基于泰坦尼克号出水文物的光环境设计与研究

黄国锦

一、引言

对出水文物的展示研究，广东省博物馆陆续设计了关于“南澳一号”和“南海一号”沉船的一系列展览。在布展设计上展览团队除了利用光源进行的陈展设计外，还不停地尝试以视频、多媒体、互动游戏等多种辅助展示方式的创新实践。2017年展览团队策划的“泰坦尼克文物精品展”是广东省博物馆年度文物大展（图1），美国打捞团队分八次从深度3800多米打捞出水的5500多件文物中精选302件（套）文物，无论是打捞技术和对文物的研究保护都值得我们深入研究学习。该展览在光源的设计上大胆运用超窄光束角来展示重要文物及用大光束角灯光营造展览氛围，利用现有的灯光设备把展览效果完美的呈现出来，同时在对灯光光源的实际操作中总结合理有效的方案及经验。本文主要以“泰坦尼克文物精品展”打捞文物光环境的展示为研究依据，对展览中场景复原的光环境设计进行分析和总结，同时进一步探讨陈列展示中打捞文物光源影响的重要性。

二、光源在展览运用中的意义分析

要讲述好泰坦尼克号的故事，除了精心制作的展览大纲外，陈列设计要综合考虑包括展厅面积、展线长度、文物数量、照明灯具数量等。其中光源作为陈列展览的重要因素，在光源的区分上又分为自然采光和人工光源。根据展览需要，展厅内人工光源色温一般控制在3000—4500K之间，偏向自然光，该色温给人舒适、轻松的感觉，更能塑造展览的整体效果、氛围。因人工光源中灯光的照射会形成一定的光照范围，学术上称为光束角。光束角，就是光源或灯具发出光束的角度，即是光束到达一定的范围或边界所形成的夹角。人工光源能为文物的照明带来极大的优点，但是角度、距离是影响光束角的重要因素。为能更好的展示展品、体现细节，对光环境概念和构造的研究是必不可少的，也是博物馆灯光设计中要重点思考的问题。广东省博物馆在2017年共策划了12个临时展览，其中展品数量最多达到1300多件，临时展览中可利用的专业射灯不到500支，光束角能达到15度、20度的灯数量也不多。在现有设备的条件下，展览团队克服困难，事先设计灯光效果图，在展览中优先保证文物照明安全的前提下，多手段，多元化的使用现有灯具。

图1 泰坦尼克展览空间三维效果图

图2 泰坦尼克展览灯光设计效果图（蓝色为射灯轨道）

“泰坦尼克文物精品展”布展体现“以文物为本”的陈列方式，用独有的视角和语言，以实物、模型、影视和场景再现等方式相结合。因打捞文物大多是金属器、纺织品、玻璃制品等，在国家颁布的博物馆的照明设计规范GB/T 23863-2009中，在丝织品，纸张等无机物的的分类上，特别强调其光照敏感度的标准划分，照度值为50（lx），无机物展品的最高照度值为200（lx）。该展览在设计之初就有着严格的灯光照明规划（图2），最后在众多条件的限制下，我们全部采用了现有LED射灯、荧光灯、氛围灯光等进行灯光的重新布置。因出水文物对紫外线有着严格的标准，6月份的广州气候潮湿多雨，恒温恒湿的展柜尤其显得重要。如何更好地突出展示文物的质感和纹理，在保证文物安全的前提下，我们大胆地对灯光重新设计。泰坦尼克展览陈展面积达1700平方米，但只有展厅二具有恒温恒湿的立体通柜，配合展览情节的需要，我们把大多沉船打捞的文物放置在展厅二，并将该区域设置为海底打捞部分及冰山区域。因立体通柜恒温恒湿及光源固定，展柜灯光主要以下投式光源和顶侧投光源为主，有固定的LED轨道，可适用大部分的LED射灯。在展览中，我们运用了T型LED射灯，展厅三的文物将安排放置具有恒温恒湿功能的独立展柜，利用展柜现有LED射灯进行照明，再进一步调节柜内灯光的亮度及光斑照射范围及亮度。

“泰坦尼克文物精品展”中的灯光设计与平面设计一样需要有一种“打破常规”的设计思路，在坚持从观众角度出发的原则，符合观众观展的需要，对于重点展示文物采用了15度的超窄光束角聚光灯，该15度聚光灯大多固定在独立展柜中，能调节亮度及光斑大小，在展厅昏暗的环境中仍然能展示出文物的真实样貌，加强了在整体或细节部分的表现力和视觉感染力。因空间设计上采用倒序式的手法，我们给每一个部分赋予不同颜色为基调，并将各部分加以颜色区分，以蓝色贯穿主线，如红色为“建造与启航”，黄色为“船上生活”，黑色为“冰山与救援”“海底发现”和“纪念墙”五大部分，灯光配合以场景复原、文物、模型、影视和互动相结合的方式，全面、多维、系统地展示了海难发生的瞬间、具体经过和历史人物。

三、场景复原中不同种类光源的照射效果分析

图3 展板设计及参观视觉示意图

陈列展览所需要的照明包括展标、文物、前沿版面、部首版面、单元板面、场景照明等，尤以文物照明展示为重点。现目前所用到的灯具主要分为一般外部照明和局部照明，外部照明即用展厅内悬吊的LED轨道灯、小角度聚光灯、窄光束聚光灯、氛围灯等。局部照明即凭借独立展柜内置LED聚光灯、日光灯和通柜内部轨道灯等。基于出水文物的特点，展览中对光源的设计需要综合考虑分析，不同空间的照度和亮度要符合观众的观看需要，另灯光安装的位置、人射的角度、距离的远近对陈列展品的照明效果都会产生很大的影响。1泰坦尼克在光环境的设计中一直以文物为重点照明，展厅内的灯光环境会略微调暗，突出重点照明。展览设计之初已针对各类展品进行特殊的灯光和展柜设计，注意灯光明暗及效果的处理和使用，配合形式设计的色彩运用。如昏暗的序厅；明亮的“建造与启航”和“船上生活”展区；以蓝色灯光效果为主色调的“冰山与救援”和“海底发现”展区，营造出不同的展示氛围，同时利用氛围灯加强红色、黑色、黄色和蓝色的主体色调，在黑暗环境底下，既呼应船体黑白的颜色，又形成和谐而突出的对比，突显大海、冰山及船的元素。因所有的场景复原都没有文物放置，所以我们大胆的尝试各种灯具，避免了紫外线对文物造成损坏。

（一）根据不同场景复原而设计的一般照明

一般照明即针对场景复原而设计的一种照明方式。

图4 挂钟

图5 展示效果设计

泰坦尼克陈展场景复原设计可以追溯至航行的终点开始。观众进入展厅后首先看到的是船上的挂钟（图4）。我们以15°的光束角距离地面五米进行照明，以其强烈的明暗对比给人极强的视觉冲击力，能够在第一时间抓住人们的目光，再将灯光亮度调节为70lx凸显挂钟的纹理细节，力求降低挂钟上亚克力保护罩的反光度，让挂钟上得腐蚀锈迹变得更加柔和、细腻。整个展厅以蓝色为基调，以泰坦尼克号船身复原模型为背景，以其预示着泰坦尼克号及乘客将要面对的悲惨命运。

1、序厅爱尔兰贝尔法斯特的哈兰德&沃尔夫造船厂。造船厂上展示的是关于泰坦尼克号的设计和建造的背景，展厅设计以红黑色为主色调（图5），文物多为铸铁器物及灯具，灯光设计上以独立展柜的顶部LED射灯为主。外部图版照明利用展厅内部灯轨进行照射，整个展厅相对明亮，亮度设置为3300k-4200k，再配合钢铁敲打的声音再现造船现场紧张忙碌而热闹的气氛。

2、船上生活。文物包括不同厨房的壶、碟，以及乘客的个人物品，该场景复原是展览中设计最复杂的一部分，包括一等舱走廊、头等舱、咖啡厅、大楼梯、三等舱及甲板散步区。场景复原设计强调以精湛的制作还原当时的场景，以丰富的灯光营造船上富裕阶层和穷人在不同的船舱上的差异，让观众仿佛亲临泰坦尼克号。如有着浓郁古典风格的一等舱走廊（图6），以明亮的壁灯和顶灯为主光源，廊道在灯光的渲染下所展示出来的雍容华贵的气质令人仿佛置身其中。在一等舱复原（图7）中也体现着巴洛克时期的设计所独有的精致和优雅，加以乘客的首饰行李及衣服等物件的搭配，也凸显出了富裕阶层的精致生活。无论是色彩的选择和搭配，还是灯光的渲染，在这些富于古典情调的展览设计中，都有着一种无法言喻的情怀。大楼梯（图8）是展览的高潮部分，是展览工程量最大的，在内部环境的主体照射中加入了35度光束角对中央浮雕的补光照射，大楼体内四周以仿古吸顶灯进行区域照明，穹顶的吊灯是大楼梯的点睛之笔，所有led灯泡的色温都有着严格的标准，灯泡采用明亮的200lx色温，更加接近当时工业时代的气息，力求反应当时的面貌。三等舱复原则以普通的防爆灯进行装饰点缀，与一等舱形成了强烈的对比。

图6 一等舱走廊复原

图7 一等舱复原

图8 大楼梯复原

图9 三等舱复原

3、冰山复原区。这是展览的体验部分（图10）。我们采取空调制冷系统的工作原理，制作了蒸发面板及制冷压缩机系统，通过一连串铜管的连接，蒸发面板吸收了来自空气中的潮湿水分而产生真冰。参观者通过“前面有冰山”的警告区，和冰山面对面的相遇，通过触摸真实的冰山，观众可以通过触摸来感受海难发生的夜晚。冰山复原区还加入了海洋的水波纹元素，我们在展厅内放置了七支水纹灯光，在离地面五米的高度照射，力求实现最大的光照范围覆盖至整个区域。冰山以35lx的射灯在边上边缘进行补光，冰山仿佛置身在漆黑的夜空中，蓝色与黄色的互补让展厅更显宁静，但在这一片宁静中却蕴含着对逝去者的哀思。

图10 冰山复原

4、海底打捞。我们大胆尝试用氛围灯光营造泰坦尼克号沉船一百年以后的海底打捞现场。展厅中制作了多个泰坦尼克号上的重要部件，如偏心轴、密封铁门、悬窗等，在灯光设计上以35度光束角进行漫照射，凸显出其锈蚀的痕迹，其中沉船残骸模型是重点所在，仿佛把观众带到了真实的沉船现场。展厅里陈列着探险队最新发布的、在2010年用最新的潜水设备在海底拍摄的照片。包括一些最完整的马赛克的照片，一些地图、图像以及人们未曾见过的沉船事件视频。

5、纪念厅。该区域采用了洗墙灯，力求把所有在船上的乘客一一显示出来。观众可以从手中的船票在纪念墙上查询乘客的信息，纪念墙上陈列着泰坦尼克号所有乘客和全体船员的名字、客舱等级以及每一个人是生还者还是遇难者。

（二）重点文物的灯光照明

泰坦尼克文物的灯光照射主要有两种，一是展厅三的独立展柜内置的led聚光灯，二是展厅二通柜LED射灯。展厅二通柜顶光源离展品有3米左右的高度，如此长的照射距离对于光晕、光斑的大小很难控制，普通LED射灯光照的范围广，对于极小的展品却不能聚光展示。为突出其精妙之处，因展厅二文物大多是出水如金属器、纺织品、玻璃等，体积较小，考虑灯光的光照形状和轮廓，最后采用新型超窄光束角射灯。展览团队在光环境上便重新进行了设计制作，我们采用可升降式的T型聚光灯（图11），一支灯轨上就有六盏小型聚光灯，既能调节亮度，也可以调制最小光束角，实现展示的最佳状态。展板即用通柜的轨道灯增加展品的聚焦度，和展厅灯光环境进行区分，实现区域照明和空间照明的对比平衡。独立展柜与文物的距离一般为1.8米，光源距离文物越近，亮度越大，光斑越小；反之，光源离文物越远，亮度越低，光斑越大。如图12所示为加装T型灯通柜的照明效果，与图13独立展柜在光斑效果形态上的明显区别。

(三）展品与场景复原的混合照明

图1 1 T型L E D射灯

图12 金属发簪

图13 罐和瓶

图14 展厅照明效果

除了文物的单独照明外，场景复原中其它光源的投射角度会影响文物所产生的阴影大小。如咖啡厅复原区（图14），壁灯的亮度会对展柜内的瓷器文物有影响及在地面上会产生强烈的反光，这不符合国家颁发的博物馆照明设计规范。所以在设计之初，我们要总体考虑展厅空间的光环境。光源的使用主要是让展品更加突出，引人注目，进而更有效地传递展品信息，文物可凭借展柜自身LED窄光束角聚光灯，将光晕集中照射在金、银器之上，能充分展现其造型、质感、颜色和纹理，将玉镯的形态和艺术性很好的展现出来。如展览中唯一一件红宝石猫眼首饰，我们采用了独立中心柜对重点文物进行单独展示，中心柜顶部为光束角15°小型LED聚光灯四面投射，附加底光辅助照明，使文物各部分都能很好的呈现。因为玉器、金银器等体积小，为避免在照明的过程中产生阴影，利用超窄光束角顶光照射是最能体现展示效果的手段。

四、光环境研究的现实意义

恰好的利用光环境设计，能更好地把展览的精髓呈现出来，烘托出一种神秘幽致、气势恢弘的氛围。文物照射灯光首先是要满足观众观看展品的需要，其次再保证展示效果，突出文物的质感，保证展示的效果，最后通过展厅内灯光渲染的展场氛围，进而营造一定的艺术效果。文物在如此视觉鲜明的环境中得到很好地聚焦，展厅场景复原的漫射照明配合以超窄光束角重点照明，最大限度地让文物最真实的面貌呈现给观众。展览设计师对光源和灯光照射角度的熟练运用是陈列展览中必不可少的内容，也是能否很好的把展示效果呈现出来的重要环节。设计师唯有深入理解展览的主题，对光源的设计才能富于变化和想象，才能营造出所要表达的情感。设计师从接到展览那一刻起，随即担负展览的空间设计、平面设计、施工布展的工作，既要严谨参照国家规定的安全范围，也要结合自身的审美态度对展览的灯光进行设计，充分掌握光源的应有的参数特性和适用范围。

五、结语

“泰坦尼克文物精品展”是以场景为主，文物作为人物故事的辅助品，以“人性的光辉”和“永恒的爱情”为主题。展览团队切合观众的审美设计下，加以文物为核心，以诠释“真实的文物”“真实的故事”“真实的体验”的展览理念，重新规划展览的形式设计和灯光设计，强调文物的唯一性、不可替代性。光环境的设计研究是用于凸显重点和细节的前提条件，特别是对于博物馆或美术馆等机构来说，要根据实际情况，综合考虑。选择合适的光束角和投射距离、方向，才能营造理想的照射效果和空间氛围，完美展现文物的真实状态，从而加深观众对美的体验和感受。本文是建立在对展览光环境的研究与认识，并没有更进一步地把具体参数一一列出，但通过本次泰坦尼克文物精品展的光环境设计研究，让自身在光认识的广度和深度上迈出了一大步，也为日后在不同展览中光环境的研究设计上打下了坚实的基础。

注释：

1 李跃进.为博物馆而设计：中国博物馆协会陈列艺术委员会论文集[M].文物出版社,2016：88-89.

[1]吴诗中.展示陈列艺术设计[M]. 高等教育出版社,2012：100-105.

[2]索经令.博物馆陈列展览中的照明设计[J/OL].http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcod e=CJFQ&dbname=CJFD2013&filename=BWYJ201303004&v=M DQ4MjV4WVM3RGgxVDNxVHJXTTFGckNVUkxLZlkrUnBGeWprVz d2Qkp6clNaTEc0SDlMTXJJOUZZSVI4ZVgxTHU=, 2013-03-05.

[3]GB/T 23863--2009.博物馆照明设计规范[S]