什么樣的光最適合博物館?

作者:博物館照明
2018-08-01 19:01

隨著文化事業的發展,大城市基本上都建了博物館,參觀博物館的人也越來越多,所以在博物館每個角落的環境很重要,光更加重要,那么什么樣的光最適合博物館呢,今天我們來一起

  隨著文化事業的發展,大城市基本上都建了博物館,參觀博物館的人也越來越多,所以在博物館每個角落的環境很重要,光更加重要,那么什么樣的光最適合博物館呢,今天我們來一起探討下。
 
  要了解博物館的光環境,首先我們要了解博物館幾個的基本功能:
 
  文物征集、收藏、陳列、保管:這是博物館最基本的功能,是自然和人類文化遺產的實物征集、收藏、陳列、保管的場所。
 
  藏品的科學研究:主要是針對文物或藏品的修復,養護以及考證分析。
 
  教育、文化傳播:通過展示文物藏品,讓人們了解歷史、文化,接受文化熏陶,提高藝術修養。
 
  針對上面幾個基本功能,我們再來討論博物館的光環境,就會比較明了。
 
  首先是文物保管保護,光對文物是有傷害的。博物館的光環境,應先考慮光傷害的問題。
 
  這里有一個矛盾,文物要展示就會有傷害.如果要完全沒有傷害,只能再埋到土里去,這樣就沒什么價值了。
 
  我們一方面需要將展品充分展示,另一方面需要最大限度地避免對它的傷害。
 
  如何避免光環境的傷害呢?
 
  文物展示需要見光,但是普通的光除了可見光之外,還包括紫外光,紅外光。只有可見光是我們需要的,其它的不需要,所以,在博物館光環境中,我們應該去掉有害的紫外,紅外光。
 
  紅外光是什么?
 
  1800年英國天文學家FrederickWilliamHerschel用溫度計測試經過三棱鏡分光后各色光的溫度,他發現溫度由紫到紅逐漸增加。可能,當溫度計放到紅光以外的部分,溫度仍持續上升。
 
  由此,他發現了一種不可見但能帶來熱量的光,這就是紅外光。
 
  可見,紅外光能使被照射物升溫。長期照射人體會產生灼傷,而對于文物,其傷害主要表現為局部發熱,會導致像木料,動物皮等收縮,變形或開裂。
 
  紫外光又是什么?
 
  1801年德國化學家JohannWilhelmRitter發現一種能夠產生氧化的,肉眼無法感知的輻射,他把涂有氯化銀的紙張放到各種光下,它的顏色會變深,但移到紫光以外的區域時,肉眼已經看不到光了,但這種變深非但沒有消失,反而更嚴重了!
 
  由此,他發現了能使被照物產生曝光及化學作用的紫外光,它能使文物發生光化反應,展品會因此老化變脆、顏料褪色、白紙發黃甚至開裂等。
 
  人工光與自然光絕大多數都含有紫外,紅外光,不同光源紫外,紅外光含量如下:
 
  表3-1各種光源的輻射成分比較
 
  ▼
 
  光源種類
 
  功率(W)
 
  光成分(%)
 
  紫外光
 
  可見光
 
  紅外光
 
  金鹵燈
 
  150
 
  500
 
  3.5
 
  8.8
 
  33
 
  24
 
  10
 
  30.2
 
  高壓鈉燈
 
  500
 
  0.2
 
  32
 
  25
 
  鹵鎢燈
 
  150
 
  -
 
  8
 
  65
 
  白光LED
 
  144
 
  -
 
  100
 
  -
 
  資料來源:李昭君《紫外線對古建筑油飾畫影響研究》天津大學2007
 
  可見,金鹵燈與高壓氣體放電燈,紫外與紅外光的含量都比較高.
 
  鹵素燈紅外光含量最高,紫外光基本沒有。
 
  LED燈則基本不含紅外,紫外光。
 
  因此,在應用于博物館空間時,金鹵燈應同時做紅外紫外光過濾,鹵素燈只需要紅外過濾,而led不需要過濾。
 
  那么,除了紅外與紫外光,可見光有沒有傷害呢?
 
  《博物館照明設計規范GB/T23863-2009》與《建筑照明設計標準GB50034-2013》中與博物館的相關部分,都規定了可見光的照度標準:
 
  類別
 
  參考平面
 
  及其高度
 
  照明標準值(lx)
 
  年曝光量
 
  (lx•h/a)
 
  對光特別敏感的展品:織繡品,繪畫,紙質物品,彩繪陶(石)器,染色皮革,動物標本等
 
  展品面
 
  ≤50
 
  ≤50000
 
  對光敏感的展品:油畫,蛋清畫,不染色皮革,銀制品,牙骨角器,象牙制品,寶玉制品,竹木制品和漆器等
 
  展品面
 
  ≤150
 
  ≤360000
 
  對光不敏感的展品:其它金屬制品,石質器物,陶瓷器,巖礦標本,玻璃制品,搪瓷制品,琺瑯等
 
  展品面
 
  ≤300
 
  不限制
 
  假如可見光對于文物真沒有傷害,標準為什么規定照度上限呢?
 
  可見也是有傷害的。光對于文物損害可歸結為化學反應,該過程為吸收能量或釋放分子內蘊藏潛能的過程。這些都需要一定的能量來促使分子躍遷,而光輻射能提供分子躍遷的“活化能"!
 
  光子還有一種有趣的現象:波長越短,能量越高!
 
  假設某個被照物對于各種波長的光吸收是一樣的,那么在相同劑量的情況下,紫外光傷害最大,可見光次之,紅外光傷害最小。
 
  而且,對于白光我們也要注意:由于它是由不同顏色的光組成的,色溫越高意味著藍紫光成分越多,光的能量越高,可能造成的傷害也就越大。
 
  《博物館照明設計規范GB/T23863-2009》中規定:一般陳列室直接照明光源的色溫應小于5300K.文物陳列室的直接照明光源的色溫應小于3300K。
 
  陳列室與文物庫房,色溫應該低一些,這樣光輻射能量低,傷害小。
 
  綜上所述,從文物保護的角度來看,我們需要這樣的光:
 
  投射到文物表面照度不超標;
 
  經過濾除紅外,紫外光的;(或者幾乎不含這些光的LED)
 
  偏暖的光。(藍紫光成份少)
 
  接下來針對博物館科學研究方面的功能,我們探討一下光環境的要求。
 
  博物館的展品用于研究或觀摩,什么樣的光是合適的呢?
 
  首先是色彩還原方面(顯色性)的要求,博物館光環境照度低,要清晰辨別與觀察展品,需要高顯色指數的光,以保證展品的逼真表現。
 
  自然光色彩還原度最高,鹵素燈也非常優秀,顯色指數接近100!
 
  節能燈、金鹵燈、LED差一點,博物館照明相關標準要求:在陳列繪畫、彩色織物、多色展品等對辨色要求高的場所,應采用一般顯色指數(Ra)不低于90的光源.所以在博物館照明應用時,需要考慮顯色指數能否達標。
 
  其次是色溫的一致性,對于不同色溫的光環境,觀眾的眼睛需要適應.若同一空間出現不同色溫的光,容易眼花。
 
  但是,不同種類的光源可能存在色溫差。譬如博物館展柜,常在頂部用燈帶或燈管做面光,用鹵素燈或LED做重點照明,這些光源之間的色溫就會存在差別。
 
  而且對于LED,同一品牌的產品也可能出現色溫差,有的偏白有的偏黃。
 
  這時我們應該嚴格控制色容差,一般要求色容差在三步以內,低于這個數值光色一致性就非常好了,長時間觀察也不會出現眼花。
 
  最后是照度,在符合標準的情況下,我們盡量取高值,這樣展品會清晰一些。
 
  如果把均勻度做好,就更容易看清,眼睛也不易疲勞。
 
  許多大型展覽,由于嚴格控制照度,均勻性不足,就會影響展覽效果,觀眾的反映太暗,看不清......
 
  因此,從科學研究的角度來看,博物館需要:
 
  高還原度;(顯色指數高)
 
  色溫一致;
 
  照度偏高卻在標準控制內;
 
  均勻柔和的光。
 
  最后我們分析一下博物館教育觀賞之功能,對于光環境的要求
 
  人們到博物館參觀瀏覽,是為了解歷史,接受文化熏陶的。所以這個空間的光環境,應該營造相應的氛圍,應該如何做呢?
 
  首先得讓人們安靜下來!
 
  如何讓觀眾安靜下來?
 
  降低照度,精準用光,控制眩光!
 
  先說說降低照度,環境照度越高,人越興奮,極高的照度伴隨眩光,足以使人亢奮。
 
  可是一旦照度降下來,人的情緒也會轉向安靜,趨于冷靜。人只要能靜下來了,便能夠集中注意力,專注某項事情,這是接受教育,藝術熏陶的絕佳時機。
 
  所以,博物館光環境都是偏暗的,仔細觀察它的室內設計有明顯的特征:
 
  1.材料以暗色或黑色為主,如天花地面,主要用于吸光,以暗襯亮。
 
  2.燈具路軌線管也是暗色的,如噴成黑色。
 
  3.將發光體隱藏在建筑,或者提高燈具的防眩角,盡量做到見光不見燈。
 
  整體偏暗以后,我們需要突出文物,通過以暗襯亮來表現,這時需要"精準用光"。
 
  只給文物或藝術品打光,嚴格控制主光斑大小(光斑比文物投影稍大或基本一致),就能凸顯文物。
 
  光斑如果太大,文物不突出,也沒有立體感!
 
  除主光斑外,還要控制雜散光,消除副光斑和燈具漏光.這些會在展品周圍造成干擾,影響觀賞。
 
  最后是眩光,它包括直接眩光,過度爆光的亮面等,這些也是干擾!
 
  直接眩光主要來自光源,如燈具眩光,需要通過燈具防眩角來控制,《博物館照明設計規范》(GB/T23863-2009)規定了燈具光源表面亮度與防眩角的關系,根據這個要求,一般的燈具的防眩角要在30度以上。
 
  另一方面是環境眩光,如室外光(窗戶,天窗等)未經處理的自然光打到展品上,是嚴重的眩光源,還有照得過亮過爆的亮面等,這些是反射眩光,都需要克服。
 
  眩光控制好了,觀眾在這個空間才會感到舒適!
 
  照度、雜散光、眩光都控制好了,就能營造出一個安靜且柔和的博物館光環境。
 
  所以,從博物館教育與文化傳播的功能來評價光環境,我們希望:
 
  降低平均照度,營造安靜的環境空間;
 
  精準用光,通過以暗襯亮,突出展品;
 
  控制眩光,排除干擾。
 
  人們安靜下來了,就能在這個空間接受文化熏陶.博物館已經成為越來越多的家庭休閑的去處,許多人在博物館一呆就是半天,甚至一整天!
 
  長時間的觀展,也難免產生疲倦,吸引人們長時間參觀是一個重要的工作,光環境在這方面也能起到一些作用:
 
  不同的陳列空間都會有其主題,通過光環境來實現營造氛圍,實現空間過渡,這樣能吸引參觀,因為光也是感性的,它能傳遞情感。
 
  它就是人們常說的光色,光色也是光的色溫,它能傳遞情感.色溫從低到高,給人最直觀的感受是由暖到冷。
 
  同一色溫,在不同的照度下,產生的感受又有差別。
 
  上圖是一份研究資料,得出的色溫、照度與情感的關系。
 
  我們舉例說明一下:
 
  比如高色溫,也就是冷色.在低照度空間如果用冷色,如黑暗中一束白光,如果打在人臉上,會讓人感覺是恐懼,害怕......
 
  如果照度提高了,環境變亮了,感覺就會變得清爽,整潔。
 
  很多教室,醫院用偏高的色溫與合適的照度,就是為了營造這種感覺。
 
  繼續提高照度,環境更亮,給人的感覺是自然、陽光。
 
  那么,低色溫(暖色)的光呢?
 
  在照度低時,它給人的感覺是溫暖,舒適。
 
  如果照度提高,環境變亮,我們就會感到熱情,亢奮。
 
  照度持續變高,我們的感覺就會變得熾烈,悶熱......
 
  光的這些特質,在不同的場景加以應用,便能營造不同的氛圍,調動觀眾的情緒,為展覽鋪墊.譬如下圖是一個藝術品展廳:
 
  整個空間只有簡潔素白的墻面,簡潔的畫作。暖色系柔和光投射在畫作上,與木色地板呼應。
 
  高顯色的光逼真展現展品質感,天花引入的天然光讓空間更加自然
 
  通過純凈柔和、高顯色的光,讓空間素雅的感覺呼之欲出。
 
  下圖魯迅紀念館的一個場景則利用了不同的光環境。
 
  這是一處介紹先生的生平展墻,當時的社會動蕩,環境凄涼,為營造這種感覺,整體采用偏暗的光環境,通過偏冷的光營造滲淡的效果,同時強化了展品與背景的亮度比。照明顯色故意做低,使部分畫面色彩失真,更加偏于黑白,給整個空間染上慘淡肅穆的氛圍。
 
  因此,通過色溫與照度能營造氛圍,調動情緒,讓觀眾沉浸于當時的語境中。
 
  最后,我們談談讓人感到最舒服的自然光。
 
  自然光在很多空間都得到了廣泛運用,但是博物館空間我們比較少看到。
 
  在博物館光環境處理時,我們常常會面對這樣一種現實:
 
  如果經費足夠,我們會考慮自然光;如果經費不足,我們只考慮人工光!
 
  原因很多,主要有以下幾個方面:
 
  1.自然光的輻射成分比較復雜,它包含了紅外、紫外等多種光譜,含量很高,譬如紫外光,在中午太陽光直射時最強烈,其輻射量達到400微瓦每流明,是標準控制的20倍!這些對展品傷害很大!
 
  2.照度控制,太陽光照度波動太大,中午達到了十萬勒克斯,而到了黃昏可能低到幾十勒克斯,這么大波動,對于展品展示及保護都很麻煩。
 
  采用了自然光,人工照明設備同樣不能省下來,因為自然光的波動,需要在它不足時補光,這樣照明初始投入費用并不能省.而要利用自然光,必然要增加很多投入:
 
  1.光輻射過濾裝置,將有害的光(紅外光,紫外光)過濾;
 
  2.光照度弱化裝置,將自然光弱化,降到標準要求;
 
  3.光感應控制裝置及燈光補償系統,當環境光變暗時,啟動燈光進行補償。
 
  如此復雜的裝置,為的就是那些讓人感到舒服自然的太陽光!
 
  但是越來越多的公共空間開始應用自然光,如大英博物館,他們在大廳運用弱化與柔化裝置,用于環境照明。
 
  而陳列空間也在嘗試,如意大利圣母百花大教堂博物館。
 
  相對而言,藝術類博物館或空間用得比較多,如美國大都會藝術博物館。
 
  中國絲綢博物館,主館中廳設計也是采用自然光。
 
  相信在博物館空間,會見到越來越多的自然光。
 
  綜上所述,我們就能發現,博物館需要:
 
  安全、安靜的光;
 
  逼真、柔和、均勻的光;
 
  無干擾、營造氛圍、調動情緒的光。
 
  有了美好的環境,有了柔和的燈光,博物館的空間也就自然有了她的個性,安靜地承載歷史與記憶,兼容并蓄藝術與個性,讓觀眾在游覽的過程中始終臉上洋溢著燦爛的笑容。
 
  

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