博物館照明燈光奧秘：三分設計七分調試
燈光作為空間最重要的媒介
被譽為建築的第四維度
一個好的燈光環境除了有合適的燈具布置
出色的燈光設計方案外
更重要的還需要現場調試
調試是落實燈光方案的最後一公里
在很大程度上
決定了燈具及燈光方案的質量
彰顯光環境的魅力
各種不同的空間和場所需要不同的調試方法和手段，對於燈光要求非常高的博物館更是如此。今天與大家分享博物館燈光調試的經驗，以期交流學習，共同進步。
一、調試前準備工作
進行博物館燈光調試工作前需要做一些必要的準備工作。首先需分清楚博物館的概念，外界有人常將博物館和美術館混在一談。博物館與美術館有很大的相同之處，也存在許多不同點。
比如在燈光色溫應用上，博物館一般使用2700K-3300K的色溫，而美術館會使用4000K-5000K的色溫。再如，在布光方式上，美術館經常會使用大幅洗牆的布光，而在博物館就不常見，如此等等。我接下來更多是闡述博物館的燈光調試，很少涉及美術館照明部分。
博物館
美術館
其次，要正確認識和理解相關的標準和照明規範。目前有關博物館燈光的指導性規範文件主要為《博物館照明設計規範》（ GB/T 23863-2009），其中最為重要的標準是照度控制標準以及曝光量控制標準，後者關乎到文物的安全。
圖：照度控制標準（ GB/T 23863-2009）
圖：曝光量控制標準（ GB/T 23863-2009）
上述規範是2009年訂立的，當時正在處於LED興起的前期，該標準是以傳統光源為參考建立的。考慮到傳統光源的紫外線和紅外線的傷害，在對文物保護的審慎原則下，對各種重點文物照度做了相應的控制，照度值標準相對來說較低。
由於LED光源的波長在400nm(納米)以上，不含紫外線和紅外線，對文物幾無傷害，照度控制標準是否能夠有所提高，是博物館業內人士值得探討和研究的。博物館也有非文物的部分，如展板、雕塑、浮雕、場景之類。這些在標準中沒有做出明確的要求和規定。
以個人看來，非文物部分的照明，不應局限於標準的要求，應該因地制宜的進行燈光設定。以人為本是燈光最基本的準則，應力求打造出最舒適和最能突出展覽主題燈光環境。而對於重點文物，特別是書畫、絲綢綉製品等光特別敏感文物，必須按照規範中的要求進行燈光調試。文物無價，其實際的損害，是對民族的犯罪。
在上述照明標準中還有一個至關重要的規定，即對平面照明質量均勻度的要求，這也是我們調光工作中必須給予高度重視的。
圖：照明質量指標（ GB/T 23863-2009）
再次，要了解和掌握博物館照明的燈具情況。工欲善其事，必先利其器。博物館照明對燈具要求較高，表現在顯色指數、色容差、光斑光形等光品質的方方面面。
同時，博物館燈具跟商業照明燈具有很大的不同，博物館照明燈具往往是一個系統，需要多種相互關聯的光學系統配套使用。
目前，國內博物館照明廠商技術已經得到了長足的進步和發展，跟國際品牌的差距越來越少。LED的發展使得博物館照明專業燈具進入了可變焦時代，變焦使得展陳的用光變得更精準，凸顯重點，調光也更便捷。
變焦的同時再自由添加各種二次光學配件，打造各種光藝術造型，使得博物館燈光的更加有陳列藝術感和美感，而不是生硬的照亮，並在日後重新布展和維護時也更為簡易便捷。
博物館燈具的系統光學配件體系如防眩光的蜂窩、四葉擋光板、切截光套件、柔光玻璃、拉伸洗牆配光配件等是我們在調光前必須十分熟悉的。要了解不同的配件的光學特性及其所適應的展品和場景。變焦與各種不同配光配件的結合可打造很好的博物館光環境效果。
圖：三可變焦博物館專業燈具配光系統示意圖
最後，要準備好現場調試的輔助工具，如照度計、測距儀、照明護照等，其中專業照明護照就是一個必須的工具。一切準備就緒，即可進行博物館燈光調試了。
圖：專業照明護照
在博物館燈光調試開始階段，需要對陳列主題作充分的了解，帶著思考進行調試。比如說是展覽主題是絲綢、青銅器、漆器、岩畫、書畫、雕塑等，那麼燈光的調試要根據主題突出重點，而非主題部分相對用燈光進行弱化，不能喧賓奪主。
為了方便快捷有序進行調試，需要對博物館不同照明部分進行簡單的劃分，這樣更容易進行工作安排。例如，可將博物館照明劃分為以下幾塊：展櫃、展板、浮雕、場景等。
二、展櫃部分燈光調試
展櫃是博物館最重要的部分，所有博物館幾乎都離不開展櫃，展櫃一般會佔博物館展線的一半以上，而展櫃種類繁多，有通櫃、四面櫃、獨立櫃、龕櫃等。
不同的展櫃有不同的布光和調試方法。而博物館展櫃更多的是由專業的博物館展櫃廠家進行製作，在製作的時候已經把燈具裝上了。這種情況下，現場燈具位置可變動的空間就不大了。這是目前普遍存在的一個局限，限制了現場更好的光環境的營造。下面我以通櫃為例，介紹不同布光方式的調試。
圖：通櫃實景效果
目前，業內新式的標準通櫃一般會採用點面光源相結合的照明方式。面光源一般在頂棚使用，通過漫反射的方式打亮展櫃，起到櫃內基礎照明和垂直照明的作用。
頂棚基礎照明使用的光源多種多樣，有面板燈、燈管軟膜等，這些基礎照明一般需要可調光的。如果基礎照明不支持調光或者跟點光源在一條控制迴路上，就給調光調試帶來了困難，這是很令人抓狂的。在通櫃中可作較多調試的只能是點光源。
點光源的位置相對固定，但可360°水平旋轉調試，預留了調試的空間靈活度。點光源使用較多的是櫃內低壓變焦小導軌燈或者嵌入式變焦射燈為主，其安裝位置一般在展櫃的前端部分。在調試時應將點光源往櫃內重點展品中照射，並調試好相應的變焦角度。
小導軌燈
小射燈
圖：展櫃常用點光源：低壓變焦小導軌燈和小射燈
在此需要特彆強調的是櫃內展品形態和不同的櫃內陳列布展方式，燈光調試方法方式又是有很大的差別。
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如展櫃內平面展品或者立體展品的體積較小，櫃內又沒布置展板的方式。這時為了更突出展品，可將基礎照明調到最暗或者關掉，僅使用點光源進行照射，調整好光斑大小、位置、照度即可。其效果是有很好的層次感，視角焦點突出，具有衝擊感，同時展品無陰影或陰影較小。
以下是三可變焦在南京博物院的江蘇歷史文化固定陳列展櫃照明所使用的點光源案例：
圖：南京物院展櫃效果（三可變焦案例）
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如果櫃內展品都是立體的，且體積比較大，同時櫃內也有平面展板，那麼就需要開啟基礎照明，基礎照明起到櫃內垂直照明的作用，同時也能給展板提供可視性照明。
此時，點光源作為重點照明照射在立體展品上，調整好照射角度、光斑大小、位置，然後進行對比度的調整。
但是展櫃內立體展品較大，在開啟櫃內基礎照明和重點照明點光源的情況下，展品的下部還是產生較大陰影面積的話，可在展櫃的底部適當的增加點光源。展櫃底部點光源斜向上調試，調整照射角度和亮度，從下往上投射立體展品的中底部進行補光，但是這時需要注意底部點光源的防眩處理。這種情況下就需要底部光源+頂部重點光源+櫃內基礎照明同時協同調試方可取得更好的效果。
圖：國家博物館（底部+頂部+基礎照明）/魏明哲供圖
那麼櫃內開啟基礎照明的時，控制多少照度為宜呢？基礎照明照度應控制在100LX以下，重點照明控制在300LX以內，對比度控制在1:3-1:5是比較好的。
但這裡的照度控制是在非光敏感的重點文物的情況下，如果是重點文物，並且是光敏感的，就需根據文物等級和分類調到對應的照度值，符合文物保護要求。
目前最新型的展櫃一般使用點光源加面光源的做法來布光，而很多博物館仍在使用老舊的展櫃，大多僅使用面光源，櫃內以基礎照明為主，對於展品的重點照明部分不夠突出。
圖： 陝西省某重點博物館舊式通櫃
那麼，展櫃內兩種不同情況下為何對基礎照明的調試有不同要求？答案比較簡單，對於體積小或者平面作品，陰影面不大，使用點光源即可，這樣重點照明更加突出。
而對於體積大的展品，同時有展板的展櫃內，開啟基礎照明一是為了降低體積較大的立體展品的陰影，同時對展板也起到照明作用，方便看清展板。
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獨立櫃是博物館普遍使用的展示形式。獨立櫃存在櫃內和櫃外布燈兩種情形，一般最新的展櫃，考慮恆溫恆濕密封的前提下，都會比較多採用櫃內布燈，現在的獨立櫃都會採用頂部四個角的位置或者頂部四周布燈的方式，這種情況下，以直接打光的方式進行調試，調試出展品所需的合適出光角度和照度即可。
圖：重慶三峽博物館獨立櫃（三可變焦案例）
如果立體展品體積較大，獨立櫃的展示方式又是採用櫃外布燈的話，則需要在櫃外左右兩邊或三到四面布燈，燈光需要採用交叉互打方式。在調試時應該注意燈具交叉對打時的眩光影響，要做好雙重防眩，可在燈具上安裝蜂窩防眩網和遮光眼罩、遮光筒或四葉遮光擋板等防眩配件滿足防眩要求。
遮光眼罩防眩配件
四葉遮光擋板防眩配件
圖：遮光眼罩和四葉遮光擋板防眩配件
獨立櫃照明無論屬於上述櫃內或者櫃外布燈情形，都需要調整好出光角度，精準用光。盡量讓燈光精準的照射在展櫃的展品中，減少光線溢出展櫃而照射到地面上，否則會給整個博物館地面光環境造成光怪陸離的現象。
圖: 用光不精準，地面光怪陸離（河南某重點博物館）
櫃外布燈除了用光角度精準，防止地面溢光外，如還需要考慮櫃內的展品的的立體效果，陰影處理，整個展廳空間的照明亮暗平衡等。那櫃外需要使用很多的「燈」來進行「拼配」，方可達到良好的效果。
而這樣的獨立櫃的燈光展示方式，調試難度是非常高。國內博物館一般比較少使用這樣的布光方式，而在國外是比較常見的。如下圖，德國的德累斯頓城市（Dresden）其中一博物館，一個獨立櫃外就使用了6燈「拼配」的方式，櫃內展品的立體展示效果非常好。
圖：德累斯頓城市（Dresden）博物館
博物館展櫃的種類多，變化大，以上僅介紹通櫃和獨立櫃常用的燈光調試，而更多更好的方式，得不斷的實踐和試驗。下面就博物館展板部分的燈光調試做些介紹。
三、展板部分燈光調試
展板在博物館陳列說明中佔了很大部分，展板多數屬於印刷品和複製品，起到說明介紹的作用。
展板有前言版、序言、連續展板、結尾展板等。展板形態都是不標準的，有豎形、橫條形、正方形，也有巨幅、小幅之分。
而有些展板有時候會存在光膜或有裝裱情形，這時就需要考慮展板燈光二次成像的情況出現。二次成像有時候是難以避免的，但是要控制好位置，可將成像位置控制在不影響觀賞的範圍。一般來講，燈具導軌安裝的位置都會根據以下計算原則進行布置。
圖：展板布燈位置圖
展板燈光調試，要遵照博物館照明規範中對平面展板均勻度的要求。對於尺寸合適的正方形或者長方形展板，以「一燈一板」的方式即可，如果均勻度和柔和度不夠，可在燈具上添加柔光配件，布紋玻璃則是一種常用的柔光配件。
圖： 「一燈一畫」的展板效果示意圖
對於豎向或者橫向的長條形的展板，或者是多種不規則的展板陳列在一起的方式，需要使用各種不同角度的拉伸配件共同配合。根據不同的長條展板尺寸使用相對應拉伸角度的鏡片，結合現場情況進行調試，專業調光師根據經驗即可熟練根據不同的位置確定選擇不同角度配件。
圖：長條展板精準拉伸配光（0.4M×4M）
展板調光最難掌握的是巨幅的連續展板，雖然這種巨幅展板在博物館還是比較少見，但是在美術館和規劃館較為常見，這種類型的展板需要進行大面積的精準洗牆才能夠實現燈光效果。
大面積洗牆時如果照度控制不好，洗牆控光範圍不精準，展板均勻度難以把握，同時會使光撒落出至地面，容易使得展廳整體環境變亮，重點難以突出，同時會顯得喧賓奪主等。大面積精準洗牆，照度規劃按照經驗在100-200LX左右即可。
圖：巨幅展板連續精準洗牆
洗牆照明對於燈具要求非常高，傳統使用的固定角度的洗牆燈，燈光調整時相對靈活性不高。
在LED時代，使用變焦燈具再疊加各種拉伸擴散二次配件，即能靈活調整洗牆的均勻度和照度，效果也會非常好。使
用這種洗牆方案對變焦展陳燈具的光學輸出性能有較高的要求，具有較高光效的變焦燈具，才能滿足大空間的洗牆伸展要求，滿足照度和均勻度要求。
有一種比較簡單實用的洗牆方案，即使用燈具的大角度，加柔光鏡片進行柔化，減少燈光重疊和光色不一致而在展板上出現的「喇叭口」也是可行的。
圖：南京某重點博物館，「喇叭口」和光色分離
最後還有一種方式即是在巨幅連續展板中找出其重要的部分，直接使用投影切截光的方式進行表現，如浙江美術館的實際場景。
圖：浙江美術館切截光（ERCO案例）
如此長距展板，直接採用截光的方式，突出重點照明，給人視覺焦點和衝擊性，能取得滿意效果。當然這種「好」的做法在同一個展廳不能普遍用，使用頻率高了，整個展廳的對比度太高，人眼就會不適應，很容易產生疲勞感，最終影響整舒適的觀賞環境。
四、浮雕部分燈光調試
博物館很多部分是由浮雕構成，浮雕一般會在牆上塑造一個場景，如許多紀念館的表現方式很多採用浮雕。那麼浮雕該怎麼調試呢？
浮雕一般尺寸比較大，使用的材料通常顏色比較深，反射率比較低。這種情況是否能夠使用巨幅展板的大幅度洗牆方式來實現呢？
我們覺得浮雕不應該使用大幅度洗牆。首先，材料反射率較低，需要很多的「燈」。同時浮雕通常都不是純平面的，牆上都有立體表現，是立體與平面的結合，所以不能用純粹的洗牆方式進行調試，如果一個博物館同時出現浮雕和巨幅展板，都使用洗牆方式的話，如此多的「光」，將使得環境變得透亮，重點照明和層次感就明顯降低，展覽的主題也得不到體現。
在浮雕的燈光調試上，在沒有找到更好的方法時，應該找出浮雕的重點部分加以表現，突出重點用光，這要遠遠優於洗牆的效果。
圖：陝西某重點博物館浮雕，燈具雖然老舊，但層次感依然存在
如下圖為寧夏自治區博物館岩畫展廳中著名的岩畫「太陽神」浮雕。浮雕寬約5米，高約6米，面積約30平方米。調試中我們曾嘗試採用洗牆的方式將它全部打亮，結果使用了7個燈具，卻沒有層次感。經過調整，我們只使用了一個9W的變焦燈具將中心位置打亮。
從現場看，一進展廳門口，觀眾就被這個因一束光而突出的「太陽神」浮雕給吸引住，從而將此展廳的主題「岩畫」最直接的表現出來，效果大家卻比較認可。
現場測試照度達600LX，但由於浮雕材料反射率低，現場並不感覺到很「亮」。浮雕布光方式很多，需要大家共同探討。
圖：寧夏自治區博物館「太陽神浮雕」
其次，如果浮雕能使用洗牆和重點照明共同的結合的方式進行調試，也是非常好的一種方式，調試出來的效果會非常有戲劇性和給人更加真實的感覺。
如下圖，剛調試完成的案例，南京中共代表團梅園新村紀念館中就有一副梅花浮雕，梅花代表著周恩來總理高潔的個人情操，這幅浮雕梅花的燈光表達將是對該紀念館主題起到最重要的作用。浮雕的面積不算太大，尺寸約在（3.5×2米）範圍。
那麼在調試時，由於面積不算大，不需要耗費很多「燈」，因此我們就採用洗牆加重點照明的方式。先用兩個廣角度洗牆燈具加上二級柔光配件將整個浮雕「洗」一遍，照度控制在100LX以內。
這就像化妝，先上一層底粉。然後再用重點照明的方式把梅花的整個形態和需要重點說明的文字進行重點雕刻，這也跟化妝的畫眉，塗唇是一樣的道理。
由於該浮雕部分陳列在紀念館的門口大廳位置，處於自然光的影響，同時浮雕反射率不高，又不屬於文物。
因此在調試時我們將重點照明的照度增加至500LX位置，較高的照度可表現出梅花的潔白無瑕，把整個浮雕的立體感和層次感雕刻出來了，就像活起來了一樣。拍照效果顯得有點過曝，但是現場體驗的效果還是非常真實的。
圖：中共代表團梅園新村紀念館梅花浮雕（三可變焦案例）
五、場景部分燈光調試
場景是博物館常見的布展形態。場景更直接地將展覽主題簡單明了的加以體現，場景燈光調試相對於其他部位要複雜多樣。
因為場景的構造非常不規則，在許多情況下，場景燈具的安裝位置有限，或者位置不對，而場景的展示往往以人物、雕塑、動物、植物和其他立體的展品為主，這就需要因地制宜進行燈光調試。
首先場景燈光要解決的是重影問題。在場景空間比較小，人物和展品較多，燈具安裝位置有限的情況下，解決重影問題最簡單的方式就是直接的把場景打亮。
如內蒙古某重點紀念館所採用的這種場景燈光方案，現場看不到有多少人物重影，照片顯得過曝了一些，這樣的布光方式顯得有點「粗暴」， 而現場明亮而真實的效果也得到了較好的體現，但是這樣的燈光方式無法體現場景的層次感，不是場景燈光調試的首選方式。
圖：內蒙古某重點紀念館場景打亮效果
當然，這種簡單而帶有「粗暴」的燈光調試手段只能在人物較擁擠而場景空間較小的情況下偶爾使用。並且在同一個展廳內也不可重複多用，否則會影響展廳亮暗層次和整體美學效果。
怎麼樣才解決場景重影的問題呢？
我們以昆明晉寧區博物館案例來說明，這是一個鄭和下西洋的場景，在沒有調試之前各種重影和陰影非常厲害，同時燈光也錯亂不堪，真實性和層次感不夠。
我們在調試中首先使用一個主燈把角度放大，把整個環境「洗」一遍光，把照度調低。然後在左右兩邊重點打光，調整燈光的投射角度和位置，調試後發現場景人物的真實感非常的好，同時燈光也符合陰影透視的原理，這就像繪畫上色一樣，先上一次淡抹，然後再上濃妝，最後濃妝淡抹總相宜。
圖：調試前重影非常厲害，真實感差
圖：調試完後重影減少，真實感強
特大的場景的燈光怎樣調？
四邊或三邊都有同步觀賞的多維場景怎麼調光？
這些是我們日常工作中經常遇到的課題。
我們以上海自然博物館為例：一個巨大的恐龍場景，使用的是小角度的大功率的高空布光，因為場景太大了，只能將其重點部分打亮，這就不可避免的出現前後交叉布光的情況。
與前所述的獨立展櫃情況一樣，需注意雙重防眩，可採用增加蜂窩防眩網、遮光罩和四葉片等方案。同時調試的照射角度要落在場景上。高空的調光難度較大，需要很強的專業性和實際經驗，這裡就不再一一論述，大家有好的經驗可相互交流學習。
圖：上海自然博物館恐龍場景（來源於Iguzzini案例）
燈光是一門藝術，藝術就有無限種表現可能，相信一千個讀者會有一千個哈姆雷特，歡迎大家有好的經驗或者觀點相互交流，各抒己見。
我們認為要做好博物館照明，「燈是工具，設計方案是基礎，調光是匠心手段」，三可變焦2018年將持續推進「選光、挑光、調光」三位一體的客戶服務戰略，為人類博物館文化事業貢獻微薄的力量。
三可變焦-博物館照明品牌
尹飛雄-設計總監
PS：本文為作者原創投稿，由錢宗明整理編輯，謝絕任何非授權轉載
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