LED變焦技術與博物館照明「光感質」

光對於人類的意義不言而喻，而人類對於光的需求是千變萬化的。

在自然光時代，自然界的陰晴圓缺，日月星辰中光的變化帶給人們不同的感受，人眼對自然光也具有了本能的適應。1879年愛迪生髮明了電燈，自此人類進入人造光時代。

今天，LED作為最先進的人造光源，由於其微型化及其擁有的可調光性能，使得燈光的功能獲得大幅度擴展。尤其在博物館美術館等眾多特殊領域，LED照明技術展現出了眾多前所未有的優異性能。

目前最為突出的則是LED變焦技術的深度應用，它在很大程度上進一步滿足了人們對於光的多樣化需求。

LED晶元

LED變焦技術最早產生於移動照明領域。LEDLESER創始人易世值先生於十五年前將LED變焦技術在移動照明領域進行了深入的開發和研究，並得以將成果普及應用，使LEDLESER發展成為全球第二大移動照明品牌。

以此為基礎，易世值先生於2008年帶領具有國際級實力的燈具研發科研團隊，將LED變焦技術成果進一步升級轉化，帶入到了通用照明領域，同時創立了以變焦技術為核心的三可變焦照明品牌，並選擇了對光非常「挑剔」的博物館照明領域進行推廣應用。

作為一次十分冒險而又具有挑戰性的嘗試，他的努力獲得巨大認可。

自此，變焦，這一LED時代才能享有的超常照明技術在國內外博物館、美術館大受歡迎，它使得照明在功能性上實現質的飛躍，給空間環境和光照品質帶來質的升華。

三可變焦技術原理手繪稿（易世值-2009.7.28）

目前，三可變焦照明技術在LED領域得到廣泛應用。與此同時，各種仿造類「變焦燈具」產品也相繼出現，博物館照明領域也出現了一些冠以「變焦技術」的照明品牌。

縱觀這些形形式式的 「LED變焦」產品，它們大體包括以下三種技術路線：

第一種是以傳統移動照明（手電筒）為技術基礎，經過簡單光學處理的變焦類產品，使用的是簡易的磨砂處理變焦平凸透鏡，無光學技術開發，無研發投入。

雖然其在性能上進行一次光學處理方便，兼容性好，但其發光效率極低，燈光霧化嚴重，光感朦朧，光的真實性和還原性低，被照物光色嚴重失真燈缺點。目前我國採用LED變焦技術的博物館照明品牌中，絕大多數使用的是這種變焦技術。

變焦磨砂平凸透鏡（來自於阿里巴巴）

第二種是採用菲涅爾技術的變焦。菲涅爾技術從1819年發明至今，已經近兩百年時間。這種技術屬於中庸性光學技術，變焦光學性能平平，多年來大多應用於投影儀，交通信號燈等領域。採用菲涅爾技術的變焦燈具可用在對燈光要求不高的商業照明領域。

菲涅爾光學透鏡（來自於阿里巴巴）

第三種是準直LED變焦技術。準直變焦技術於2006-2007年在德國誕生。2008年，新加坡等東南亞國家通過政府層面引進相關技術人才和配套光學實驗設備。而到目前為止，我國在該領域仍處於人才和設備基本空缺狀態。

三可創始人研究準直變焦技術（2011.3.14於德國）

準直變焦技術屬於直線出光技術，猶如晴朗天空的陽光直射，其燈光的清透、厚重感及物體還原性與太陽光十分相似。這種出光的「光感質」十分適用於博物館這類需要高還原性和高清晰度的場所。

準直變焦技術所具有的光性能上的高清透性、厚重感、被照物體光色的高還原性，以及高出光效率和易於二次光造型處理等綜合性優點給照明行業帶來了巨大的驚喜和誘惑。在博物館照明領域迅速得到普及應用，著名照明品牌ERCO在今年德國法蘭克福展後也加入了跟進的陣列。

ERCO法蘭克福展的變焦燈具（2018.3）

但對於大多數照明廠商而言，面對準直LED變焦技術的高難度和巨大的研發投入卻只能望而卻步。這一難點就是一次LED光學兼容性和匹配性的處理，需經過很多次的光學測試和光學設計修正。

而目前使用LED變焦技術的博物館照明品牌中，絕大多數的是使用第一種變焦技術，即以傳統移動照明（手電筒）技術，再經過簡單磨砂光學處理的簡易平凸透鏡技術。

這種技術在博物館照明的平面展品的表現，均勻度以及柔和度處理上，還是有一定的好處的。

但是由於其出光霧化嚴重，光感模糊朦朧，厚重感全失，很容易在觀賞中使人陷入「迷茫朦朧」的狀態。

也就是我們所說的，好看但是不經看，也不耐看的概念。而在使用在文物和場景等立體展品需要清透，厚重，高還原性的場所，那其燈光的逼真性和真實性會大打折扣。

三可變焦與德國ERCO是目前全球為數不多使用準直光學技術的品牌。ERCO使用的Tr準直出光技術加二次光學處理的照明模式，在美術館照明中所表現出優越的柔和與舒適感。

三可變焦採用的LED準直變焦光學技術，產品不僅表現出較高的「光感質」，其擁有的二次光學處理功能更是錦上添花，將變焦技術的優勢發揮得淋漓盡致。

準直變焦技術光學原理圖（三可變焦）

三可案例：清透、厚重的燈光效果（山東博物館）

提到「光感質」，我們不得不與另外一個「光品質」概念相聯繫。

在目前照明行業，大多人會提到「光品質」的概念，大多是與顯色指數（Ra）、色容差（SDCM）等技術指標相掛鉤。

在LED技術已比較成熟的今天，這些技術已經在上游晶元生產階段做得非常優秀了，因此，下游照明的應用廠商則不需要在這些指標上再作重複的強調。

顯色指數（Ra）與色容差（SDCM）

如今，我們更需要的是樹立「光感質」這一概念，它是燈光給人們的一種直觀體感和感官感受，其所追求的目標恰如自然光給人們的感覺。如同太陽光一般，人造LED燈光同樣也存在陰晴圓缺之自然般感受，即LED燈光也具有清透感、渾厚感、柔化感、霧化感等。

那種使用傳統的磨砂平凸透鏡光學技術所生產的變焦燈具，出光霧化感較重，燈光朦朧迷糊失真，丟失了光本質上的清透、厚重感以及高還原性。

如若博物館照明出現如此的光感效應，整個博物館環境猶如一個充滿霧霾的天空，這就有違了博物館陳列展示美化教育等基本職能。

因此，研究變焦光學技術帶來的各種「光感質」，探討博物館對於燈光技術的切實需求是博物館照明領域緊迫的任務。

陰天與霧霾天（來源於網路）

目前，在國內絕大數照明廠商都認為，只要是變焦就可以應用在博物館照明領域。

對不同變焦光學技術會出現何種的「光感質」，哪種「光感質」更適合於博物館的研究不足，也沒有根據博物館照明需要「真實」「清透」「厚重」的燈光特性，再去針對性設計和修正適合博物館照明領域使用的光學系統。給真正需要專業照明的博物館領域造成了非常大的誤導，博物館照明效果也大打折扣。

三可案例：重慶中國三峽博物館（清晰真實的燈光）

準直變焦光學的高效率光輸出使得用其可採用二次光學手段實現柔化和拉伸的效果，而對光通量和照度等光學性能指標影響較小。

三可變焦燈具二次光學系統

同時通過二次光學系統的拉伸和柔化配光等光學手段使其獲得平面展品所需要的柔和度和均勻度。適合美術館以及博物館平面類型展品使用，也能達到其優越的柔和與舒適感。

上海龍現代藝術館（柔化越看越舒服）

就三可變焦多年的研究和實踐結果而言，LED準直變焦燈光的「清透」「厚重」「柔化」「霧化」的光感質可以實現相互轉化：

清透的燈光可以轉化厚重的燈光，

也可以轉化為柔化以及霧化的燈光。

反之，如果使用簡易的磨砂處理變焦平凸透鏡變焦燈光，因其特性是以過度的柔化和霧化為技術基礎，則無法逆向表達出被照物的清透感和厚重感，這有違博物館照明的基本初衷。

作者：三可變焦-博物館照明品牌 尹飛雄（設計總監）

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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