博物館陳列場景的照明管理研究

張琛馳

摘 要：博物館照明是博物館展陳設計的重要組成部分，文物展示的還原度和場景效果的真實性都直接影響陳列展品的展示效果以及觀眾參觀的直觀體驗，同時燈光安全對于文物的收藏保護也有至關重要的影響。文章通過研究中國農業博物館“中華農業文明”基本陳列古代史部分的照明現狀，結合該陳列場景的照明改造，對博物館照明管理開展研究，提出了下一步照明改造方向。

關鍵詞：博物館;陳列場景照明;文物收藏保護

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2022.03.020

照明是博物館展陳設計的重要組成部分，是觀眾探索文物背后深層內容、綻放文物光彩的基礎工作。文物展示的還原度和場景效果的真實性會直接影響陳列效果和參觀體驗，科學合理的照明才能讓文物真正“活”起來。同時，照明光線中存在的紅外線與紫外線會對文物造成不同程度的隱性損傷，在注重文物展示的同時，更要堅決避免光污染對文物保護的影響。因此，將文物保護與觀眾體驗相結合，讓博物館照明滿足視覺舒適、展品感知、環境清晰的要求，確保文物展出既安全又經濟可持續，這些都已成為博物館照明管理研究的重要方向。

全國農業展覽館興建于1959年，是為慶賀新中國成立10周年而建設的首都十大建筑之一，60余年來始終堅持宣傳“三農”、服務社會的辦館宗旨，推出了一大批宣傳黨的農業農村政策、展示新中國農業農村發展成就和展現中華農耕文明燦爛輝煌的優秀展覽。1983年，在全國農業展覽館基礎上，組建了中國農業博物館，一個機構、兩項事業，成為全國愛國主義教育基地和青少年科普教育基地。2005年實施中國農業博物館改擴建工程后在原2號館和4號館基礎上組建“中華農業文明”基本陳列，在7、8、9號館基礎上組建了“中國傳統農具”“中國土壤標本”“彩陶中的遠古農業”等專題陳列。因為中國農業博物館的歷史特殊性，博物館設備設施均是在展覽館基礎上建設的，展陳形式受到先天制約，硬件優勢不足，場景照明與陳列照明缺乏科學設計，博物館照明管理沒有得到足夠重視。

本文就中國農業博物館2號館“中華農業文明”基本陳列古代史部分（以下簡稱2號館陳列）的照明管理與改造開展探討。

1 “中華農業文明”基本陳列古代史部分照明管理的基本現狀

博物館照明主要有自然采光和人工照明兩種手段。自然采光的光線柔和，顯色性好，但是其中的紫外線對文物壽命存在威脅。人工照明的舒適度與自然采光比相對不足，但是能根據文物保護需要調節照度，避免文物損傷。2號館陳列分為序廳與五個專題陳列，包括“農業文明的演進”“農具的發明與傳承”“水利工程與水力利用”“養殖業的起源與發展”“紡織技術的起源與傳播”。序廳以上古時期人文始祖生平事跡彩陶壁畫為背景，以五色土和二十四節氣示意圖為地面，陳放名為“大地曙光”的五位人文始祖石膏像作為中華農業文明歷史介紹的開端，需要較好地展示還原壁畫與人文始祖像的特征，因此采用自然光和30組筒燈加9組射燈組合的模式對序廳進行照明，在滿足序廳講解照度的要求下擁有了室外向室內場景轉換的合理過渡。在展區中，五個專題陳列全部采用人工照明，主要有以下特點。

1.1 傳統光源為主

光源的發展主要經歷了幾個主要階段更迭。第一代光源為1879年發明的白熾燈，利用鎢絲做發光體進行照明。第二代光源鹵素燈在白熾燈的基礎上進行了改進，在燈泡中加入惰性氣體延長燈具壽命。1961年，第三代光源金鹵燈問世，燈泡中金屬鹵化物升華成為蒸汽直接發出可見光，光效較高。進入21世紀，第四代光源LED燈逐漸開始應用，并且由于造價降低和顯色性、穩定性不斷提升，開始在各行各業投入使用。①

2號館陳列照明由場景照明、展柜照明和道路照明三個部分組成，以傳統光源為主。場景照明多使用金鹵燈，60%的展柜照明使用金鹵燈，30%的展柜照明在柜外使用鹵素射燈，10%的展柜照明在柜內使用LED燈帶。道路照明主要使用金鹵燈和LED日光燈。傳統光源尤其是金鹵燈和鹵素燈的燈具外殼溫度高達130℃，具有消防安全隱患。同時，傳統光源光線中包含的紅外熱輻射和紫外線非常高，不利于文物的收藏保護。

1.2 傳統照明理念

以展覽建筑為基礎建設的博物館在空間規劃上存在一定劣勢，采用的照明理念也相對較傳統，主要體現在以下幾個方面：一是展品的還原度不足。傳統光源使用壽命較短，不及時維修光衰嚴重，陳列和場景的還原度不斷下降，多處場景昏暗，細節難以辨識，無法深度探究展品背后的真實細節和面貌。二是對《博物館照明設計規范》（GB/T 23836-2009）的執行不足。2號館陳列通過場景還原和文物展示，對中國古代農業歷史進行了詳細的介紹，文物陳列主要包括紡織繡品、紙質物品、陶（石）器、木制品等，這些文物對于光敏感程度各有不同，對應的照明展示方法也各有差異，應根據設計規范要求對照度進行合理調校。現階段存在部分光敏感展品照度高達300lx以上，無法有效防范光化學效應對文物的隱性損傷。三是消除眩光的措施不足。由于空間照度不足，為了實現路線導覽和空間照明，在屋頂安裝吸頂燈和射燈作為道路照明，部分展柜和場景射燈的布置存在偏差，對觀眾產生了直接或間接的眩光刺激，影響觀展體驗，無法滿足觀眾舒適欣賞展品的要求。

2 “中華農業文明”基本陳列古代史部分的照明改造實現路徑

博物館照明的重要性在博物館服務性質的變化中不斷提升，安全、舒適、還原的照明管理理念已經逐漸成為博物館展陳體驗的重要組成部分。

2.1 文物保護安全

博物館展品的照明安全包括機械安全、電氣安全、燈光安全，其中燈光安全非常重要又最容易被忽略。照明光源中的光輻射作為一種能量，會通過光化學反應和光的熱效應加速文物的老化損壞。紫外線波長較短，能量較大，穿透能力相對較弱，一般很容易被文物吸收轉化成內能，引起文物光氧化反應，長時間影響下會使文物出現褪色、色變、龜裂等損壞，造成不可逆的可見或隱性損害，無法通過文物保護手段修復。紅外線波長一般較長，能量較低，對文物的主要損壞體現在熱效應上，會引起文物展示環境相對濕度的變化，增加材料干燥程度，使之易脆，使文物表面發生翹曲和龜裂現象。②所以在2號館陳列場景照明改造過程中，選擇合適的人工光源和照度對文物安全尤為重要，應盡可能減少光輻射對文物的損害。gzslib202204051553

為此，根據《博物館照明設計規范》（GB /T 23863-2009）及《建筑照明設計標準》（GB 50034-2013）對2號館陳列照明進行改造，按照博物館建筑陳列展品照明標準值進行準確調校，照明標準值如表1所示。

依據《博物館照明設計規范》中對照度的要求，以及其中“陳列繪畫、彩色絲織物等對辨色要求高的場所，光源顯色指數（Ra）不應低于90，對辨色要求不高的場所顯色指數（Ra）不應低于80”的要求嚴格調校每一處場景和文物場景照明：將“紡織技術的起源與傳播”專題陳列中的龍袍展品（圖1）照度從3300K色溫、400lx照度降為2900K色溫、48lx照度，顯色指數（Ra）達到98。紫外輻射是波長比可見輻射波長短的光學輻射，通常為100～400nm，從改造后實測的光譜圖（圖2）可以看到，龍袍展柜的紫外線相對強度接近為0，根本程度上避免了紫外輻射的影響。與龍袍柜相類似，鳳袍組合柜根據柜內展品布置，將部分柜內展品照度由20lx提高至91lx，將鳳袍部分的照度降為49lx;農機具柜用10支LED射燈和1支LED洗墻燈將照度由60～90lx提升至250～290lx;“農業文明的演進”專題陳列的協田耦耕場景（圖3）運用6支（照射角度分別為7°、7°、7°、12°、20°、可調焦9～60°）的射燈和19支洗墻燈，將平均照度由30lx提高至145lx，場景和人物還原度大幅提高，顯色指數（Ra）為98（圖4）。

通過以上調校，消除館內展品的燈光安全隱患，確保重點文物的安全保護。

2.2 觀眾參觀舒適

博物館已逐漸進入人們的文化生活，博物館在提供豐富多彩展覽的同時，也需要給觀眾創造一個舒適的視覺光環境，把對觀眾瞳孔的刺激降到最低，主要從以下兩個角度加以考慮。

2.2.1 照度均勻

為了防止展品表面出現明暗的光斑，根據《博物館照明設計規范》的規定，對于平面展品，照度均勻度應≥0.8，對于高度大于1.4m 的平面展品，照度均勻度應≥0.4③。考慮到2號館場景和陳列多為立體實物，直接沿用平面展品的照度均勻度，采用定向照明和漫射照明相結合的方式體現立體感。

2.2.2 眩光控制

眩光是博物館照明中需要重點考慮的內容，總體而言，陳列眩光主要包括來自光源的直接眩光、由光滑的展品表面或展柜玻璃面反射造成的一次眩光及由被照亮展品的虛像產生的二次眩光④。由于2號館陳列展品多為直接布置于展廳，二次眩光問題較容易解決，而直接眩光和一次眩光則是2號館陳列照明中最大的負面影響因素。

為了有效消除不當眩光，降低觀眾的視覺疲勞，使觀眾、文物與燈光互不干擾，照明改造主要采取以下手段：一是將光源色溫全部選擇為2900～3000K的暖光源。從序廳至展廳，所有主要光源均逐漸調整為暖光源，使光源色溫與照度水平相適應，實現整體空間的光色一致。二是采用燈具暗藏手法。在光源布置時盡可能將光源隱藏，以“見光不見燈”的燈具暗藏手法實現場景照明效果的烘托和文物陳列的效果展示，消除展墻、展品上不必要的光影，消除一、二次眩光對于觀眾視覺的刺激和干擾。三是關閉道路照明，通過場景照明和柜內照明形成視覺導覽效果。研究顯示，博物館展廳內部照明需要確保背景燈光反射到觀眾眼中的亮度小于展品本身的亮度，提高視覺效率，減少視覺干擾。在一個理想的視覺環境中，展品的亮度和展品周圍亮度之比應不大于6∶1，也不能小于3∶1⑤。因此2號館陳列可徹底關閉道路照明，以場景照明和柜內照明的反射光照亮道路，形成視覺導覽，將觀眾、文物、場景融為一體。

2.3 場景還原度高

“中華農業文明”陳列古代史部分以各個時期的農業歷史場景為主線，輔以特定時期的文物陳列，將農業勞作的重點場景、紡織畜牧的重要展品有序呈現，令參觀者能夠很好地沉浸在中國古代農業歷史的輝煌成就中。這樣的設置對于場景色彩、展品工藝細節和紋理都有較高還原度的要求。

2.3.1 使用現代照明技術

考慮消除紅外線和紫外線后的實際效果，盡量選擇顯色指數高的光源。因為人造光源的顯色性各有差異，會導致文物外觀與其歷史面貌大為失真。LED燈具作為一種紫外輻射可以忽略和紅外輻射極低的光源，極大地避免了文物遭光化學反應和熱效應的損害，也大大增加了電纜、電線、配套電器的安全性與壽命，還原度和顯色性都得到了大幅提升。因此，在新建和改擴建的博物館中，LED燈具已經成為主流照明設備，很多傳統的金鹵、鹵素光源在博物館中正不斷被淘汰（表2）。2號館陳列場景照明改造可逐漸將已損壞的傳統光源全部更換為LED光源，同時采用高顯色性光源，真實還原文物的原貌、紋理與色彩。例如，紡織絲綢文物則選擇顯色指數（Ra）高于90的光源照明，對于普通人造場景則采用顯色指數80以上的光源照明即可。準確的色相和高飽和度均利于文物展品的鑒賞，反之，低顯色性造成的色相缺失會大大影響文物展品信息的解讀。

2.3.2 采取多角度照射

以多角度照明相結合的方式呈現陳列，注意燈具的安裝位置。改造中將廣角洗墻燈與LED光束燈結合，以洗墻漫射照明的方法將場景充分還原，布置多組LED射燈對重點場景進行定向照明，利用拉伸鏡片拉長射燈的照射角度，保證場景具有足夠的空間感，塑造陳列場景造型的立體感和畫面感，烘托陳列氣氛。根據光源高度與文物展出位置關系的相關研究，設置合理光源位置，針對正面、側面、頂部、背面、45°側面不同的投光角度組合使用不同的燈具。合理采用合適出光角度的燈具能夠很好地控制文物展品上光影的大小，如在6～7m高度，以15°、24W點光源窄光束照射，4～5m采用30°、12W泛光源照射，2～3m高度則可采用85°、6W大泛光進行漫射⑥。

3 下一步照明改造的方向

3.1 建立照明管理制度

照明管理制度包括預算管理制度和日常管理制度。照明預算是針對光敏感文物而言的，超過照度時間展品會受到隱形損害，不便持續展出。根據光相互作用原理，光線對于文物的損害一是源于照度，二是源于曝光在燈光下時長的組合作用。文物在50lx照度下持續10h的照射與500lx持續照射一小時的損害一樣⑦。因此照明管理不但需要加強對于照度的調校，更要加強累積時間的衡量，通過照明預算管理制度，控制各種類文物的年曝光量。gzslib202204051553

照明日常管理制度則是將文物管理科學化和制度化的關鍵舉措，針對每一件文物做好照明管理分類，定期開展文物照度檢測與管理，定期進行照明研究和維護，對照明預算管理制度進行核驗和修正，實現文物保護與陳列的科學結合。

3.2 進一步提升博物館照明水平

一是使用智能照明系統，繼續提高精準配光水平。博物館照明應具備極窄光束、窄光束、泛光、大泛光、橢圓形泛光、洗墻等多角度光型⑧，2號館陳列照明現階段的改造已配備了洗墻和多角度光型的光源，但是對于大多數展品還缺乏有效的光影調校。為了實現館內展品與博物館照明在各種光型之間的自由切換，使不同展品能夠依據特定需求設置不同角度的燈光，達到最好的展示效果，可應用智能照明系統，通過光源分組、單燈控制、亮度調節和場景設置等功能，采用照度感應設備實時監測環境照度信息，監測光源安全與能耗狀態，依靠自動化管理技術實現博物館照明安全、照度精準、曝光可控。

二是注重展柜照明管理。相較于場景照明，由柜內照明和柜外照明組成的展柜照明是博物館照明管理的重中之重，是館藏珍貴文物陳列展示的關鍵環節。展柜內部空間狹小，需要更精心的燈光布置與設計，突出重點，主要包括墻體通柜、四面柜、平面柜等類型。現階段2號館陳列已對墻體通柜進行了洗墻照明和射燈重點照明的改造，使文物呈現多層次照明效果。四面獨立柜的柜內照明有LED燈帶，平面柜為柜外射燈照射和柜內LED燈具照射兩種類型。下階段可逐漸調整四面柜和平面柜柜內燈具色溫與館內環境色溫不一致的問題，統一使用3000K的暖光源使博物館整體氛圍保持協調，更換平面柜柜外射燈解決柜外射燈使用時間長、還原性差的問題。

三是實現照明區域分級。在展區設置中，除根據時代特點、品種差異進行展區劃分外，可將文物的光敏感特點納入劃分的考量范圍，設置“黑盒”空間。將光敏感文物集中至整體照明環境低于50lx的“黑盒”空間進行展示，實現展區功能的合理區分，便于文物的集中管理和重點呈現，通過亮度層級協助建立視覺的導覽定向，以陰影序列描繪空間形態賦予館內觀賞的空間層次感。

四是考慮攝影攝像的拍攝效果。由于相機幀頻和光源的閃爍頻率不一致，室內拍攝時易產生屏閃的問題，屏閃產生的波紋將嚴重影響拍攝的效果。因此在燈具選擇時可選擇帶有濾波裝置的光源，或提高燈具交流工頻，也可直接采用直流低壓供電的LED光源，有效消除光源的頻閃效應，提升博物館通過觀眾影像資料傳播的效果和影響力。

4 結語

博物館燈光安全非常重要卻最容易被忽略。本文以中國農業博物館2號館“中華農業文明”基本陳列古代史部分為例開展研究，對各種不同類型的照明光源進行比較，對照明改造的思路和做法進行了介紹，對照明管理中需要考量的問題進行了探究，并提出了未來照明管理的路徑方向。希望通過本次研究加強對于照明管理的重視，為博物館改擴建項目積累經驗。

注釋

①胡毅.照明光源的發展[J].建筑與設備，2011（4）：77-78.

②陳小康.博物館LED照明燈具光學系統設計及其應用分析[D].深圳：深圳大學，2019.

③中國建筑工業出版社.建筑照明設計標準（GB 50034-2013）[S].北京：中國建筑工業出版社，2014;容浩，楊春麗，李樹庭，等.中國人民革命軍事博物館照明設計創意及實現[J].智能建筑電氣技術，2019（5）：23-30.

④容浩，楊春麗，李樹庭，等.中國人民革命軍事博物館照明設計創意及實現[J].智能建筑電氣技術，2019（5）：23-30.

⑤羅丹.博物館陳列空間的光照環境設計研究[J].博物館研究，2019（1）：39-45.

⑥沈迎九.用光導覽博物館[J].燈與照明，2020（2）：27-31.