博物館需要什么樣的光？色彩還原方面（顯色性）的要求CRI95燈帶CRI97燈帶2835燈帶專業廠家

2020-07-14 瀏覽量：625次

隨著文化事業的發展，博物館越來越多，博物館光環境也越來越重要。一直以來，我們對于博物館光環境的研究是零星的、碎片的。今天，我們來探討一下。

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 Frederick William Herschel 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 Johann Wilhelm Ritter 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

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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。

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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/T 23863-2009)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：