博物館展覽中的照明設計探討

索經令，倪 翀

(首都博物館，北京 100045)

博物館展覽中的照明設計探討

索經令，倪 翀

(首都博物館，北京 100045)

博物館展覽的照明設計要從展覽的大綱內容、形式設計以及所展出的展品等多個方面進行考量。同時還需要滿足文物展品的保護要求。另外，照明作為對能源消耗的一種形式，如何更合理地在盡量少的能源消耗下而達到最佳的照明效果，也是照明設計中需要著重考慮的。本文分別對展覽照明的設計、文物保護對照明的要求和綠色照明的要求三個方面進行了探討。

照明設計；光環境；文物保護；綠色照明；博物館；展覽

引言

在博物館展覽的照明中，光不僅是視覺信息傳達的媒介，也是參觀者重要的參觀體驗感之一。在進行展覽照明設計時，設計師要從整體展覽定位角度思考，結合展覽大綱內容和形式設計的需求，從展覽空間、藝術效果以及文物展品的保護要求上，對照明的分布和平衡進行相應的考量。將照明與展覽的內容和形式設計融合于一體，帶給參觀者舒適的參觀體驗感受。此外，照明設計師還應盡量考慮到照明的節能、環保、控制以及維護的便利性，以保證后期的維護費用合理可控。以下就展覽中的照明設計、文物保護對照明的要求和綠色照明的要求三個方面分別闡述。

1 展覽中的照明設計

博物館展覽的照明設計是照明技術、美學藝術、空間藝術、視覺藝術、心理藝術和文物保護等多方面內容的共同平衡體。照明是展覽中最為重要的因素之一。它可以調整展覽環境并能控制事物看上去的效果，從而控制觀眾對它們的反應。在博物館展覽中，文物保護是必須要放在首位的。所以在做展覽的照明設計時，我們首先要了解文物保護的要求，其次再看整個展覽空間的構成和展覽流線的設計，包括展覽的出入口和陳列的過渡區；在此基礎上綜合考慮文物保護、空間亮度平衡和人眼的視覺適應性，來平衡光的分布，最后再對局部進行細節的深化和提升。最大可能地使展覽照明既能達到文物保護的要求，又能給觀眾創造一個良好的參觀環境。

1.1 展覽環境的營造

光的變化使空間層次得以豐富，各種光的照射方式所產生的物理變化，通過介質或是與被照射的實物相互影響產生出無盡的變換效果。在博物館展覽的空間中，照明投射出的光塑造出不同的空間環境體驗，營造出多變的展覽氛圍，使參觀者產生不同的印象。因此，照明設計也成為展覽設計中重要的組成部分。

展覽的照明產生的視覺環境首先是要與展覽主題基調相符合。展覽主題基調是與展覽的內容和形式設計密切相關。

2013年首都博物館舉辦的“佛韻——造像藝術集粹展”(以下簡稱“佛韻展”)展現了中國各個時代佛造像藝術的發展脈絡。在展覽照明設計時，配合展廳中設計出的不同場景來表現蘊含的文化理念。如圖1所示，在展廳中用竹林和枯山水表現禪宗意境，在這個區域，展柜內的照明是重點，其他部分的照明是襯托和營造氛圍。竹林采用的是掠射光的方式，既突出竹子的形態，又強調了陰影，形成竹林光影變換的動人效果。地面上的水池采用玻璃背黑漆的工藝，此處并未使用專門的燈光照射，而是利用周圍的展柜照明鏡像，仿佛是水中的倒影，將水的意境完美呈現。假山和地面都是淺色，稍微用一點光亮就突顯了出來。在這一組場景中，我們利用平靜、內斂而柔和的光影，營造出了超越實物具象束縛的至真情境，使參觀者內心平靜下來，去很好地感受展覽主題所要表達的佛教文化韻味。

圖1 “佛韻——造像藝術集粹展”展廳一隅Fig.1 “Charm of Buddhist Art: Exhibition of Buddhist Statues” exhibition zone

其次，展廳是博物館的一部分，所以在做展覽的照明設計時，需要將展廳照明與進出展廳的公共空間的照明統一考慮。根據展覽流線，綜合平衡進出口、陳列展示區、陳列過渡區、場景等功能空間的照明要求，塑造一個有節奏和韻律感的光環境。

此外，展覽照明設計需要考慮展覽中其他發光體使用情況。例如，投影的影像、電視或是互動屏的屏幕等，均應該考慮在整體的照明設計范圍之內。

2016年由首都博物館、西藏牦牛博物館主辦的“牦牛走進北京——高原牦牛文化展”(以下簡稱“牦牛展”)開展。展廳中運用多種表現形式來傳達展覽內容的信息，例如實物陳列、播放多媒體、搭建高原牧區場景等等。因此，在展示內容和展示方式如此豐富的空間中，如何選用合適的照明方式，達到展廳整體光環境的和諧，統一是照明設計需要考慮的(圖2)。在該區域中，展品的照明首先是重點，墻面的說明文字是其次，牧區場景和墻面照明也需考慮，通道作為過渡區，利用展柜、場景、墻面照明的逸出光和反射光就可滿足。展柜中的展品照明采用漫射照明和重點照明的組合，滿足不同展品展示的要求。牧區場景的實物展品(帳篷、馱包、牦牛標本等)采用重點照明，伴景畫和整個場景采用漫射均勻照明，就好像是草原上一個普通白天的日常場景，既制造出畫面感，又營造出真實感。展墻上的部題、說明文字等采用寬光束的射燈進行照明，使部題板上的照明與展墻照明對比加強，增加了展墻燈光的層次感。對于墻面上具有藏族建筑特點的手抓紋肌理，采用掠射照明的方式，使其質感和紋路真實地展現在觀眾眼前。整個環境中的電視屏幕從整個光環境下也調整在合適的亮度。總之，在多種展示內容和展示手段的組合要求下，照明設計人員要平衡好各部分光的分布，為參觀者營造一個具有韻律和節奏變化的光環境。

圖2 “牦牛走進北京——高原牦牛文化展”展廳環境Fig.2 “Yaks into Beijing—Cultural Exhibition of Plateau Yaks”exhibition area

1.2 對參觀者的影響

展覽照明服務的主體是人，所以展覽照明一方面要塑造能夠打動人心的光環境。另一方面還需要考慮到參觀者在展廳參觀中使用的需求。

視覺的產生是通過眼睛，是人認識外界的重要組成部分。由大腦神經系統對于眼睛傳進來的有關視域的某些特殊方面的選擇性反應完成的。照明質量對人的視覺的影響有很多的因素，例如，光線的強弱、背景對比、光線的色彩等等。這些影響同時也是心理學(psychology)和生理心理學(biopsychology)上的。因此，在博物館展覽的照明設計中就要充分考慮人的視覺因素。讓參觀者在光營造出的展覽空間內，使其外部視覺感官和內在心理上隨著光的引導而逐漸變化，產生其獨特的心理狀態和參觀體驗感受。

在展廳的出入口或者不同內容陳列空間之間，要設置視覺過渡區，減少參觀者暗適應的時間。在相對較較暗的展覽環境中，對觀展通道上的會造成安全隱患的臺階、障礙物，要用燈光特別提示，減少意外傷害發生幾率。對于參觀者需要拍照的位置，可以適當增加面光照明，以滿足拍照效果要求。

2016年舉辦的“王后 母親 女將——紀念殷墟婦好墓考古發掘四十周年特展”，在序廳中搭建起用于祭祀和悼念婦好的“享殿”(圖3)。在此處的照明上，除了對享殿的正中展示的“司母辛鼎”和整個享殿進行重點照明外，還在享殿與地面連接的臺階上用光進行重點強調。同樣在地臺邊緣也用光帶進行提示，提醒參觀者在參觀過程中注意安全。

圖3 “王后 母親 女將——紀念殷墟婦好墓考古發掘四十周年特展”序廳Fig.3 “Queen, Mother and General: 40th Anniversary of Excavation of Shang Tomb of Fu Hao” Preface Hall

1.3 展品的塑造

博物館展覽中的照明不僅是使參觀者看清展品，而且對于展品的塑造起著重要作用，各種各樣的展品放置于同一的展示環境中，或是同一件展品不同的布光方式，都會帶來全新的視覺體驗。照明設計師需要著重考慮用光塑造展品并平衡好展品之間、以及它們與整個展覽空間的亮度、色彩之間的關系。

從亮度和視覺舒適性角度來講，一般不同類型的展品建議不放在一起，差異特別大的不鄰近，做好展品分區，然后根據展品的類型分別進行燈光調試，盡量滿足文物保護和燈光效果的要求。

光線隨著照明的方向投射在展品表面，凹凸面和陰影隨著被照射的位置關系而改變。展品由于照明的角度、距離、明暗和環境背景的不同，呈現出不同的樣貌。以“臺北世界宗教博物館宗教藝術文化展”展出的油畫(圖4)為例來具體說明。

“牧羊人朝拜圣嬰” 畫中描繪的是《路加福音》中的故事,傳說耶穌降生后,天使告訴牧羊人馬槽里的嬰孩是救主,最先來朝拜耶穌的是牧羊人。為本幅油畫采取的是用帶紫外線過濾裝置的射燈進行定向照明，低色溫且色彩還原性極好的鹵素光源，特別適合本幅作品。暖色、柔和、色彩飽滿的光照射在圣母和圣子身上，周圍牧羊人虔誠地圍繞，渲染出畫面神圣、祥和的氣氛。使用射燈照射一方面突出了此油畫的肌理，豐富的顏色，生動的人物表情，另一方面很好地表現出畫家的繪畫技術和藝術感染力。

圖4 油畫“牧羊人朝拜圣嬰”Fig.4 “shepherds and angels come to worship the baby jesus”

圖5 釋迦牟尼像Fig.5 Sakyamuni

照明也能“塑造”立體展品的形態、色彩、質感。例如，在“佛韻展”中的一尊釋迦牟尼像結跏趺坐于蓮臺上，采用夾纻漆金工藝制作(圖5)。佛像擺放在較高的底座之上，周圍用蓮蓬加以裝飾，營造出佛祖俯看眾生，普渡信眾的氛圍。從參觀者的角度觀看，這也是能體現佛韻的最佳角度。以竹簾作背景，突出了佛像的形態，利用顯色性極佳的鹵素光源射燈，從左、右前上方對佛像本尊進行定向照射，將佛像的神態、色彩以及細節呈現出來，并很好地與周圍環境相契合，使參觀者感受到佛像的典雅端莊的神韻。

展覽中的展品千差萬別，他們在形狀、顏色、質地等方面各具特點，一方面各種類型的展品本身反射率和光譜反射不同，因此參觀者在視覺上的感知也會變化。另一方面，同一展品的不同組成部分，材質的反射率和光譜反射不同，在同樣的照明條件下，也會有各自不同的表現。這就需要在實際的燈光調試中不斷地去發現和嘗試，光照效果的探索永無止境。

2 展覽中文物保護對照明的要求

展覽中一般使用是自然光源和人工光源，但無論是哪種光源，都會產生光學輻射，為了防止光學輻射對展品對傷害，在照明設計時除了考慮展覽藝術效果，采取各種措施和布光方式，營造舒適光環境。還要特別考慮光學輻射對展品的損害。國外相關實驗研究發現輻射導致的損傷程度與波長有關系，波長不同損傷的程度也不同。300～380nm的紫外線占大約95%，380～780nm的可見光大約占5%，可見紫外線的破壞性最大。

2.1 紫外輻射對展品的損害及對紫外輻射的限定

光輻射中主要的危害是紫外輻射。光中的紫外輻射會導致各種對光穩定性弱的光敏物質的光老化變質，導致紙制品、皮毛制品、棉麻制品、漆木竹器等文物的褪色、發黃、翹曲、糟脆。這是由于對光敏感的文物展品大多都是有機高分子質地材料，而紫外輻射具有足以使有機物化學鍵斷裂的能量，使有機質地藏品損壞。紫外光不僅嚴重危害有機高分子材料類光敏性文物展品，對銅、鐵、銀等金屬類文物的氧化、銹蝕破壞也相當嚴重。《博物館照明設計規范》(GB/T 23863—2009)中有明確闡述：“7.1 應減少燈光和天然光中的紫外輻射，使光源的紫外線相對含量小于20μW/lm。”

減少照射光線中的紫外線含量可以通過選擇無紫外輻射的光源或者在燈具上附加濾除紫外線的配件來實現。另外在某些展示方式中(例如墻壁柜和獨立柜)減少紫外線含量還可以使光線透過貼有濾紫外線膜或可以濾除紫外線涂料的玻璃來實現。

2.2 紅外輻射對展品的損害及對紅外輻射的限定

紅外輻射對文物展品的破壞雖遠小于紫外輻射，但仍有一定程度的破壞作用。紅外輻射是熱輻射，其熱效一方面能夠使被照射的文物展品表面溫度急劇上升，產生內應力，使之出現翹曲、龜裂、開裂現象。另一方面為化學效應提供動力，加速文物展品的破壞進程。

紅外輻射規范中并沒有明確的數值限定，但在為展品提供照明時還是要考慮最大可能地減少其數量。減少紅外線采取的措施有：采用紅外波段輸出低的光源；在燈具前面增加濾除紅外線的配件。

2.3 可見光對展品的損害及對可見光的限定

可見光是提供人類視覺的能量形式，同樣能夠激發熱效應和化學效應，導致對展品的損害。

在對展品進行照射時，為減少其對展品的損傷，在照明設計時一般根據展品的類型，來限定照射到展品上的可見光的數量，主要的限制參數包括照度和曝光量。《博物館建筑設計規范》(JGJ 66—2015)中對藏品的照度和曝光量有明確標準，現摘錄規范中表8.2.3如表1所示。

有一點需要特別明確的是，照度水平低于國家規范要求的標準值并不意味著對感光材料破壞的停止，而只是減緩，光輻射對纖維的破壞作用是漸進的變化過程，即使照明停止，其破壞作用仍會繼續。照度標準制定的限定最大數值只是在滿足視覺和藝術效果要求的前提下規定了能夠容忍的最大損壞程度。

表1 展廳展品照度標準值

3 展覽的綠色照明要求

博物館展覽中的綠色照明在綜合考慮對人、對展品、對環境、對能源消耗等影響的基礎上，從高效節能、環保性、安全性、舒適性等幾個方面作簡要的探討，詳述如下:

3.1 高效節能

高效節能意味著以消耗較少的電能獲得足夠的照明要求。實現節能的途徑包括：高效光源的選用，高效照明器材的選用，合理的照明設計以及正常使用過程中的維護。

1)高效光源是照明節能的首要因素。在滿足照明效果和各項技術要求的前提下，盡可能選擇發光效率高的光源類型(表2)。

2)高效照明燈具是照明節能的重要基礎。燈具中各種改變光分布的配件(如反射器等)以及保證光源正常工作的電氣附件(如鎮流器)的效率，對于照明節能的影響是不可忽視的,所以在選擇燈具的時候，要綜合考慮燈具的性價比、發光效率和維護因素。

3)合理、適用的照明設計是節能的重要依據。照明設計對能否達到綠色照明要求起著重要作用。應綜合考量照明效果、技術指標、燈具選擇、維護管理、費用投資等各方面的因素，做到各方面要求的平衡、合理。

4)運營后的維護、管理是節能的重要支持。要保證滿足規范要求的合理照明水平，對燈具的定期清潔和維護是必要的。同時根據使用的需要對燈具的合理開關數量也要考慮在內。

表2 博物館中常用不同類型光源的發光效率對比表

注：本表引自《光之變革——博物館美術館LED應用調查報告》第27頁表1

3.2 環保性

環保是現代社會每個行業發展都要重點考慮的內容。對于照明行業來說，環保一方面就是通過減少能源消耗從而減少電廠大氣污染物的排放；另一方面就是減少照明器具生命周期內的污染物排放，采用潔凈光源和綠色材料(表3、表4)。

3.3 安全性

安全首先就是控制光照中紫外線和紅外線的含量和可見光的照度的合理水平，降低照明對人的傷害和對展品的損害；其次是減少因照明引起的對供電系統的影響。

1)盡最大可能地減少照明光譜中紫外線和紅外線的含量，保證可見光的照度在合理水平從而降低照明對人和展品的影響。對展品的影響在前面已經作過詳細介紹，在這里主要介紹一下對人的影響。人在長期過多接受紫外線的情況下，不僅容易引起角膜炎，還會對晶狀體、視網膜、脈絡膜等造成傷害。紅外線極易被水吸收，過多的紅外線經過人眼晶狀體聚集時即被大量吸收，久而久之晶狀體會發生變性，導致白內障。

注：本表引自《光之變革——博物館美術館LED應用調查報告》第27頁表3

表4 各類燈具碳排放量比較

注： 本表引自《光之變革——博物館美術館LED應用調查報告》第28頁表4

2)照明對供電系統的影響。主要是光源在啟動時和電氣附件正常工作時對供電系統的影響，應盡量選擇諧波分量少、啟動浪涌小、功率因數高的技術產品。

3.4 舒適性

舒適指的是照明的光譜范圍、顯色性等各項技術指標滿足博物館照明場所人正常使用的需要。

1)光源發出的光譜最好為全色光譜。所謂全色光譜，即光譜連續分布在人眼可見范圍內，可以使人在作業時的視覺不易疲勞。

2)光源的色溫選擇合理。經國際相關人員研究發現，為了使照明具有良好的效果，所選用的光源的色溫最好與要求的照度水平相適應。一般來說，在照度水平較低時，采用暖色的光人會感到舒適；而在要求高照度時，選用冷色光照明可獲得舒適的效果(表5)。

表5 博物館中常用光源的色溫和顯色指數對比表

現在市場上已經出現了可調色溫的LED燈具，為博物館展覽中不同展品的燈光效果要求提供了更多的選擇性。

3)光的顯色性。博物館陳列照明中，對光源顯色性要求很高，規范規定辨色要求一般的場所Ra不應低于80；辨色要求高的場所，Ra不應低于90。Ra是一般顯色指數，是光源對國際照明委員會規定的第1～8種標準顏色樣品的顯色指數。但是隨著LED技術的成熟及應用，已出現了可以在博物館展覽中使用的產品。但是對LED光源而言，僅對Ra的數值作出要求不能滿足展品色彩還原的需要，還要對國際照明委員會選定的第9～15種標準顏色樣品的顯色指數Ri的數值進行要求。鑒于目前對Ri數值還沒有規范作具體規定，建議選用Ri大于90的產品。

4)燈光最好為無頻閃光。頻閃光是發光時出現一定頻率的亮暗交替變化。頻閃光會使人眼的調節器官，如睫狀肌、瞳孔括約肌等處于緊張的調節狀態，導致視覺疲勞。如果發光時的供電頻率提高到數百赫茲以上，或成直流供電，人眼即不會有頻閃感覺，也不會造成視力傷害，這種光稱為無頻閃光。但是在現有的LED光源產品中，其頻閃即使人眼察覺不到，但是在用高分辨率設備拍攝時，會出現跳屏現象，無法保證拍攝效果，所以在選用LED光源產品時要特別注意。

4 結語

博物館展覽的照明在滿足文物保護和節約能源的前提下，不僅能提供給參觀者良好的參觀環境，營造不同的展覽氛圍，還需要充分表現出展品的造型、顏色、質感等，盡最大可能地為觀眾創造良好的視覺體驗和心靈震撼。這是博物館展覽的要求，同時也是博物館展覽照明工作者的責任。

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[6] 艾晶.光之變革——博物館/美術館LED應用調查報告[M].北京：文物出版社，2016.

[7] (日)照明學會.照明手冊[M].李農，楊燕,譯.北京:科學出版社，2005.

更正聲明

《照明工程學報》2017年6月(第28卷第3期)P111～P115刊載的論文《我國LED可見光通信技術的專利申請分析》(作者：肖瑤，張濤，方慧風，范廣涵)印刷版基金項目類別和項目號出現錯誤，現將正確的基金類別和基金號更正如下：

《我國LED可見光通信技術的專利申請分析》(作者：肖瑤，張濤，方慧風，范廣涵)論文基金類別：廣東省省級科技計劃項目(項目編號：2016A030303054)

特此聲明！

《照明工程學報》編輯部

2017-07-06

本刊聲明

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Discussion about Lighting Design for the Museum Exhibition

SUO Jingling, NI Chong

(CapitalMuseum，Beijing100045,China)

The lighting design for the museum exhibition should be considered from many aspects, such as exhibition content, art design, exhibits and so on, in addition to meeting the requirements of the protection of exhibition objects. Moreover, lighting also could be regarded as a form of energy consumption. Therefore, how to achieve the best lighting effect at the cost of more reasonable energy consumption is necessary to consider in lighting design. In this paper, there are discussions about the design of the exhibition lighting on three aspects, the exhibition lighting design, the requirements of exhibits on lighting and the green lighting.

lighting design; visual light environment; the requirements of exhibits on lighting; green lighting; museum; exhibition

TM923

B

10.3969/j.issn.1004-440X.2017.04.002

張濤，高級工程師。Email：hszhangtao@163.com