博物館展陳照明設計光源初探

莫彥

摘 要：照明設計作為博物館陳列展覽設計的一項重要內容，直接影響到博物館展陳的展示效果和觀眾的觀展體驗，被稱作“博物館陳列的新語言”。如何在做好文物保護的基礎上，詮釋和還原展品的真實面容，營造出既符合展覽主題及空間形態、又富有藝術氛圍的良好的視覺光環境，已經成為博物館照明設計所面臨的重要課題。文章對博物館照明光源中自然光的運用以及人造光的選擇進行了初步探討與對比分析，從光源分析的角度為博物館展陳照明設計提供參考。

關鍵詞：博物館；照明設計；光源；自然光；人工照明

隨著博物館事業的迅猛發展，博物館越來越成為人們精神文化生活不可缺少的一部分。陳列展覽是博物館提供公共文化服務的核心職能之一，是知識和思想的傳播載體。照明設計作為陳列展覽設計的一項重要內容，直接影響到博物館的光環境和展品的展示以及觀眾的觀展體驗，近年來越來越受到業界的關注和重視，被稱作“博物館陳列的新語言”。如何在更好地保護文物的基本原則上，為觀者提供一個高質量的光體驗環境，已成為博物館照明設計所面臨的重要課題。

“陳列展覽的照明設計，是將光與其投射的對象（藏品、場景等受光體）作為研究主體，利用光與受光體之間的生態作用關系，結合美學、人體工學，設計合理的采光照明。光與受光體構成一個系統，這個系統里，光、物、人有機地聯系起來，其間相互作用、相互影響，共同構成一個協調、穩定的系統。”[1]可見，博物館陳列展覽照明設計必須處理好光、物、人三者的關系，達到有機統一、相互協調，形成彼此間的良性互動。光為物服務，強調的是“安全”和“還原”；光為人服務，講究的是“舒適”和“愉悅”。陳列展覽照明設計中應避免光照對文物的損害，保障文物安全永遠是第一位的。在此基礎上，盡可能還原展品的肌理、材質、顏色等真實面貌，呈現其歷史文化底蘊和藝術造詣。同時結合展覽主題及空間形態，營造出富有生機、充滿活力、整體優化的照明效果，為觀眾提供舒適的視覺體驗，體現人文關懷。這是博物館陳列展覽照明設計應秉承的基本理念。

照明設計的基礎是光源選擇及布光設計，本文將對博物館照明光源中自然光的應用以及人造光的選擇進行探討對比與分析，從光源的角度為博物館陳列展覽照明設計提供參考。

1 關于自然光

在博物館燈光設計中，對于日光的使用業界一直有著不同的認識。部分研究人員認為，日光有太大的隨機性，受季節、天氣影響較大，并且在室內的反射與眩光不規律，其中的紫外線也會對展品造成損害。但也有研究人員認為，人與自然本就是一體的，自然光隨著季節、天氣、時段的不同而變化，具有人工光源所不可比擬的多樣性，自然光的利用可以給博物館的環境帶來和諧、生機與活力，帶給觀眾愉悅的心理感受。

在我國，受照明技術的制約，20世紀50年代的博物館照明以自然光為主。隨著照明技術的發展，人工照明被更多地應用，并逐漸形成人工照明才是博物館應有的照明形式的認識，甚至一度走進“黑暗場館”模式。直至跨入新世紀后，自然光的運用又逐漸被一些博物館所應用。

例如，2006年貝聿銘設計的蘇州博物館，對自然光的設計和運用以全新的光影設計理念成為行內典范。自然光透過天頂格子狀的玻璃，通過遮光木柵欄的過濾與處理，形成光影的動感變化，產生了極強的藝術效果。

再如，甘肅省博物館的“甘肅佛教藝術展”前區部分，把甘肅的三大石窟和反映佛教藝術的佛塔融合在一個有自然陽光的展覽區域，讓觀眾對甘肅的佛教藝術產生強烈的感受，展區空間在自然光的照射下，讓觀眾和文物都有了呼吸的空間[2]。

而美國大都會博物館雕塑館的雕塑在燈光和自然光的配合使用上也給我們在博物館的照明做出了杰出的典范。在燈光和自然光的配合照射下，冰冷的大理石雕像有了溫度，文物在博物館又得到了再生[3]。

日光中的紫外線對文物展品的傷害以及日光造成的眩光是不容回避的問題。當然可以利用技術手段加以處理，如使用透光率較高的低鐵玻璃，并在玻璃的夾層間添加聚乙烯醇縮丁醛和防紫外線涂層，這可以過濾掉絕大部分有害的紫外線，以保證日光充分投入室內，從而更好地展示作品，尤其是雕塑，能更好地展示其三維視角。與此同時，又能保護展品免受紫外線輻射而發生褪色和老化，并且減少能源的消耗，降低燈光電力成本。至于日光造成的眩光問題，則可利用中空玻璃和低反射夾膠玻璃來對直射光線進行反射、漫反射處理，從而獲得柔和的漫射光，減少場館的眩光等[4]。

事實上，對自然光的使用的確要比人造光源復雜得多。雖然可以運用技術手段，但其所需的技術要求較高，成本也較大。尤其是對于中小型博物館來說，在選擇自然光時更需要兼顧考慮經濟成本。

2 人造光源

人工照明在展廳與展柜的照明運用中被認為是可以控制的理想采光方式。博物館利用的人造光源里，白熾燈、熒光燈、氣體放電燈和光纖是最常見的幾種。白熾燈（鹵素燈）由于具有較高的顯色性，主要用于重點照明，通常配合熒光燈，以提高照明效果。光纖及各類氣體放電燈則多用于柜體照明。

隨著照明最新技術LED制造水平的提高，不少博物館、美術館越來越多地采用LED燈具。2015年，國家文化部啟動了“LED在博物館、美術館的應用現狀與前景研究”的科技創新項目，由中國國家博物館承擔。該項目歷時兩年，對LED在我國博物館、美術館當前應用現狀與技術方面的問題進行了全面的調研與分析。LED燈具的應用越來越受到重視和關注，它預示著博物館在人工照明領域新的發展趨勢。那么LED與傳統鹵素光源、熒光燈相比，具有哪些優勢呢？下面從文物保護、照明效果以及維護等方面加以對比分析。

2.1 對于文物的保護

從文物保護的角度來看，選擇照明燈具首要考慮的是光輻射，光輻射中危害最大的是紫外線，會引起繪畫等紙制品、棉麻制品、漆木器等光敏較強文物的褪色、老化等。波長580納米以下的光線較易引起褪色，400納米以下的紫外線更是對展品造成損害的主要原因。另外，紅外線因放射性熱能也會對展品造成損害。從這點上看，LED與傳統的熒光燈、白熾燈相比具有絕對優勢。LED光源幾乎不含波長400納米以下的紫外線以及800納米以上的紅外線，可以忽略其紫外輻射和紅外輻射，尤其適用于易變色、不耐熱的的展品照明。同時，正是由于其幾乎不含紫外線的特性，也不會引起害蟲對展品的侵害。

除了光輻射外，還要考慮電能到光能，再到熱能的轉換問題，光照的熱能會引起展品溫度的上升。一般的LED光源輸入電力的約70%轉換成熱能，這與傳統的熒光燈差別不大，但與白熾燈相比，發熱量則大幅度降低了。

此外，從光源的壽命來看，熒光燈6000～12000小時，白熾燈1000～2000小時，LED燈40000小時以上。由于LED的使用壽命較長，相應減少了更換燈具的頻率，從而也降低了在更換燈具的過程中文物損害的風險。

因此，從文物保護的角度來看，對比傳統燈具，LED具有顯著優勢。

2.2 關于照明效果

博物館燈光設計的照明效果主要考慮兩個方面：一是關系到觀眾視覺舒適度的照度與眩光，二是關系到展品展示效果的色溫與顯色性。

2.2.1 照度和眩光

合適的照度可以給參觀者帶來舒適的視覺體驗。照度過高不僅容易引起觀眾的視覺疲勞，還會由于光熱作用對文物造成損害。實驗表明，LED燈只需要較低的照度，就可以達到理想的鑒賞效果。這是因為傳統的熒光燈、白熾燈發出的是散亂光，LED發出的則是最接近太陽光線的平行光，聚焦性好，光照效率高，少量的光便足以看清展品。而且可視光段（波長380～780納米）相對連續、穩定，不易造成視覺疲勞。

但是，也正因為LED光源發出的是平行光，容易造成陰影和眩光問題。陰影的問題可以通過在展品下面安裝細光束聚光燈以及多點布光的方式來解決，眩光則可以通過隱藏照明燈具來解決。

2.2.2 色溫與顯色性

色溫是表示光線中包含顏色成分的一個計量單位，計量單位為開爾文。3000開爾文以下的光源偏紅色，7000開爾文以上的光源偏藍色。LED光源在生產制造過程中就可以對色溫進行設定，實踐中發現，3000開爾文的暖白色具有較高的通用性。

顯色性是指不同光譜的光源照射在同一顏色的物體上時，所呈現不同顏色的特性。通常用顯色指數Ra來表示，數值范圍為0～100。顯色指數越高，對顏色的再現越好。Ra值為100的光源，顯示效果等同于自然陽光，被照物呈現其原本的顏色。根據國標GB/T23863-2009《博物館照明設計規范》，在陳列繪畫、彩色織物、多色展品等對辨色度要求高的場所，應選用顯色指數大于90的光源[5]。熒光燈的顯色指數為99Ra、白熾燈為100Ra，都具有很高的顯色指數，LED光源則為80～98Ra。有實驗表明，當Ra達到92時，已經足以達到理想的鑒賞效果。

與傳統燈具相比，LED光源在參數的設置上更具有靈活性，它可以根據實際需求對所需照明性能參數實現定制。例如，色溫、顯色性等，制造商可以根據用戶要求，在生產過程中進行預先設定，從而確保展覽所需的各項照明參數。

因此，對比熒光燈、白熾燈等傳統光源，LED光源無論是其本身的性能還是對展品的保護方面都具有顯著的優越性。而且LED光源電力消耗約為白熾燈的1/3，更符合節能環保理念。另外，無論是基礎照明還是展柜照明，由于LED光源的小型化，使其具有較好的隱蔽性，不易被觀眾覺察，從而也不會破壞博物館展廳的觀展氛圍，可以說是博物館展覽照明的理想光源。

但作為一種新型光源，LED目前在我國產品質量還良莠不齊，在實際應用過程中也存在諸如導軌的通用性、外型設計等諸多問題。甚至某些設計師也排斥LED新型光源。他們認為傳統鹵素燈光譜穩定，燈具與光源分離，光源的色溫和顯色指數也比較固定。而LED這種新型光源，燈具與光源一體化居多，色溫等參數選擇范圍因數值化，略顯得復雜多變。除了需要及時增加對LED產品新技術專業知識的了解以外，更多的是滿足不同場所的適用性問題。只有合理運用與恰當選擇LED光源的參數配置，才可以實現滿意的設計效果[6]。這都給照明設計帶來難度，也給LED的運用帶來了一定的阻力。

3 結束語

無論是自然光，還是人工照明，都有其優勢及局限性。自然光雖然存在紫外線對展品的傷害問題，但可以通過技術處理手段加以避免，最大程度還原展品真實面貌，帶給博物館自然的生機與活力以及靈動的光影藝術感，是大自然賜予人類的取之不竭的綠色能源。人工照明則需要在對照明燈具的性能特點及各項光照參數深入了解的基礎上，結合展覽的實際需求進行科學的選擇與設計，才能獲得滿意的光照效果。隨著照明技術的發展，LED在博物館的使用已經是大勢所趨。從當下博物館展覽照明設計的主流形式而言，已經走過了“黑暗場館”的模式階段，更傾向于采用天然光與人工光相結合的方式。它可以兼顧天然光與人工光的優點，只要處理恰當，設計合理，科學布光，便可以產生理想的照明效果和藝術效果。

參考文獻

[1]於照.博物館陳列展覽中的照明設計探討[J].城市建設理論研究（電子版），2016（11）.

[2][3]http：//www.360doc.com/content/16/0914/07/32773547_590658874.shtml.

[4]陳林烽.博物館的燈光設計藝術[J].東南文化，2016（4）：106-111.

[5]國家文物局.博物館照明設計規范：GB/T 23863—2009[S].北京：中國國家標準化管理委員會，2009.

[6]艾晶.LED在我國博物館/美術館中的應用現狀分析[J].照明工程學報，2016（3）：125-130.