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）測試展品表面的照度值。。復(fù)制袍服形制，通袖長100cm，衣長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，衣袖可對應(yīng)大尺幅橫幅絲織品，衣身可對應(yīng)為大尺幅縱幅絲織品，整體袍服區(qū)域可對應(yīng)為大尺幅方形絲織品。通過對不同劃分區(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效果。依據(jù)博物館對絲織品的光照要求，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。在測試過程中，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)室內(nèi)門窗，減少雜散光源對展品的影響，分別在袍服縱向及橫向方向，以矩陣方式，每間距10cm選取測試點(diǎn)，每個(gè)測試點(diǎn)反復(fù)測量3次，取3次測量后照度數(shù)據(jù)平均值作為最終結(jié)果。試驗(yàn)中對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，平均照度是所取測試點(diǎn)照度總和與測試點(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清晰度情況。實(shí)際上，絕對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效果評價(jià)

采用圖像“對比度”的評估方法來評價(jià)重點(diǎn)照明下懸掛展陳的平面絲織品的視覺感受。在運(yùn)用“對比度”進(jìn)行分析的過程中，圖像像素大小同視覺區(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。在低亮度視覺區(qū)域更多的像素點(diǎn)靠0值，而在高亮度視覺區(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)域的亮度分布層級從低至高都有分布，但在最暗及最亮區(qū)域無分布，所呈現(xiàn)亮度層級分布區(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，說明在這種光照下大尺幅袍服及方形絲織品視覺感受的亮度層次較為豐富，且不凸兀，視覺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，沒有明顯的明暗層次變化，對比協(xié)調(diào)，可以在中等亮度的視覺感受內(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，這說明隨著光線入射角的增加，衣袖區(qū)域的明暗層級對比越來越弱，視覺感受因明暗對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，處于低亮度視覺感受，明暗對比度較弱。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，視覺感受也隨之模糊。