平面形態(tài)絲織文物懸掛展陳中的重點(diǎn)光照試驗(yàn)

1.試驗(yàn)材料

以博物館常規(guī)玻璃通柜為參考，自制試驗(yàn)展柜，300cm寬100cm，高280cm，展柜內(nèi)設(shè)置軌道射燈，MRI6型鹵素射燈（雷士照明有限公司），光束角24℃，數(shù)量4盞，燈間距50cm。展柜、展品及燈具設(shè)置如圖1所示。通過(guò)調(diào)光器（中山市彩東照明電子廠）調(diào)節(jié)燈具的照度，并以LX-1330B型數(shù)字式照度計(jì)（金達(dá)通儀器）測(cè)試展品表面的照度值。。復(fù)制袍服形制，通袖長(zhǎng)100cm，衣長(zhǎng)100cm，如圖2所示。試驗(yàn)中將袍服進(jìn)行衣袖、衣身及整體袍服區(qū)域的劃分，衣袖可對(duì)應(yīng)大尺幅橫幅絲織品，衣身可對(duì)應(yīng)為大尺幅縱幅絲織品，整體袍服區(qū)域可對(duì)應(yīng)為大尺幅方形絲織品。通過(guò)對(duì)不同劃分區(qū)域的光照水平數(shù)據(jù)分析，可以得到大尺幅袍服、橫幅、縱幅及方形絲織品的光照特點(diǎn)。

2.試驗(yàn)方法

根據(jù)以有文獻(xiàn)關(guān)于大尺幅平面展品照射方式的研究，將燈具與袍服之間的照射距離控制在大于展品1”3高度內(nèi)，試驗(yàn)燈具與展品之間的距離確定為80cm。重點(diǎn)照明的特點(diǎn)是光照高度集中于展品區(qū)域，在燈具性能、展示空間及展品陳列方式不變的情況下，該照明中對(duì)光照水平影響最大的是光線的入射角，光線入射角度的變化會(huì)造成展品表面受光面積的變化，從而導(dǎo)致明暗差異變化所形成的不同視覺(jué)效果。依據(jù)博物館對(duì)絲織品的光照要求，光線的入射角θ＞45°，且避免垂直照射，以此作為試驗(yàn)中光線入射角的調(diào)整范圍，通過(guò)預(yù)試驗(yàn)，將光線入射角范圍最終確定在50℃~80°，試驗(yàn)中每間隔10°進(jìn)行調(diào)整。在測(cè)試過(guò)程中，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)室內(nèi)門(mén)窗，減少雜散光源對(duì)展品的影響，分別在袍服縱向及橫向方向，以矩陣方式，每間距10cm選取測(cè)試點(diǎn)，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)反復(fù)測(cè)量3次，取3次測(cè)量后照度數(shù)據(jù)平均值作為最終結(jié)果。試驗(yàn)中對(duì)袍服表面的光照水平分析從平均照度和照度均勻度兩方面進(jìn)行，平均照度是所取測(cè)試點(diǎn)照度總和與測(cè)試點(diǎn)數(shù)量之比，照度均勻度則是最小照度值E與平均照度值Eave之比。照度均勻度是一定距離范圍內(nèi)照度變化的情況，它決定了展品的亮度和視覺(jué)清晰度情況。實(shí)際上，絕對(duì)的照度均勻度是不可能達(dá)到的，通常要求達(dá)到E”Eave=1/1.2。目前各類博物館的照明條件層次不齊，照度均勻度可擴(kuò)展為1/1.2~1/3，即0“83~0“33，平均照度值越低，展品表面光照分布越不均勻。根據(jù)GB”T23863-2009《博物館照明設(shè)計(jì)規(guī)范》，尺寸≥100cm的大尺幅平面展品，照度均勻度至少需達(dá)到0.4。

結(jié)果與討論

1.重點(diǎn)照明模式中的平面絲織文物懸掛展陳時(shí)的光照特點(diǎn)

在50°入射角情況下，袍服衣身平均照度值46.8lx，照度均勻度0.53；衣袖平均照度值41.2lx，照度均勻度0.63；袍服整體區(qū)域平均照度值41lx，照度均勻度0.6。袍服的衣身、衣袖及袍服整體區(qū)域，平均照度值和照度均勻度都比較接近，這說(shuō)明在該入射角下，袍服表面的光線中心與中心之外區(qū)域的光照水平接近，達(dá)到了較為均衡的狀態(tài)。圖3是袍服整體區(qū)域、衣袖及衣身等區(qū)域在重點(diǎn)照明模式中懸掛展陳狀態(tài)下的平均照度及照度均勻度。

在60°入射角情況下，衣身平均照度值34.2lx，照度均勻度0.43；衣袖平均照度值42.2lx，照度均勻度0.71；袍服整體區(qū)域平均照度值42.2lx，照度均勻度0.4。隨著入射角的增大，袍服表面的光線中心區(qū)域向衣袖方向移動(dòng)，衣袖區(qū)域的平均照度值增加。

70°入射角時(shí)衣身平均照度值29.5lx，照度均勻度0.44；衣袖平均照度值49.3lx，照度均勻度0.81；袍服整體區(qū)域平均照度值34.1lx，照度均勻度0.38。隨著入射角的增加，光線中心區(qū)域之外的照度水平沿著衣身向下逐漸減弱，在衣身及袍服整體區(qū)域的末端達(dá)到最低值，與光線中心區(qū)域形成較大的反差。

在80°入射角情況下，衣身平均照度值13.2lx，照度均勻度0.45；衣袖平均照度值22.4lx，照度均勻度0.53；袍服整體區(qū)域平均照度值15.0lx，照度均勻度0.4。在該入射角下，盡管袍服衣身及衣袖區(qū)域照度均勻度達(dá)到10.45及0.53，但是表面平均照度較低。從該試驗(yàn)中可知，袍服形制的絲織品在重點(diǎn)照明設(shè)計(jì)中，當(dāng)以懸掛方式展陳時(shí)，50°為光線最佳入射角，在該入射角下袍服整體、衣身、衣袖的平均照度值和照度均勻度均達(dá)到平衡的狀態(tài)。

由此也可以推斷，大尺幅方形、大尺幅縱幅絲織品在50°入射角度也有比較好的平均照度及照度均勻度。大尺幅橫幅絲織品在入射角在60°~70°比較適合，尤其在70°入射角時(shí)，其平均照度值及照度均勻度都達(dá)到很好的水平。80°的入射角不適合作為重點(diǎn)照明設(shè)計(jì)中大尺幅平面絲織品的入射角方案。圖4為重點(diǎn)照明中50°~80°入射角下的袍服懸掛展陳效果。

2.重點(diǎn)照明模式下平面絲織文物展陳視覺(jué)效果評(píng)價(jià)

采用圖像“對(duì)比度”的評(píng)估方法來(lái)評(píng)價(jià)重點(diǎn)照明下懸掛展陳的平面絲織品的視覺(jué)感受。在運(yùn)用“對(duì)比度”進(jìn)行分析的過(guò)程中，圖像像素大小同視覺(jué)區(qū)域中相應(yīng)區(qū)域所呈現(xiàn)的平均亮度有關(guān)，用于分析像素亮度分布的直方圖描述了亮度層級(jí)的統(tǒng)計(jì)方法。直方圖的垂直坐標(biāo)為像素的數(shù)量，范圍從0（黑）~100%（白），黑白范圍在水平坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)于計(jì)算機(jī)中的數(shù)值為0~255的亮度值。在低亮度視覺(jué)區(qū)域更多的像素點(diǎn)靠0值，而在高亮度視覺(jué)區(qū)域中，像素點(diǎn)的位置靠近255。

根據(jù)結(jié)果與討論1.重點(diǎn)照明模式試驗(yàn)分析，在光線入射角50、60°及70°的情況下，大尺幅袍服、橫幅及大尺幅方形絲織品在可以取得比較均勻的光照分布，而80°光線入射角以上，上述絲織品的照度均勻度及平均照度都比較低，因此以下分析在光線入射角50°~70°的照明模式中進(jìn)行。表1是袍服在重點(diǎn)照明中懸掛展陳狀態(tài)下的亮度峰值變化。

在光線50°~70°入射角狀態(tài)下，袍服整體區(qū)域的亮度分布層級(jí)從低至高都有分布，但在最暗及最亮區(qū)域無(wú)分布，所呈現(xiàn)亮度層級(jí)分布區(qū)的峰值變化具有頻繁起伏的層次感。50°入射角中亮度峰值起伏較頻率且平緩，說(shuō)明在這種光照下大尺幅袍服及方形絲織品視覺(jué)感受的亮度層次較為豐富，且不凸兀，視覺(jué)上能取得較為柔和的觀賞效果。在60°及70°入射角下，低亮度區(qū)的亮度峰值與中亮度區(qū)域峰值之間的差異增加，且中、高亮度區(qū)的峰值較低，在,70°入射角時(shí)更為明顯。說(shuō)明在這兩種照明模式下大尺幅袍服及方形絲織品在觀賞時(shí)視覺(jué)明亮程度低于50°入射，且絲織品表面的明暗反差要高于50°入射時(shí)的視覺(jué)感受。袍服衣袖的亮度峰值主要集中于中等亮度區(qū)，低亮度區(qū)峰值缺失，高亮度區(qū)峰值低，這表明大尺幅橫幅絲織品在該照明狀態(tài)下，沒(méi)有明顯的明暗層次變化，對(duì)比協(xié)調(diào)，可以在中等亮度的視覺(jué)感受內(nèi)取得較為柔和的視看效果。隨著入射角度的增加，袍服衣袖區(qū)域的亮度峰值更加集中于中等亮度區(qū)，在70°入射角下尤其明顯，這說(shuō)明隨著光線入射角的增加，衣袖區(qū)域的明暗層級(jí)對(duì)比越來(lái)越弱，視覺(jué)感受因明暗對(duì)比平緩而顯得更為柔和。袍服衣身區(qū)域亮度峰值明顯集中于低亮度區(qū)，且該區(qū)域內(nèi)的亮度層級(jí)變化較緩和，這也表明大尺幅縱幅絲織品在該照明模式下，處于低亮度視覺(jué)感受，明暗對(duì)比度較弱。隨著光線入射角度的增加，低亮度區(qū)峰值形態(tài)更為尖銳，中亮度區(qū)及高亮度區(qū)基本缺失，視覺(jué)感受也隨之模糊。