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自然科学类博物馆需要什么样的光?

2022-05-09


自然科学类博物馆是收藏、制作和陈列天文、地质、植物、动物、古生物和人类等方面具有历史意义的标本,供科学研究和文化教育的机构。那么它的灯光如何做呢?什么样的光才能满足场馆舒适自然的要求?

我们将从色温、照度、显色指数、光影关系、均匀性等多个方面分析:

一、色温

自然馆的灯光应该舒适自然,白天自然光是最好的参照物。 它明亮舒适,光影自然。不过,白天自然光的亮度与色温变化比较大。


白天的自然光色温变化,大致从3000-7000K。


那么,自然科学类博物馆的室内灯光的色温如何设计?

日出日落时色温3000K,照度1000-2000lux,正午阳光下色温5500K,照度60000-100000lux。这是我们感知的自然光。做自然馆时倒不必需要一模一样的照度与色温,这不太现实,因为照度太高不节能。


我们作适当调整。高照度下色温高,感觉更自然一些。而自然馆室内150-500lux的照度,对于这个照度可选4000K,这个色温不高,但是这种照度下,感觉白一些,自然一些。如果硬搬白天自然光的色温,譬如选用5500K,就会感觉太白,蓝光辐射也比较高,眼睛不舒服。


二、照度

确定自然科学类博物馆的灯光色温以后,照度也随之确定:150-500lux。这种搭配是基于克鲁托夫曲线:照度-色温视觉舒适曲线:


可以看出,色温与照度的关系更多地与人的感受相关。高色温与较高照度、低色温与低照度搭配会让人感到舒适。自然馆比较适宜的色温是4000K,参考上图照度范围200-1000lux位于照度舒适区,150lux以下的照度感觉点清冷阴郁,若超过1000lux,则色温应调至4500以上。 

三、显色指数

自然馆光环境照度偏低,要清晰辨别展品,需要高显指的光。《博物馆照明设计规范》要求:在陈列绘画、彩色织物、多色展品等对辨色要求高的场所,应采用一般显色指数(Ra)不低于90的光源。所以在自然馆照明应用时,灯光的显指要大于90。由于技术进步, 如今专业灯具显指都达到了95,故自然馆灯光显指也可随之提高。如此各种景观或展品表现更真实。 


四、光影关系

在自然的光环境中,光线有两个特征:

一、光线通常往下投射的,影子落在地上,而不会落到高处。

二、白天物体在太阳光下,影子只有一个,不会出现多重阴影。


根据这个原则,我们来看一些人工光模拟,就会发现失真了:


上图澳门威尼斯不夜城的人造天空,但是从灯光模拟来看,有两个问题:

1、天空模拟晴天,色温比较高的。但内部建筑灯光色温太低偏黄,与天空色温不协调。合适的做法是将室内光做亮做白,以与白天光环境呼应。

2、上照式的灯带与装饰光,这些通常用于夜景照明,在这里出现与整体光氛围不协调。应调整外立面照明,让光往下投射。


同样,上图是一个自然馆的灯光场景,也存在两个问题:

1、重影太多,用了很多只灯打光,看起来很杂乱。

2、色温偏暖,尤其是中间浅粉色与与边部微黄色不一,看起来不自然;

当然,还有其它问题,如照度不均匀,局部过曝等,不一一赘述。

五、光的均匀性

自然光是比较柔和的,故自然类博物馆的布光也需要均匀。下图自然馆的场景配光很不均匀,有些地方过曝…


另外一个场景墙面与地面的布光都做得不错(如下图),尤其是墙面的光非常舒适。 


不足的是场景中树木的投光暗了一些。如果布光时增加树木的顶部投光,让均匀直射的光从树顶投下来,在地面形成深浅不一的光影,效果会更自然。

以上是我们讨论自然馆灯光的基本方面,当然,具体不同场景也各有要求,这些在后面的文章中讨论。



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排  版|博小二
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