博物馆展览中的照明设计探讨

索经令，倪 翀

(首都博物馆，北京 100045)

博物馆展览中的照明设计探讨

索经令，倪 翀

(首都博物馆，北京 100045)

博物馆展览的照明设计要从展览的大纲内容、形式设计以及所展出的展品等多个方面进行考量。同时还需要满足文物展品的保护要求。另外，照明作为对能源消耗的一种形式，如何更合理地在尽量少的能源消耗下而达到最佳的照明效果，也是照明设计中需要着重考虑的。本文分别对展览照明的设计、文物保护对照明的要求和绿色照明的要求三个方面进行了探讨。

照明设计；光环境；文物保护；绿色照明；博物馆；展览

引言

在博物馆展览的照明中，光不仅是视觉信息传达的媒介，也是参观者重要的参观体验感之一。在进行展览照明设计时，设计师要从整体展览定位角度思考，结合展览大纲内容和形式设计的需求，从展览空间、艺术效果以及文物展品的保护要求上，对照明的分布和平衡进行相应的考量。将照明与展览的内容和形式设计融合于一体，带给参观者舒适的参观体验感受。此外，照明设计师还应尽量考虑到照明的节能、环保、控制以及维护的便利性，以保证后期的维护费用合理可控。以下就展览中的照明设计、文物保护对照明的要求和绿色照明的要求三个方面分别阐述。

1 展览中的照明设计

博物馆展览的照明设计是照明技术、美学艺术、空间艺术、视觉艺术、心理艺术和文物保护等多方面内容的共同平衡体。照明是展览中最为重要的因素之一。它可以调整展览环境并能控制事物看上去的效果，从而控制观众对它们的反应。在博物馆展览中，文物保护是必须要放在首位的。所以在做展览的照明设计时，我们首先要了解文物保护的要求，其次再看整个展览空间的构成和展览流线的设计，包括展览的出入口和陈列的过渡区；在此基础上综合考虑文物保护、空间亮度平衡和人眼的视觉适应性，来平衡光的分布，最后再对局部进行细节的深化和提升。最大可能地使展览照明既能达到文物保护的要求，又能给观众创造一个良好的参观环境。

1.1 展览环境的营造

光的变化使空间层次得以丰富，各种光的照射方式所产生的物理变化，通过介质或是与被照射的实物相互影响产生出无尽的变换效果。在博物馆展览的空间中，照明投射出的光塑造出不同的空间环境体验，营造出多变的展览氛围，使参观者产生不同的印象。因此，照明设计也成为展览设计中重要的组成部分。

展览的照明产生的视觉环境首先是要与展览主题基调相符合。展览主题基调是与展览的内容和形式设计密切相关。

2013年首都博物馆举办的“佛韵——造像艺术集粹展”(以下简称“佛韵展”)展现了中国各个时代佛造像艺术的发展脉络。在展览照明设计时，配合展厅中设计出的不同场景来表现蕴含的文化理念。如图1所示，在展厅中用竹林和枯山水表现禅宗意境，在这个区域，展柜内的照明是重点，其他部分的照明是衬托和营造氛围。竹林采用的是掠射光的方式，既突出竹子的形态，又强调了阴影，形成竹林光影变换的动人效果。地面上的水池采用玻璃背黑漆的工艺，此处并未使用专门的灯光照射，而是利用周围的展柜照明镜像，仿佛是水中的倒影，将水的意境完美呈现。假山和地面都是浅色，稍微用一点光亮就突显了出来。在这一组场景中，我们利用平静、内敛而柔和的光影，营造出了超越实物具象束缚的至真情境，使参观者内心平静下来，去很好地感受展览主题所要表达的佛教文化韵味。

图1 “佛韵——造像艺术集粹展”展厅一隅Fig.1 “Charm of Buddhist Art: Exhibition of Buddhist Statues” exhibition zone

其次，展厅是博物馆的一部分，所以在做展览的照明设计时，需要将展厅照明与进出展厅的公共空间的照明统一考虑。根据展览流线，综合平衡进出口、陈列展示区、陈列过渡区、场景等功能空间的照明要求，塑造一个有节奏和韵律感的光环境。

此外，展览照明设计需要考虑展览中其他发光体使用情况。例如，投影的影像、电视或是互动屏的屏幕等，均应该考虑在整体的照明设计范围之内。

2016年由首都博物馆、西藏牦牛博物馆主办的“牦牛走进北京——高原牦牛文化展”(以下简称“牦牛展”)开展。展厅中运用多种表现形式来传达展览内容的信息，例如实物陈列、播放多媒体、搭建高原牧区场景等等。因此，在展示内容和展示方式如此丰富的空间中，如何选用合适的照明方式，达到展厅整体光环境的和谐，统一是照明设计需要考虑的(图2)。在该区域中，展品的照明首先是重点，墙面的说明文字是其次，牧区场景和墙面照明也需考虑，通道作为过渡区，利用展柜、场景、墙面照明的逸出光和反射光就可满足。展柜中的展品照明采用漫射照明和重点照明的组合，满足不同展品展示的要求。牧区场景的实物展品(帐篷、驮包、牦牛标本等)采用重点照明，伴景画和整个场景采用漫射均匀照明，就好像是草原上一个普通白天的日常场景，既制造出画面感，又营造出真实感。展墙上的部题、说明文字等采用宽光束的射灯进行照明，使部题板上的照明与展墙照明对比加强，增加了展墙灯光的层次感。对于墙面上具有藏族建筑特点的手抓纹肌理，采用掠射照明的方式，使其质感和纹路真实地展现在观众眼前。整个环境中的电视屏幕从整个光环境下也调整在合适的亮度。总之，在多种展示内容和展示手段的组合要求下，照明设计人员要平衡好各部分光的分布，为参观者营造一个具有韵律和节奏变化的光环境。

图2 “牦牛走进北京——高原牦牛文化展”展厅环境Fig.2 “Yaks into Beijing—Cultural Exhibition of Plateau Yaks”exhibition area

1.2 对参观者的影响

展览照明服务的主体是人，所以展览照明一方面要塑造能够打动人心的光环境。另一方面还需要考虑到参观者在展厅参观中使用的需求。

视觉的产生是通过眼睛，是人认识外界的重要组成部分。由大脑神经系统对于眼睛传进来的有关视域的某些特殊方面的选择性反应完成的。照明质量对人的视觉的影响有很多的因素，例如，光线的强弱、背景对比、光线的色彩等等。这些影响同时也是心理学(psychology)和生理心理学(biopsychology)上的。因此，在博物馆展览的照明设计中就要充分考虑人的视觉因素。让参观者在光营造出的展览空间内，使其外部视觉感官和内在心理上随着光的引导而逐渐变化，产生其独特的心理状态和参观体验感受。

在展厅的出入口或者不同内容陈列空间之间，要设置视觉过渡区，减少参观者暗适应的时间。在相对较较暗的展览环境中，对观展通道上的会造成安全隐患的台阶、障碍物，要用灯光特别提示，减少意外伤害发生几率。对于参观者需要拍照的位置，可以适当增加面光照明，以满足拍照效果要求。

2016年举办的“王后 母亲 女将——纪念殷墟妇好墓考古发掘四十周年特展”，在序厅中搭建起用于祭祀和悼念妇好的“享殿”(图3)。在此处的照明上，除了对享殿的正中展示的“司母辛鼎”和整个享殿进行重点照明外，还在享殿与地面连接的台阶上用光进行重点强调。同样在地台边缘也用光带进行提示，提醒参观者在参观过程中注意安全。

图3 “王后 母亲 女将——纪念殷墟妇好墓考古发掘四十周年特展”序厅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

博物馆展览中的照明不仅是使参观者看清展品，而且对于展品的塑造起着重要作用，各种各样的展品放置于同一的展示环境中，或是同一件展品不同的布光方式，都会带来全新的视觉体验。照明设计师需要着重考虑用光塑造展品并平衡好展品之间、以及它们与整个展览空间的亮度、色彩之间的关系。

从亮度和视觉舒适性角度来讲，一般不同类型的展品建议不放在一起，差异特别大的不邻近，做好展品分区，然后根据展品的类型分别进行灯光调试，尽量满足文物保护和灯光效果的要求。

光线随着照明的方向投射在展品表面，凹凸面和阴影随着被照射的位置关系而改变。展品由于照明的角度、距离、明暗和环境背景的不同，呈现出不同的样貌。以“台北世界宗教博物馆宗教艺术文化展”展出的油画(图4)为例来具体说明。

“牧羊人朝拜圣婴” 画中描绘的是《路加福音》中的故事,传说耶稣降生后,天使告诉牧羊人马槽里的婴孩是救主,最先来朝拜耶稣的是牧羊人。为本幅油画采取的是用带紫外线过滤装置的射灯进行定向照明，低色温且色彩还原性极好的卤素光源，特别适合本幅作品。暖色、柔和、色彩饱满的光照射在圣母和圣子身上，周围牧羊人虔诚地围绕，渲染出画面神圣、祥和的气氛。使用射灯照射一方面突出了此油画的肌理，丰富的颜色，生动的人物表情，另一方面很好地表现出画家的绘画技术和艺术感染力。

图4 油画“牧羊人朝拜圣婴”Fig.4 “shepherds and angels come to worship the baby jesus”

图5 释迦牟尼像Fig.5 Sakyamuni

照明也能“塑造”立体展品的形态、色彩、质感。例如，在“佛韵展”中的一尊释迦牟尼像结跏趺坐于莲台上，采用夹纻漆金工艺制作(图5)。佛像摆放在较高的底座之上，周围用莲蓬加以装饰，营造出佛祖俯看众生，普渡信众的氛围。从参观者的角度观看，这也是能体现佛韵的最佳角度。以竹帘作背景，突出了佛像的形态，利用显色性极佳的卤素光源射灯，从左、右前上方对佛像本尊进行定向照射，将佛像的神态、色彩以及细节呈现出来，并很好地与周围环境相契合，使参观者感受到佛像的典雅端庄的神韵。

展览中的展品千差万别，他们在形状、颜色、质地等方面各具特点，一方面各种类型的展品本身反射率和光谱反射不同，因此参观者在视觉上的感知也会变化。另一方面，同一展品的不同组成部分，材质的反射率和光谱反射不同，在同样的照明条件下，也会有各自不同的表现。这就需要在实际的灯光调试中不断地去发现和尝试，光照效果的探索永无止境。

2 展览中文物保护对照明的要求

展览中一般使用是自然光源和人工光源，但无论是哪种光源，都会产生光学辐射，为了防止光学辐射对展品对伤害，在照明设计时除了考虑展览艺术效果，采取各种措施和布光方式，营造舒适光环境。还要特别考虑光学辐射对展品的损害。国外相关实验研究发现辐射导致的损伤程度与波长有关系，波长不同损伤的程度也不同。300～380nm的紫外线占大约95%，380～780nm的可见光大约占5%，可见紫外线的破坏性最大。

2.1 紫外辐射对展品的损害及对紫外辐射的限定

光辐射中主要的危害是紫外辐射。光中的紫外辐射会导致各种对光稳定性弱的光敏物质的光老化变质，导致纸制品、皮毛制品、棉麻制品、漆木竹器等文物的褪色、发黄、翘曲、糟脆。这是由于对光敏感的文物展品大多都是有机高分子质地材料，而紫外辐射具有足以使有机物化学键断裂的能量，使有机质地藏品损坏。紫外光不仅严重危害有机高分子材料类光敏性文物展品，对铜、铁、银等金属类文物的氧化、锈蚀破坏也相当严重。《博物馆照明设计规范》(GB/T 23863—2009)中有明确阐述：“7.1 应减少灯光和天然光中的紫外辐射，使光源的紫外线相对含量小于20μW/lm。”

减少照射光线中的紫外线含量可以通过选择无紫外辐射的光源或者在灯具上附加滤除紫外线的配件来实现。另外在某些展示方式中(例如墙壁柜和独立柜)减少紫外线含量还可以使光线透过贴有滤紫外线膜或可以滤除紫外线涂料的玻璃来实现。

2.2 红外辐射对展品的损害及对红外辐射的限定

红外辐射对文物展品的破坏虽远小于紫外辐射，但仍有一定程度的破坏作用。红外辐射是热辐射，其热效一方面能够使被照射的文物展品表面温度急剧上升，产生内应力，使之出现翘曲、龟裂、开裂现象。另一方面为化学效应提供动力，加速文物展品的破坏进程。

红外辐射规范中并没有明确的数值限定，但在为展品提供照明时还是要考虑最大可能地减少其数量。减少红外线采取的措施有：采用红外波段输出低的光源；在灯具前面增加滤除红外线的配件。

2.3 可见光对展品的损害及对可见光的限定

可见光是提供人类视觉的能量形式，同样能够激发热效应和化学效应，导致对展品的损害。

在对展品进行照射时，为减少其对展品的损伤，在照明设计时一般根据展品的类型，来限定照射到展品上的可见光的数量，主要的限制参数包括照度和曝光量。《博物馆建筑设计规范》(JGJ 66—2015)中对藏品的照度和曝光量有明确标准，现摘录规范中表8.2.3如表1所示。

有一点需要特别明确的是，照度水平低于国家规范要求的标准值并不意味着对感光材料破坏的停止，而只是减缓，光辐射对纤维的破坏作用是渐进的变化过程，即使照明停止，其破坏作用仍会继续。照度标准制定的限定最大数值只是在满足视觉和艺术效果要求的前提下规定了能够容忍的最大损坏程度。

表1 展厅展品照度标准值

3 展览的绿色照明要求

博物馆展览中的绿色照明在综合考虑对人、对展品、对环境、对能源消耗等影响的基础上，从高效节能、环保性、安全性、舒适性等几个方面作简要的探讨，详述如下:

3.1 高效节能

高效节能意味着以消耗较少的电能获得足够的照明要求。实现节能的途径包括：高效光源的选用，高效照明器材的选用，合理的照明设计以及正常使用过程中的维护。

1)高效光源是照明节能的首要因素。在满足照明效果和各项技术要求的前提下，尽可能选择发光效率高的光源类型(表2)。

2)高效照明灯具是照明节能的重要基础。灯具中各种改变光分布的配件(如反射器等)以及保证光源正常工作的电气附件(如镇流器)的效率，对于照明节能的影响是不可忽视的,所以在选择灯具的时候，要综合考虑灯具的性价比、发光效率和维护因素。

3)合理、适用的照明设计是节能的重要依据。照明设计对能否达到绿色照明要求起着重要作用。应综合考量照明效果、技术指标、灯具选择、维护管理、费用投资等各方面的因素，做到各方面要求的平衡、合理。

4)运营后的维护、管理是节能的重要支持。要保证满足规范要求的合理照明水平，对灯具的定期清洁和维护是必要的。同时根据使用的需要对灯具的合理开关数量也要考虑在内。

表2 博物馆中常用不同类型光源的发光效率对比表

注：本表引自《光之变革——博物馆美术馆LED应用调查报告》第27页表1

3.2 环保性

环保是现代社会每个行业发展都要重点考虑的内容。对于照明行业来说，环保一方面就是通过减少能源消耗从而减少电厂大气污染物的排放；另一方面就是减少照明器具生命周期内的污染物排放，采用洁净光源和绿色材料(表3、表4)。

3.3 安全性

安全首先就是控制光照中紫外线和红外线的含量和可见光的照度的合理水平，降低照明对人的伤害和对展品的损害；其次是减少因照明引起的对供电系统的影响。

1)尽最大可能地减少照明光谱中紫外线和红外线的含量，保证可见光的照度在合理水平从而降低照明对人和展品的影响。对展品的影响在前面已经作过详细介绍，在这里主要介绍一下对人的影响。人在长期过多接受紫外线的情况下，不仅容易引起角膜炎，还会对晶状体、视网膜、脉络膜等造成伤害。红外线极易被水吸收，过多的红外线经过人眼晶状体聚集时即被大量吸收，久而久之晶状体会发生变性，导致白内障。

注：本表引自《光之变革——博物馆美术馆LED应用调查报告》第27页表3

表4 各类灯具碳排放量比较

注： 本表引自《光之变革——博物馆美术馆LED应用调查报告》第28页表4

2)照明对供电系统的影响。主要是光源在启动时和电气附件正常工作时对供电系统的影响，应尽量选择谐波分量少、启动浪涌小、功率因数高的技术产品。

3.4 舒适性

舒适指的是照明的光谱范围、显色性等各项技术指标满足博物馆照明场所人正常使用的需要。

1)光源发出的光谱最好为全色光谱。所谓全色光谱，即光谱连续分布在人眼可见范围内，可以使人在作业时的视觉不易疲劳。

2)光源的色温选择合理。经国际相关人员研究发现，为了使照明具有良好的效果，所选用的光源的色温最好与要求的照度水平相适应。一般来说，在照度水平较低时，采用暖色的光人会感到舒适；而在要求高照度时，选用冷色光照明可获得舒适的效果(表5)。

表5 博物馆中常用光源的色温和显色指数对比表

现在市场上已经出现了可调色温的LED灯具，为博物馆展览中不同展品的灯光效果要求提供了更多的选择性。

3)光的显色性。博物馆陈列照明中，对光源显色性要求很高，规范规定辨色要求一般的场所Ra不应低于80；辨色要求高的场所，Ra不应低于90。Ra是一般显色指数，是光源对国际照明委员会规定的第1～8种标准颜色样品的显色指数。但是随着LED技术的成熟及应用，已出现了可以在博物馆展览中使用的产品。但是对LED光源而言，仅对Ra的数值作出要求不能满足展品色彩还原的需要，还要对国际照明委员会选定的第9～15种标准颜色样品的显色指数Ri的数值进行要求。鉴于目前对Ri数值还没有规范作具体规定，建议选用Ri大于90的产品。

4)灯光最好为无频闪光。频闪光是发光时出现一定频率的亮暗交替变化。频闪光会使人眼的调节器官，如睫状肌、瞳孔括约肌等处于紧张的调节状态，导致视觉疲劳。如果发光时的供电频率提高到数百赫兹以上，或成直流供电，人眼即不会有频闪感觉，也不会造成视力伤害，这种光称为无频闪光。但是在现有的LED光源产品中，其频闪即使人眼察觉不到，但是在用高分辨率设备拍摄时，会出现跳屏现象，无法保证拍摄效果，所以在选用LED光源产品时要特别注意。

4 结语

博物馆展览的照明在满足文物保护和节约能源的前提下，不仅能提供给参观者良好的参观环境，营造不同的展览氛围，还需要充分表现出展品的造型、颜色、质感等，尽最大可能地为观众创造良好的视觉体验和心灵震撼。这是博物馆展览的要求，同时也是博物馆展览照明工作者的责任。

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[6] 艾晶.光之变革——博物馆/美术馆LED应用调查报告[M].北京：文物出版社，2016.

[7] (日)照明学会.照明手册[M].李农，杨燕,译.北京:科学出版社，2005.

更正声明

《照明工程学报》2017年6月(第28卷第3期)P111～P115刊载的论文《我国LED可见光通信技术的专利申请分析》(作者：肖瑶，张涛，方慧风，范广涵)印刷版基金项目类别和项目号出现错误，现将正确的基金类别和基金号更正如下：

《我国LED可见光通信技术的专利申请分析》(作者：肖瑶，张涛，方慧风，范广涵)论文基金类别：广东省省级科技计划项目(项目编号：2016A030303054)

特此声明！

《照明工程学报》编辑部

2017-07-06

本刊声明

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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

张涛，高级工程师。Email：hszhangtao@163.com