分享会 | 光述历史--博物馆照明基础
光影大师伯格曼在自传里曾说：“光有多种：柔和、危险、梦幻、鲜活、死气沉沉、清澈、朦胧、火热、暴启、荒凉、突然、险暗、早春、坠落、笔直、倾斜、感性、衰减、受控、剧毒、平和、苍白等。”
那么，照明设计师在做照明设计的时候，是如何考虑光的语言呢？
上周三，曹树仁老师受邀为我们带来了一场关于博物馆照明基础的设计分享会。曹老师从事专业的博物馆照明项目，通过对产业相关资料和实操经验的再梳理，总结出一套实用的专业知识脉络，不知道认真听讲的大家都有什么收获呢？
▲曹树仁老师
▲曹树仁老师开场
▲王国彬老师总结发言
错过的小伙伴也不用着急，课代表这就来了，为你们准备了干货满满的课堂总结。本次分享会时间较长，内容很多，没有耐心的小伙伴也可以直接拉到最下面点个 在看 ，留着慢慢学嘛。
曹老师的课分成三个阶段，本次主讲第一部分基础内容：
光源基础知识：光的种类、发光原理、灯具类型；
照明基础知识：光谱、色温、显色性、色容差、光衰；
照明度量关系：光通量、光效、光强、照度、亮度、眩光 ......
光的理解：光的品质、光的分布、光的色彩、光的控制；
专业技能：CAD、DIALux cvo、PS、PPT；
光影氛围 .....
光与各空间：餐饮、酒店、家居、商业、博物馆；
灯光服务：照明提案、照明设计、照明标准 ......
--勒·柯布西耶
我们先来看一些光的案例：
灯光是通过照明器具的明暗、光比、角度、光影、位置来塑造一个物体的完整造型，能体现出物体本身的美感以及内在精神。
01
什么是光？
光是人类眼睛可以看见的一种电磁波，也称为可见光谱，是由一种光子的基本粒子组成，可见光谱范围为380~780nm之间。
光的分类：自然光、生物光、人工光
不同时间段的自然光会有不同的光效：
利用自然光进行照明的案例：
金贝尔美术馆
建筑设计：路易斯·康
项目时间：1971年
项目地点：美国沃斯堡
经过计算的穿孔铝板、不透光的铝板和人工照明灯具都可以安装在这个弧形的系统之上，并视需求以不同配置应用在画廊、大厅空间以及餐厅之中。
上海自然博物馆
获得鲁班奖、詹天佑奖
自然光采光的主要应用方式还是在公共区域，也就是我们所理解的序厅、大厅、或者走廊这些部分。在地下部分的外立面是采光玻璃材质，再加上室外的水面反射，使光线更加通透。
施特德尔美术馆
项目地点：德国 法兰克福
导光管采光系统
地面这些圆形都是采光管，是在国内很多博物馆应用广泛的方式，因为它的相对造价较低且技术简单，但是需要考虑的是它会产生有害光，需要添加滤片来过滤掉这一部分。
“光是必要的，但也是敌人。”
自然光的引入有其弊端，随时间及季节变化的不稳定性，有较强的紫外线不利于展品的永久性保护等。
▲中国国际设计博物馆
自然采光与人工照明相结合，取长补短，相辅相成，将是博物馆陈列展览照明设计发展的主流趋向。
未来博物馆建设，通过建筑师和建筑物理光学专家的合作，新的设计理念和不断发展的数字科技可能会颠覆原先的展陈理念，打破旧有的格局和氛围，从而创造出更多关于人、空间和展品之间的多元对话。
生物光：
（目前应用不多，就不展开说啦）
人工光：
第一代光源：热辐射光源（火），白炽灯，卤素灯
第二代光源：低气压气体放电光源，荧光灯
第三代光源：高气压气体放电光源，金卤灯
第四代光源：LED半导体照明
▲LED原理 （这个解释起来太多字啦，大家出门百度咯）
02
博物馆基本功能
教育、收藏、保护、研究、展陈
博物馆的大类：
历史博物馆
艺术类博物馆
自然、科学博物馆
综合类博物馆
具体分类：自然馆、美术馆、规划馆、纪念馆、方志馆、革命馆、科技馆、廉政馆、校史馆、专题馆。
博物馆建设概况：
截止2016年底，中国登记注册的博物馆达到4873家。
截止2017年，中国博物馆藏品共3938.32万。
2018年初，全国博物馆总数达到5136家。
近年来，国内的博物馆每年平均举办展览约3万个。
接待观众超过9亿人次。
博物馆照明相关标准
《建筑照明设计标准》GB50034-2013
《博物馆照明设计规范》GB/T 23863-2009
《博物馆建筑设计规范》JGJ 66-2015
国际照明委员会CIE 157-2004
欧洲照明学会《室内照明标准》
▲会有博物馆相关场所照度标准表，标明了博物馆所限定的灯光数值
博物馆照明分类
展陈照明、环境照明、功能照明、装饰照明、安全照明
今天主要讲的是展陈和环境照明部分。
03
博物馆照明要点：
展品保护----光源与光谱
还原本色----光的质量
营造环境----光学度量与关系
绿色节能----照明设备与实施
01 保护展品 光源与光谱
文物是一个国家或民族集体智慧的结晶，既承载本国本民族的历史记忆和文化信仰，也构成了人类文明发展的精神脉络。
灯光的安全：过滤有害光线、限定照度标准、控制年曝光量
光线是有能量辐射的，对文物会造成伤害。就像女生爱涂UV高的防晒霜，经过紫外线的照射，会产生化学效应，造成褪色。而红外线则会容易造成热胀冷缩。
▲蓝光对人眼的伤害
▲以兵马俑为例，光线和空气、温度、湿度会造成矿物颜料褪色
从展品照度推荐值我们可以看到，像对光特别敏感的展品，以50lux照度水平可持续照明1000小时，即每天展出8个小时，可累计展出125天（约4个月）
像千里江山图这样的展品以特展或临展的形式来展出，这个文物展出结束后会需要回库房慢慢恢复，所以这个展出的机会就变得格外珍贵。
那么，如何保护文物又能保持一定的展出时间呢？
现在会有使用智能照明控制系统来统一调控展品的灯光，在每个展品安装探测器，一个展区内安装一台或多台电脑统计显示曝光量数据报告，场景控制切换，保证合理、有效地将每天曝光量内控制文物消耗。
色温（K）
色温是一种温度衡量方法，在被加热到不同的温度时会发出不同颜色的光，其物体呈现为不同颜色。
▲根据光谱图，我们可以看出不同光源在显色性上的区别，峰值越高对该颜色的显色性越好
对比这些光谱图，王老师提出，像油画这样色彩丰富的展品，采用自然光照射，显色性反而是最好的。
我们可以从色温图中感受展品呈现的差异：
一般博物馆文物展陈照明建议色温小于3300K，比较常用的是2700～3500K，纪念馆和美术馆会高一些达到4000K。
▲根据物品的主要色调加色彩，照明可以使展品的状态更好哦
▲Ra表示“平均显色指数”，它是指数R1-R8的平均值，也是显色指数的典型值。R8-R15称为“特殊显色指数”，尤其是R9（深红鲜色）和R15（中国人的肤色）
国际照明委员会（CIE）一般把显色指数分为五类：
1. A >90 美术馆，博物馆及印刷等行业及场所
2. B 80-90 家庭、饭馆、高级纺织工艺及相近行业
3. 60-80 办公室、学校、室外街道照明
4. 40-60 重工业工厂、室外街道照明
5. 20-40 室外街道照明及一些要求不高的地方
▲CRI指一般显色指数（Color Rendering Index）即光源对物体的显色能力，太阳光的显色指数为100。CRI指数越高，产生的色差越小，色彩还原越真实。
色容差
是表现光色电检测系统软件计算的X、Y值与标准光源之间差别，数值越小，准确度越高。
▲普朗克黑体轨迹
（这是光谱仪测试色温显示的原理，这个知识点太难了，小编也解释不清楚）
“做一个摄影友好型的博物馆环境”
光源的显色性直接影响展品色彩的色调和饱和度的表现。
这部分曹老师为大家讲解了基础的光学度量，来不及解释了，小编能找到的都在下面了，向左滑动观看：
提到光通量，就会提到反射，不同材料的展品对光的反射比不同。（反射比：该反射的光通量与入射的光通量之比）
陈列空间反射比要求：
墙面不宜大于0.6
地面不宜大于0.3
顶棚不宜大于0.8
▲建筑常用材料的反射率，还有各类颜色的反射率，都是需要参考的量度。
眩光 （UGR）
有直接眩光、反射眩光、镜面眩光三部分
眩光属于“隐形视觉噪音”
不适应眩光：注意力不集中，视觉疲劳....
失能型眩光：视觉下降，丧失视觉....
了解了这么多照明设计的基础知识，支撑我们在做博物馆展陈设计时能够考虑得更加全面。
设计阶段：
采用低反射率表面装饰材料
将灯具安装在不易形成眩光的区域
合理规划空间平、立面对比度
灯具阶段：
遮光角大于30度
增大光源安装高度
合理利用光学配件
小解释：
不易眩光的区域是根据人的视线角度来选择的。
在设计展柜的时候注意灯具的遮光角度有利于避免眩光污染。
明视觉与暗视觉
眼睛对于外界的亮度变化，能适当地调节眼睛的锥状体细胞和柱体细胞，使之具有合适的感度，这种现象为“亮度适应”。
▲如同你进入隧道，光线的骤然变化会引起你视觉的不适。
（明→暗）暗视觉5-10分钟适应
（暗→明）明视觉2-5分钟适应
我们在设计博物馆展线时也要考虑到，从室外到序厅，序厅到展厅，通过柔和的照度光线变化，让参观者的视觉过渡适应。
照度均匀度（U0）
规定表面上的最小照度与平均照度之比，越接近数量1越好，博物馆均匀度不小于0.8，高度大于1.4米的平面展品均匀度不应小于0.4。
（照度均匀度=最小照度值/平均照度值)
▲James Turrell灯光展，利用均匀的布光打造的艺术空间
光束角
同功率的灯具光束角越大中心光强越小，光斑越宽越柔和，相反光束角越小中心光强越大，出来的光斑越窄越生硬。
▲根据空间的高度及被照物体的面积大小来选择合适的角度，避免向不需要投射的地方外溢光。
展品类型不同 照明设计各异
平面展品：据建筑空间和展品大小不同，选择不同角度和功率的轨道灯，避免强烈的反射眩光，防止灯光将观看者的阴影投射在展品上。
立面展品：立面展品的照明应突出展品的形态特征，展品表面的光分布应形成明暗错落有致的效果。
▲同一个头像，可以利用光塑造出若干种造型，神态、给人不一样的感受。
▲可以用光表现出菩萨的仁慈、安详、庄重，也可以用光表现出金刚的力量跟雄壮。
一般照明与局部照明、重点照明
通过不同的亮度对比、明暗搭配、光效组合，折射出文物富有立体感和艺术效果，利用灯光赋予文物生命活动，逼真呈现。
洗墙照明
无暗区（灯具光影接合或重合区），营造舒适宁静的氛围，平行面无溢光及杂乱光。
▲感受文物的独特魅力，用光影来呈现实与虚。
博物馆用光十八字诀
低照度、低亮度、高对比
低色温、低眩光、高显色
04 绿色节能 光源电器、安装维护、照明控制
LED应用于博物馆照明
高光效：大于110lm/w
寿命长：大于25000h
光源显色性高，色温选择灵活性更强，不含紫外线红外线，体积小，能耗低，瞬间启动，环境适应性强，控制灵活，无频闪，坚固，维护方便，环保
市场产品参差不齐：
舒适性：灯具表面亮度高，有眩光，调光电器频闪，光色不统一，显色性低。
可靠性：寿命短、光衰大、角度不准确。
▲轨道灯也是大有名堂，它的结构，轨道的回路和安装方式等都有所区别。
04
最后
曹老师向我们展示了他参与过的众多照明项目，他将陕西历史博物馆这十年的展陈实拍进行对比，让我们清晰得看到了中国博物馆展陈设计和照明设计的巨大变化。
产品质量与照明设计同等重要
兼顾文物保护和展陈效果
专业的照明设计是保障光环境质量的基础
照明设计兼顾建筑与机电系统，与室内展陈相结合
智能照明控制是必要调控手段
▲曹老师分析的：灯光设计在整个项目流程中的位置
曹老师笑称从事这个行业的都是“光的使者”，他做的这些也是希望能为未来照明设计行业做出一点小小的进步。这与我们THEME+团队的想法不约而同，我们专注于环境设计专业，每天一小步，探索属于未来的创新特色的研究方向。
▲演讲结束，大家献上热烈的掌声