборов гарантирует получение требуемого результата. Скорее наоборот, конструктор должен внести свою долю изобретательности, чтобы превратить эти проекторы в выходное оптическое устройство СМИ, заставляя работать их в необычных краевых режимах.
    Конструктор должен помнить, что простые по устройству транспарантные проекторы, очевидно, останутся основным элементом светомузыкальных установок. Диапро-екция все же страдает налетом привычности, "фотографизма", "вещественности", в то время как теневая проекция в сочетании с подвижными линзами, призмами, зеркалами позволяет получить необычные, фантастические образы. Было бы непростительным снобизмом отказываться от огромных возможностей, заключенных в теневой проекции, открывающихся лишь терпеливому и пытливому уму. Следует ожидать, что сейчас, с появлением мощных низковольтных ламп серии ПЖ-24, лазеров, шаровых ксеноновых ламп и галогенных источников КГК и КГМ, будут разработаны промышленные приборы транспарантной проекции.
    Когда-то композитор Гектор Берлиоз писал, что музыкальным инструментом можно считать любой звучащий предмет, не разрушающийся при издавании звука. Продолжив его шутку, можно отнести к светоинструментарию все, что светит и светиться - лишь бы при этом световые аппараты не разлетались на части при излучении световых проекций.
    А если всерьез, эксперименты со всей этой мошной техникой необходимо проводить с соблюдением общепринятых правил безопасности. В еще большей мере это предупреждение относится к конструкторам самодельных установок домашнего пользования — осторожность здесь должна выходить за рамки соблюдения правил привычных радиолюбительских работ. СМИ с большим выделением тепла иногда собирают в небольших футлярах, подобно телевизорам. Светофильтры же и экраны чаще всего нетеплостойки и горючи. Чтобы не превращать светомузыкальное устройство в самодельную бомбу замедленного действия - заложенную в собственном доме, чтобы предохранить от выгорания светофильтры, кроме обязательных конвекционных отверстий, необходимо предусматривать принудительную вентиляцию. И вообще, перед тем, как запустить прибор в эксплуатацию, следует провести основательную проверку его "на горючесть".