浅谈博物馆陈列照明设计的合理运用

□ 申小丽

照明设计是博物馆展览设计中最关键的环节之一。它可以调整展览环境并能控制展品的展示效果，从而影响观众对它们的感受。照明设计是展览形式设计中不可分割的部分，它不是在展柜已经安排好、展品已经最后确定后再加上去的东西，而是伴随整个展览的形式设计的变化而不断变化。照明设计是一项复杂的任务，它涉及了光学知识、物理学、几何学、美术学、人体工程学、心理学等多个学科的知识，同时也要对技术设备和文物保护等知识有相当的了解，才能更好地突出展品、营造展览氛围、体现展示效果。

笔者作为一个陈列展示照明的初学者，就现有水平谈一点自己的看法。浅陋之处尚请方家指正。照明设计必须解决好三个方面的问题：一、展品艺术氛围的营造；二、避免或减少光学辐射对文物类展品损害的问题；三、眩光、阴影等不良因素对展厅环境的影响的消除问题。

一、展品艺术氛围的营造

（一）根据展品的特性决定适宜的照度、色温。

博物馆照明设计中首先考虑的是照度，在博物馆各展厅展出的展品类别各不相同，不同类别的展品因其材质、色彩等不同，其感光度也不相同，同时也基于对文物的保护，因此国家文物局、国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会发布了《博物馆照明设计规范》（标准编号为GB/T 23863-2009），规范中制定了博物馆展品相应的照度，同时还规定了展厅展览时和非展览时全部光照的年总曝光量（表1），来控制展品受光时间，减少光辐射对文物的损害。

在博物馆照明设计中，光源的色温和显色性的选择也是不可忽视的内容，国际博物馆协会要求照度值应与色温相匹配，照度较高时选用高色温光源，照度较低时宜选用低色温光源。同时色温的选择也要满足观众的视觉生理需要，对不同材质展品应有不同的色温，一般对光辐射敏感展品为主的展厅一般使用色温小于3000k光源，对光辐射不太敏感展品为主的展厅一般倾向于5000k光源，同时也要保持同一环境下色温的整体性。照明一定要能够很好地再现展品的颜色，不同的显色性是指它们的相关色温差异，显色性因同时考虑滤去紫外线和红外线后所显示的物体真实色彩，要极力避免物体在光照下产生色彩畸变。物体在不同光源条件下，其显示的色彩与日光照射下是有区别的，一般可以用光源的显色指数来评价。光源的显色质量是由光谱分布决定的，如果光谱分布倾向于暖色，那么物体的红色或黄色所占比例会多一些。通常对辨色要求高的场所，应采用一般显色指数不低于90的光源作照明光源，对辨色性要求不高的场所，可采用一般显色指数不低于80的光源作照明光源。以山西博物馆为例书画展厅对照度和显色性要求都比较高，一般照度控制在50lx以下，显色性一般都控制在90以上。一些精美的彩瓷器物和一些彩陶器物对显色性的要求较高，为使观众更清楚地看清器物的艳丽色彩，一般都采用显色性较高的灯具还原器物原本的真实的色彩。但显色性也不是越大越好，过大会分散注意力，只有协调的显色性才可以加强展品的展示效果。

表1 展品照明标准值

（二）照明方式的选择要突出展品的艺术性

博物馆照明方式多样化，单纯的一般照明没有主次明暗之分，照明效果不理想，因而常作为展示空间的基础照明，而一些展品展陈方式设计不同，展陈照明的手法也多样，所以博物馆照明设计中通常采用一般照明、局部重点照明、背景照明、局部重点照明与一般照明相结合的照明手法，同时兼顾布展、夜间和应急照明模式。博物馆的展品基本上可以分成两大类：平面类展品（书法、绘画、照片、剪纸等）和立体类展品（雕刻造像、青铜器具、金银器具、陶瓷器具等）。根据展品类别的不同制定不同的照明方式，照明方式的选择不仅要考虑到：正确的显色性、为整个展品提供均匀的照度、防止眩光等；还要考虑展品的美感和艺术性。

1.平面类展品的展示

图一 柜内展品照明示意图

一般一件平面类展品中最低照度与平均照度之比不应小于0．75，对于特别大尺寸的展品中最低照度与平均照度之比不应小于0．3。如果展品上的照度分布不均匀甚至出现令人不舒服的光斑，会影响观众的参观情绪。以山西博物院明清晋商展厅为例，一些墙面上悬挂的展板上出现了照度之比过大，画面出现光斑的现象。出现这一现象的原因很多，有些是灯具角度小照射不全；有些是灯具与展板位置不合适使入射角和画面角度小于20°，使画面上一些凹凸部分出现阴影；还有就是灯具为了防止眩光安装的栏栅格的投影。解决这一现象可根据不同的成因分别进行处理。对于大型平面展品进行照明时，不仅要注意调整好画面的位置、高度和画面与地面的垂直倾斜角还要注意灯具的选择。对于高度在1.4m以下的展品，画面的中心可离地面1.6m，对于更大的展品，下端应离地面0.9m，这是下限，对于展品与地面的倾斜度(t/l)，小型的展品可在 15°—30°，大型展品可在 15°以下。观赏展品的视距离可在展品边长长度的1.5倍的位置，眼睛的高度一般在1.5m左右。考虑展品的正反射为了扩散光线而计算时应有10°的余量。因光线入射角接近于平行时画面的凹凸便显现，而画框的阴影亦落到画面上，所以光源设置的位置应避免在入射角和画面成20°的范围以内。同时采用定向区域照明的形式，把光集中到展品上，再根据展品的大小可以选择使用宽光束的灯具或能够提供大面积照明的灯具（通常所说的洗墙灯），为保证灯的照明范围适当，通常利用滑轨来调节光源的位置和角度（图一）。对于放入展柜展出的平面展品照明因光线向上、向下、向侧反射，照度与展厅照度之比要达到2∶1到3∶1左右时才能突出主体展品。展柜内的光源发出的直射光不要投射到观众的眼帘，要注意到照明灯具的配置和遮光板的设置，调整好光源和展品的相互关系。此外，还可把垂直的玻璃面做成向下倾斜15°～30°，使反射的映像从正面离开（图二）。也可采用曲面玻璃使反射像完全消失的方法来防止反射像的影响。还有一些在展柜内展出的展板或绘画是悬挂在柜内的，而柜内进深小灯具则是垂直照射与地面，现在一些博物馆的展柜就是如此，这就使得灯具对展品的照射不够充分，影响展品的照度。若要进行调整，在无法改变柜内进深的情况下，可对灯具的照射角度进行调整，把柜顶布光区改为45°的斜面使光线尽可能多的照射到展品上。一些特殊的平面展品如：剪纸、皮影等展品在照明方式上我们可以选择灯箱照明或采用背光的投射方式来展示，这便于勾勒展品轮廓，利于再现展品的真实面貌。

图二 平面展品照明示意图

2.立体类展品的展示

立体类展品进行展示时，除一般照明外，还应有突出表现展品的形状、纹理、色调、质感等特征的优美照明。立体展品可以利用光的方向性产生一定的阴影，当阴影比例合适时，就能产生较好的立体效果。阴影的正确比例是通过定向照明结合一般漫射照明的合适比例产生的，一般可以以大面积的漫射光作为基础照明，而以展品侧前方的定向聚光灯作重点照明，并使重点照明的照度大于一般照明的照度。例如雕像类展品，可以通过表情和姿态来表现其性格，阴影是表现效果的主要因素，阴影强烈给人以强烈之感，阴影柔软则有缓和之感。现在有一些博物馆中一些佛像的照明不够理想，主要问题是定向主光源的照射角度不理想，基本是从佛像正前方小于20°角的位置照射到佛像上的，造成了佛像的脸部、颈部产生大面积不良阴影，大大减弱了佛像的美感和立体感，从而降低了对佛像性格的营造。为了使佛像有适当的立体感，一般情况下，用聚集光束的点光源来对佛像进行强化照明，最好采用射灯、聚光灯等较强的照明灯具，从佛像的侧前方40°～60°位置，设置定向性光源作为主要照明，照度为一般照度的3至5倍（图三），这样对雕塑类展品的照明是比较理想的。对于青铜像及其他暗色的对象则应为5至10倍时，展品的立体感会比较好。对于一些上部比下部大的展品，因从上方和侧前方进行照明时会在器物底部形成阴影，为了消除阴影可采取底部进行补光的照明方式。除雕像以外的展品如金属、玻璃等素材制成的展品，或大型展品可根据其素材、形状构成的情况，采用对展品的周围、上部、下部、正上部、内部等特殊的照射角度来展示效果。恰到好处地控制侧光的角度，对观赏效果影响很大。一般来说图案精细，光线的照射角度应该越低。比如一件砖雕、陶模、范类展品要展现它表面精美的纹饰，用光时光线应从侧面45°角左右照射展品，就能勾勒出展品表面凹凸的轮廓，使它显得生动。对于钱币、玉牌类的展品，光线的照射角度应更低些，这样在最细微之处也留下阴影，使其轮廓和纹理甚至质地都能清晰的表现出来。所以对于立体类展品可以选用宽光束和窄光束的射灯的组合或者是天花漫射光和射灯的组合。在选择光源时要对它的扩散角度、光强、光束的宽窄有一定的了解。光束的尺寸往往决定了光束在投射展品时的覆盖面，同样光源与展品之间的距离也是重要因素。多数光源的光束是成锥角的，在主光束以外通常有溢漏光。不同光束的溢漏光量也是不同的，由照度所决定，照度越大溢漏光越多，最终影响展品照明的对比度。

图三 佛像照明示意图

在展厅中为了加强展品在空间中的影响力，展品的重点照明要大于展厅的基础照明，但也不宜过大。展品对于背景的照度对比至少为2∶1时才容易显示出展品。此外各展厅之间的照度相差也不宜过大，各展厅根据不同要求照度允许有所变化，各展厅照度的变化往往会使整个陈列气氛有所起伏，调节观众心理，增加观众的参观兴趣。但人的眼睛对光照变化需要一定的适应过程。因而，展厅之间明暗变化不宜太大，应控制在10∶1之内，以免出现视觉疲劳。

二、避免或减少光学辐射对文物类展品损害的问题

（一）减少光学辐射对展品的损害，

博物馆多数藏品都非常脆弱，一些对光敏感的展品一旦受到光辐射的侵害，对其就是灾难性的损害。光辐射的损害主要是化学反应和热效损坏，一般光线对展品的损害程度主要由以下三个因素决定：光线的光谱组成、照度和照射时间。

光谱中短波对有机展品有很大的破坏性，所以尽量减少光谱中的短波成分，尤其是光谱短波中紫外光，对物质有很大的破坏性能够使有机展品发生光化学反应，使展品表面出现退色和脆化等不可逆的现象。光的热效损坏与化学作用反应不同，光线入射到展品上，一部分光被吸收，引起温度升高而变得干燥，如空气湿度不足，展品就有受到重大损伤的危险。又由于照明的开和关，致使展品的温度反复上升和冷却，产生热胀冷缩也可以损害展品。热作用主要来自光谱中的红外线长波部分。光线中红外线和紫外线含量与照度有关，照度低则光线中的红外线和紫外线含量就少，照度高则光线中的红外线和紫外线含量就高。展品材料本身有吸收和抗辐射能力的大小。不同性质材料的物品对光的敏感程度不同，根据不同敏感度的展品考虑使用的光源和不同照度。因此《博物馆照明设计规范》中规定：对光损伤不敏感的展品照度可较高；对光敏感的展品照度就要受到限制，一般不超过150lx；而对光特别敏感的展品，应保持低照度照明，一般应在50lx以下，在关闭展览时应使作品处在黑暗条件下。对展厅的展览时和非展览时的全部光照及总曝光量进行控制，对光线特别敏感的展品总曝光量控制在小于50000lx.h/年；对光线敏感的展品控制在总曝光量小于480000lx.h/年。所以，博物馆照明设计中应选择合适的光源，并尽量滤除紫外辐射和红外辐射。

（二）新照明方式的选择对展品的保护

为了减少光学辐射更好的保护展品，可以通过在灯具上附加滤除红外线和紫外线的滤片配件来实现，还可以使光线透过贴有滤紫外线、红外线膜的玻璃来实现。同时可以经常更换展品减少曝光时间。如今，随着照明技术的不断发展和提高，一些新的照明产品被广泛应用到各个博物馆中，对光辐射特别敏感的如：书法绘画类和丝织品等展品的照明，可用人体感应自动调光系统来减少光照时间对文物的损害。山西博物院的书画厅就采用了人体感应自动调光系统，当观众沿展线参观走到距展品1～2米时探头感应，灯光逐渐亮起，观众参观离开后灯光自动熄灭，最大限度地减少光照时间,减轻对展品的损害。此系统已广泛地应用到各大博物馆中。此外光导纤维照明技术由于它独特的优点也被广泛地应用到博物馆照明中。光导纤维技术具有传统光源无法比拟的优点：它透出的紫外线量、红外线量远远小于传统的照明光源，而且随着照度的增加透过的红外线量和紫外线量基本不变，并适合长距离传输光照，所以可将光源置于柜外，对于检修、维修和更换光源也很方便。采取冷风散热，既可延长灯具的寿命，同时又能解决柜内留存大量辐射热和余热的问题，而且还能使温湿度保持平衡，有利于保护展品。照明设计者可以根据需要选择适合展品的照度而不用再去考虑展品受光辐射的问题。光导纤维照明在陈列照明中的应用克服了传统照明中的很多不足，解决了照明质量、陈列工艺、文物保护三者的矛盾，适用于展柜中对珍贵展品的重点照明。因此山西博物院的玉器展厅就采用了此照明方式。此外像德国的欧科（ERCO）系列灯具在博物馆应用也相当广泛，欧科灯具有的不仅能够单独调光，而且可以附加很多的灯具配件，例如：防眩光格栅、扩光镜、雕刻镜、滤红外线镜片、滤紫外线镜片、各种颜色镜片，强大的功能配置可以给照明设计师提供很好的照明控制手段。随着照明技术的不断发展，越来越多的光源进入到人们的生活，LED作为新光源的代表，其技术已经越来越成熟，相信不久这种长寿命、环保、节能的绿色照明将可以大面积应用到博物馆照明中来。

三、眩光、阴影等不良因素对展品展示效果影响的消除问题

要获得良好的博物馆照明，在设计中，限制眩 光和阴影是非常值得重视的问题。因为眩光会使观众眼睛无法看清展品，使观众感觉不舒适，因而达不到展出的效果。而过多的阴影也会影响展品的展示效果。因而在展览中避免眩光和过多阴影是十分必要的。

（一）眩光

眩光是指由于视野中的亮度分布和亮度范围不适宜，或存在极端的对比，以致引起不舒适感或造成观察展品细微部分能力降低。眩光分为直接眩光和反射眩光，直接眩光是指在视野中，特别是在靠近视线方向存在的发光体所产生的眩光。要消除直接眩光，有几种方法可采用：1.合理布置光源的位置和照射方向。2.改变展品的陈列状态。3.增加遮挡光源的设施，将电光源白炽灯泡改为荧光灯或乳白色射灯泡，在白炽灯上加大型专用灯罩，将吊灯位置高度移到人的视野之外等等，为避免柜内的光源发出的直射光投射到观众的眼帘，可以在照明灯具上配置遮光板以防止直接眩光。文物柜顶的栏栅格状设计，也是克服眩光的好办法，它的栏栅格内顶呈抛物线状，在光通量不降低的情况下，对文物均匀照明，绝无眩光妨碍观众视线。

反射眩光是指由视野中的反射引起的眩光，特别是在靠近视线方向看见反射像所产生的眩光。反射眩光和映像的消除是博物馆陈列照明的一个重点问题，由于博物馆中存在大量的光泽面，如镜框和展柜的玻璃，出现反射眩光和映像的机会很多。为了消除反射眩光和映像，可采取以下几种方法：1.降低展厅环境照明的照度，使其远低于展品照度。2.处理好展品、光源和观众三者之间的相对位置关系，为防止光源的光线通过展品光泽面的正反射面投射到观众眼中，也可以调整光源与展品之间的相互位置，但展品的闪烁光并不是眩光，他不会影响观众的参观，适当的闪烁光会增加展览的效果。3.向前倾斜布置光泽面，倾角一般为15°～30°，一些珍贵绘画往往加防护玻璃，在玻璃上也会产生类似的有害眩光。为防止这种反射眩光，可将绘画倾斜安装（图四）。4.消除光泽面上出现的映象、采用无反射的玻璃或缩小玻璃与展品之间的距离。同时为了避免由于室内表面的相互反射，以至表面色彩会影响光线的颜色，从而有损展品的显色性，室内色彩要使用淡色或无色。5.展厅地面采用无反射材质或铺设相应地毯防止地面反射，减少倒影和凌乱的光线。

图四 绘画展品安装示意图

（二）阴影

对于大面积阴影对展品的影响，我们可以采用调整主光源的照射方向、角度和光照强度来控制，实践表明，当陈列面与主光源光线的夹角在20°以下时会对展品表面产生阴影，克服不良阴影的影响，可以把光源限制在一定范围内。同时也可以采用补光的方式进行调整，减少大面积不良阴影。使观众更好地欣赏所展示的展品。

在照明设计飞速发展的今天，博物馆照明设计已经不能只单单考虑满足人们视觉功能的需要，尊崇某些照明质量和照明参数的规范，还要重视美学因素，但单一的美学知识或单一的照明技术都不能很好实现最终的照明效果，设计者不仅要注重照明技术、展陈主题、艺术效果，而且要以“人”为本，关注普通观众的思想和感受，综合设计。打破原有设计的偏见和框框，力求把现代新技术、新概念更多更好地应用于博物馆的照明设计中，以营造出赋有生命、布满活力、感觉逼真、整体优化的博物馆照明环境。