什么样的光最适合博物馆?

作者:博物馆照明
2018-08-01 19:01

随着文化事业的发展,大城市基本上都建了博物馆,参观博物馆的人也越来越多,所以在博物馆每个角落的环境很重要,光更加重要,那么什么样的光最适合博物馆呢,今天我们来一起

  随着文化事业的发展,大城市基本上都建了博物馆,参观博物馆的人也越来越多,所以在博物馆每个角落的环境很重要,光更加重要,那么什么样的光最适合博物馆呢,今天我们来一起探讨下。
 
  要了解博物馆的光环境,首先我们要了解博物馆几个的基本功能:
 
  文物征集、收藏、陈列、保管:这是博物馆最基本的功能,是自然和人类文化遗产的实物征集、收藏、陈列、保管的场所。
 
  藏品的科学研究:主要是针对文物或藏品的修复,养护以及考证分析。
 
  教育、文化传播:通过展示文物藏品,让人们了解历史、文化,接受文化熏陶,提高艺术修养。
 
  针对上面几个基本功能,我们再来讨论博物馆的光环境,就会比较明了。
 
  首先是文物保管保护,光对文物是有伤害的。博物馆的光环境,应先考虑光伤害的问题。
 
  这里有一个矛盾,文物要展示就会有伤害.如果要完全没有伤害,只能再埋到土里去,这样就没什么价值了。
 
  我们一方面需要将展品充分展示,另一方面需要最大限度地避免对它的伤害。
 
  如何避免光环境的伤害呢?
 
  文物展示需要见光,但是普通的光除了可见光之外,还包括紫外光,红外光。只有可见光是我们需要的,其它的不需要,所以,在博物馆光环境中,我们应该去掉有害的紫外,红外光。
 
  红外光是什么?
 
  1800年英国天文学家FrederickWilliamHerschel用温度计测试经过三棱镜分光后各色光的温度,他发现温度由紫到红逐渐增加。可能,当温度计放到红光以外的部分,温度仍持续上升。
 
  由此,他发现了一种不可见但能带来热量的光,这就是红外光。
 
  可见,红外光能使被照射物升温。长期照射人体会产生灼伤,而对于文物,其伤害主要表现为局部发热,会导致像木料,动物皮等收缩,变形或开裂。
 
  紫外光又是什么?
 
  1801年德国化学家JohannWilhelmRitter发现一种能够产生氧化的,肉眼无法感知的辐射,他把涂有氯化银的纸张放到各种光下,它的颜色会变深,但移到紫光以外的区域时,肉眼已经看不到光了,但这种变深非但没有消失,反而更严重了!
 
  由此,他发现了能使被照物产生曝光及化学作用的紫外光,它能使文物发生光化反应,展品会因此老化变脆、颜料褪色、白纸发黄甚至开裂等。
 
  人工光与自然光绝大多数都含有紫外,红外光,不同光源紫外,红外光含量如下:
 
  表3-1各种光源的辐射成分比较
 
  ▼
 
  光源种类
 
  功率(W)
 
  光成分(%)
 
  紫外光
 
  可见光
 
  红外光
 
  金卤灯
 
  150
 
  500
 
  3.5
 
  8.8
 
  33
 
  24
 
  10
 
  30.2
 
  高压钠灯
 
  500
 
  0.2
 
  32
 
  25
 
  卤钨灯
 
  150
 
  -
 
  8
 
  65
 
  白光LED
 
  144
 
  -
 
  100
 
  -
 
  资料来源:李昭君《紫外线对古建筑油饰画影响研究》天津大学2007
 
  可见,金卤灯与高压气体放电灯,紫外与红外光的含量都比较高.
 
  卤素灯红外光含量最高,紫外光基本没有。
 
  LED灯则基本不含红外,紫外光。
 
  因此,在应用于博物馆空间时,金卤灯应同时做红外紫外光过滤,卤素灯只需要红外过滤,而led不需要过滤。
 
  那么,除了红外与紫外光,可见光有没有伤害呢?
 
  《博物馆照明设计规范GB/T23863-2009》与《建筑照明设计标准GB50034-2013》中与博物馆的相关部分,都规定了可见光的照度标准:
 
  类别
 
  参考平面
 
  及其高度
 
  照明标准值(lx)
 
  年曝光量
 
  (lx•h/a)
 
  对光特别敏感的展品:织绣品,绘画,纸质物品,彩绘陶(石)器,染色皮革,动物标本等
 
  展品面
 
  ≤50
 
  ≤50000
 
  对光敏感的展品:油画,蛋清画,不染色皮革,银制品,牙骨角器,象牙制品,宝玉制品,竹木制品和漆器等
 
  展品面
 
  ≤150
 
  ≤360000
 
  对光不敏感的展品:其它金属制品,石质器物,陶瓷器,岩矿标本,玻璃制品,搪瓷制品,珐琅等
 
  展品面
 
  ≤300
 
  不限制
 
  假如可见光对于文物真没有伤害,标准为什么规定照度上限呢?
 
  可见也是有伤害的。光对于文物损害可归结为化学反应,该过程为吸收能量或释放分子内蕴藏潜能的过程。这些都需要一定的能量来促使分子跃迁,而光辐射能提供分子跃迁的“活化能"!
 
  光子还有一种有趣的现象:波长越短,能量越高!
 
  假设某个被照物对于各种波长的光吸收是一样的,那么在相同剂量的情况下,紫外光伤害最大,可见光次之,红外光伤害最小。
 
  而且,对于白光我们也要注意:由于它是由不同颜色的光组成的,色温越高意味着蓝紫光成分越多,光的能量越高,可能造成的伤害也就越大。
 
  《博物馆照明设计规范GB/T23863-2009》中规定:一般陈列室直接照明光源的色温应小于5300K.文物陈列室的直接照明光源的色温应小于3300K。
 
  陈列室与文物库房,色温应该低一些,这样光辐射能量低,伤害小。
 
  综上所述,从文物保护的角度来看,我们需要这样的光:
 
  投射到文物表面照度不超标;
 
  经过滤除红外,紫外光的;(或者几乎不含这些光的LED)
 
  偏暖的光。(蓝紫光成份少)
 
  接下来针对博物馆科学研究方面的功能,我们探讨一下光环境的要求。
 
  博物馆的展品用于研究或观摩,什么样的光是合适的呢?
 
  首先是色彩还原方面(显色性)的要求,博物馆光环境照度低,要清晰辨别与观察展品,需要高显色指数的光,以保证展品的逼真表现。
 
  自然光色彩还原度最高,卤素灯也非常优秀,显色指数接近100!
 
  节能灯、金卤灯、LED差一点,博物馆照明相关标准要求:在陈列绘画、彩色织物、多色展品等对辨色要求高的场所,应采用一般显色指数(Ra)不低于90的光源.所以在博物馆照明应用时,需要考虑显色指数能否达标。
 
  其次是色温的一致性,对于不同色温的光环境,观众的眼睛需要适应.若同一空间出现不同色温的光,容易眼花。
 
  但是,不同种类的光源可能存在色温差。譬如博物馆展柜,常在顶部用灯带或灯管做面光,用卤素灯或LED做重点照明,这些光源之间的色温就会存在差别。
 
  而且对于LED,同一品牌的产品也可能出现色温差,有的偏白有的偏黄。
 
  这时我们应该严格控制色容差,一般要求色容差在三步以内,低于这个数值光色一致性就非常好了,长时间观察也不会出现眼花。
 
  最后是照度,在符合标准的情况下,我们尽量取高值,这样展品会清晰一些。
 
  如果把均匀度做好,就更容易看清,眼睛也不易疲劳。
 
  许多大型展览,由于严格控制照度,均匀性不足,就会影响展览效果,观众的反映太暗,看不清......
 
  因此,从科学研究的角度来看,博物馆需要:
 
  高还原度;(显色指数高)
 
  色温一致;
 
  照度偏高却在标准控制内;
 
  均匀柔和的光。
 
  最后我们分析一下博物馆教育观赏之功能,对于光环境的要求
 
  人们到博物馆参观浏览,是为了解历史,接受文化熏陶的。所以这个空间的光环境,应该营造相应的氛围,应该如何做呢?
 
  首先得让人们安静下来!
 
  如何让观众安静下来?
 
  降低照度,精准用光,控制眩光!
 
  先说说降低照度,环境照度越高,人越兴奋,极高的照度伴随眩光,足以使人亢奋。
 
  可是一旦照度降下来,人的情绪也会转向安静,趋于冷静。人只要能静下来了,便能够集中注意力,专注某项事情,这是接受教育,艺术熏陶的绝佳时机。
 
  所以,博物馆光环境都是偏暗的,仔细观察它的室内设计有明显的特征:
 
  1.材料以暗色或黑色为主,如天花地面,主要用于吸光,以暗衬亮。
 
  2.灯具路轨线管也是暗色的,如喷成黑色。
 
  3.将发光体隐藏在建筑,或者提高灯具的防眩角,尽量做到见光不见灯。
 
  整体偏暗以后,我们需要突出文物,通过以暗衬亮来表现,这时需要"精准用光"。
 
  只给文物或艺术品打光,严格控制主光斑大小(光斑比文物投影稍大或基本一致),就能凸显文物。
 
  光斑如果太大,文物不突出,也没有立体感!
 
  除主光斑外,还要控制杂散光,消除副光斑和灯具漏光.这些会在展品周围造成干扰,影响观赏。
 
  最后是眩光,它包括直接眩光,过度爆光的亮面等,这些也是干扰!
 
  直接眩光主要来自光源,如灯具眩光,需要通过灯具防眩角来控制,《博物馆照明设计规范》(GB/T23863-2009)规定了灯具光源表面亮度与防眩角的关系,根据这个要求,一般的灯具的防眩角要在30度以上。
 
  另一方面是环境眩光,如室外光(窗户,天窗等)未经处理的自然光打到展品上,是严重的眩光源,还有照得过亮过爆的亮面等,这些是反射眩光,都需要克服。
 
  眩光控制好了,观众在这个空间才会感到舒适!
 
  照度、杂散光、眩光都控制好了,就能营造出一个安静且柔和的博物馆光环境。
 
  所以,从博物馆教育与文化传播的功能来评价光环境,我们希望:
 
  降低平均照度,营造安静的环境空间;
 
  精准用光,通过以暗衬亮,突出展品;
 
  控制眩光,排除干扰。
 
  人们安静下来了,就能在这个空间接受文化熏陶.博物馆已经成为越来越多的家庭休闲的去处,许多人在博物馆一呆就是半天,甚至一整天!
 
  长时间的观展,也难免产生疲倦,吸引人们长时间参观是一个重要的工作,光环境在这方面也能起到一些作用:
 
  不同的陈列空间都会有其主题,通过光环境来实现营造氛围,实现空间过渡,这样能吸引参观,因为光也是感性的,它能传递情感。
 
  它就是人们常说的光色,光色也是光的色温,它能传递情感.色温从低到高,给人最直观的感受是由暖到冷。
 
  同一色温,在不同的照度下,产生的感受又有差别。
 
  上图是一份研究资料,得出的色温、照度与情感的关系。
 
  我们举例说明一下:
 
  比如高色温,也就是冷色.在低照度空间如果用冷色,如黑暗中一束白光,如果打在人脸上,会让人感觉是恐惧,害怕......
 
  如果照度提高了,环境变亮了,感觉就会变得清爽,整洁。
 
  很多教室,医院用偏高的色温与合适的照度,就是为了营造这种感觉。
 
  继续提高照度,环境更亮,给人的感觉是自然、阳光。
 
  那么,低色温(暖色)的光呢?
 
  在照度低时,它给人的感觉是温暖,舒适。
 
  如果照度提高,环境变亮,我们就会感到热情,亢奋。
 
  照度持续变高,我们的感觉就会变得炽烈,闷热......
 
  光的这些特质,在不同的场景加以应用,便能营造不同的氛围,调动观众的情绪,为展览铺垫.譬如下图是一个艺术品展厅:
 
  整个空间只有简洁素白的墙面,简洁的画作。暖色系柔和光投射在画作上,与木色地板呼应。
 
  高显色的光逼真展现展品质感,天花引入的天然光让空间更加自然
 
  通过纯净柔和、高显色的光,让空间素雅的感觉呼之欲出。
 
  下图鲁迅纪念馆的一个场景则利用了不同的光环境。
 
  这是一处介绍先生的生平展墙,当时的社会动荡,环境凄凉,为营造这种感觉,整体采用偏暗的光环境,通过偏冷的光营造渗淡的效果,同时强化了展品与背景的亮度比。照明显色故意做低,使部分画面色彩失真,更加偏于黑白,给整个空间染上惨淡肃穆的氛围。
 
  因此,通过色温与照度能营造氛围,调动情绪,让观众沉浸于当时的语境中。
 
  最后,我们谈谈让人感到最舒服的自然光。
 
  自然光在很多空间都得到了广泛运用,但是博物馆空间我们比较少看到。
 
  在博物馆光环境处理时,我们常常会面对这样一种现实:
 
  如果经费足够,我们会考虑自然光;如果经费不足,我们只考虑人工光!
 
  原因很多,主要有以下几个方面:
 
  1.自然光的辐射成分比较复杂,它包含了红外、紫外等多种光谱,含量很高,譬如紫外光,在中午太阳光直射时最强烈,其辐射量达到400微瓦每流明,是标准控制的20倍!这些对展品伤害很大!
 
  2.照度控制,太阳光照度波动太大,中午达到了十万勒克斯,而到了黄昏可能低到几十勒克斯,这么大波动,对于展品展示及保护都很麻烦。
 
  采用了自然光,人工照明设备同样不能省下来,因为自然光的波动,需要在它不足时补光,这样照明初始投入费用并不能省.而要利用自然光,必然要增加很多投入:
 
  1.光辐射过滤装置,将有害的光(红外光,紫外光)过滤;
 
  2.光照度弱化装置,将自然光弱化,降到标准要求;
 
  3.光感应控制装置及灯光补偿系统,当环境光变暗时,启动灯光进行补偿。
 
  如此复杂的装置,为的就是那些让人感到舒服自然的太阳光!
 
  但是越来越多的公共空间开始应用自然光,如大英博物馆,他们在大厅运用弱化与柔化装置,用于环境照明。
 
  而陈列空间也在尝试,如意大利圣母百花大教堂博物馆。
 
  相对而言,艺术类博物馆或空间用得比较多,如美国大都会艺术博物馆。
 
  中国丝绸博物馆,主馆中厅设计也是采用自然光。
 
  相信在博物馆空间,会见到越来越多的自然光。
 
  综上所述,我们就能发现,博物馆需要:
 
  安全、安静的光;
 
  逼真、柔和、均匀的光;
 
  无干扰、营造氛围、调动情绪的光。
 
  有了美好的环境,有了柔和的灯光,博物馆的空间也就自然有了她的个性,安静地承载历史与记忆,兼容并蓄艺术与个性,让观众在游览的过程中始终脸上洋溢着灿烂的笑容。
 
  

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