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1、展厅界面材质反射光的色温与显色性的比较研究在影响艺术品颜色知觉的照明因素与非照明因素之间，存在一条联系纽带，即环境反射光。环境反射光在博物馆视觉环境的研究领域内仍处在空白状态。在展示小件展品的博物馆中，一般由射灯对展品实行重点照明，展厅的环境通常处在较暗的状态；由于入射到空间界面的光线很少，环境反射光的影响不大。对于重要展示大幅墙上作品的艺术博物馆来说，展厅空间照明与艺术品照明通常合二为一，入射到空间界面的光线较多，反射光线携带的空间界面材质的光谱信息将对艺术品的颜色知觉构成影响。本节对反射光的研究重要基于分光测色仪对材质的光谱测量和根据测量数据进行的反射光光谱计算。中国照明网技术论文电光源
2、1 界面材质反射光色温及显色性比较研究的理论依据中国照明网技术论文电光源 论文第四章曾经简要介绍了透明材质过滤后光线的色温及显色性能的计算方法，该方法同样合用于反射光色温（运用图7.2所示方法1得到的反射光三刺激值进行推算）和显色性能（Crawford法）的计算。透射光光谱计算与反射光光谱计算两者的区别在于计算结果的物理意义：使用透光材料对光线进行过滤，操作简朴，计算结果可以直接反映过滤后光线的色温及显色性能；反射光色温及显色性能的计算结果仅代表一种抱负状况，即待求光线完全来自于该种材料对已知光线的一次反射，而实际空间中的光线反射情况是十分复杂的，计算结果只能表达界面材质对某一特定入射光谱的改
3、变倾向，改变的限度与界面的空间几何关系、材质反射比等众多因素有关。中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 图7.2 物体反射光的三刺激值X,Y,Z的计算环节（Billmeyer，jr.和Saltzman，1981）中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 图7.3 NPL-Crawford显色性能计算第一步中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 材质反射后光线显色性能的计算目前有两种计算方法CIE法1和NP
4、L-Crawford光谱波段法2。图7.3为NPL-Crawford光谱波段法显色性能计算的第一步，将入射光源（图7.3所示为D65光源）的光谱分布与反射物体（图7.3所示为透射物体）的光谱分布分波段相乘，得到二次光源依CIE1931标准色度系统的光源色三刺激值（X、Y、Z），进而得到该光源的色坐标（x、y），由1931色度图得出该光源的相关色温。中国照明网技术论文电光源 Crawford将可见光划分为6个波段（划分点为400、455、510、540、590、620及760nm）通过计算每一波段同该相关色温参考光源光谱能量（图7.4）的差异值，评估二次光源的显色性能。Crawford发现了在显
5、色性能的改变为人眼所注意之前，各波段发生多少改变刚好能为视觉所容忍。中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 图7.4 NPL-Crawford显色性能计算最后环节中国照明网技术论文电光源 界面材质反射后光线的色温和显色性能的计算对于艺术博物馆的展厅具有更为重要的意义：中国照明网技术论文电光源 1.采用间接光对墙上艺术品进行照明的情况在展厅空间中普遍存在。无论自然光还是人工光，在通过光学系统复杂的反射过程之后，才照射到艺术品表面。从这个意义上说，传统的以光源色温和显色性为设计和评估标准的方法是不全面的。中国照明网技术论文电光源 2. 对于采用直接光对艺术品进
6、行照明的展厅，反射光色温和显色性同样具有重要意义。后文中笔者将用实验证明同时对比、视觉恒常性等对展厅颜色知觉的影响。展厅空间除展品外的多数界面（涉及参观者）均受到反射光不同限度的影响：在人脚和柱子等底部空间的视觉感受中，地面反射光起到一定作用；在参观者面部的视觉感受中，墙面和艺术品的反射光起到一定作用；在墙面和艺术品的视觉感受中，其它墙面和顶棚的反射光起到一定作用。中国照明网技术论文电光源 虽然每通过一次反射，光线的强度就减弱一次，且不同界面的反射令最终的光环境表现得十分复杂，难以用解析的方式对直接光和界面反射光进行分析。尽管如此，从界面材质自身的属性进行分析，对于已知光源，至少可以掌握所选材
7、质改变入射光线色温和显色性能的倾向。因此，可以选择那些不减少特定光线显色性能的界面材质，可以选择那些令最终空间色温与建筑师构思、博物馆初衷和艺术品特点等相匹配的界面材质。中国照明网技术论文电光源 2 木地板反射光色温及显色性的比较研究中国照明网技术论文电光源 地板是艺术博物馆中最常见的地面做法，前文的记录显示53.6%的博物馆展厅使用地板。地板的光谱重要由木材的材质和表面解决方法决定。中国照明网技术论文电光源 选取建筑馆一层走廊展示的地板样品进行测试。测量设备为Minolta CM-2600d分光光度仪，对每个地板样品测三个不同位置，测量结果取平均值。根据测量的光谱反射比进行叠加近似计算积分。
8、近似计算的波长范围为400nm760nm，波长间隔取=10nm。由于材质的反射光与入射光的光谱是一一相应的，故选取D65与标准A光源作为入射光源。这样每个样品相应着两组反射光色温与显色性的计算结果，分别与实践层面的6500K天空光及卤钨灯光源相相应。中国照明网技术论文电光源 初步结论：中国照明网技术论文电光源 1. D65光源和A光源发出的光线，在通过所测试的10个暖色系地板样本反射之后，色温均将低，其中D65光源反射光色温减少更为明显。中国照明网技术论文电光源 2. 地板反射光的显色性能普遍较低，其中A光源反射光显色性下降更为明显。中国照明网技术论文电光源 3.地板反射光色温、显色性与地板反
9、射比并不呈明显的线性关系。中国照明网技术论文电光源 4.对于中国国家美术馆的地板选择，如允许反射比上调1.78%，选择样本4，则反射光色温提高300K左右，D65反射光显色性提高1个等级，A光源反射光显色性提高2个等级。中国照明网技术论文电光源3 墙面材质海基布反射光色温及显色性的比较研究中国照明网技术论文电光源 中国国家美术馆绝大部分展厅墙面为白色海基布。2023年10月，法国印象派绘画珍品展于美术馆举办。策展方在考察美术馆展示环境之后，从绘画作品的视觉效果出发，于多处位置改变了展墙材质，但新增展墙仍以海基布材料为主，只是颜色改为中性灰、绿灰和蓝灰。笔者现场调研发现，很多参观者对于改造后的展
10、出环境并不满意，认为展厅空间过暗，注意力不能集中。笔者认为舜胃脑於杂诒究翁庋芯烤哂幸欢慰技壑担?0202311月进行了材质的现场测量。测量设备、原理、方法和计算方法同地板研究。中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 中国照明网技术论文电光源 初步结论：中国照明网技术论文电光源 1白色、绿灰色、灰色海基布令A光源反射光色温提高，令D65光源反射光色温减少；蓝灰色海基布令两者反射光色温均提高。但色温改变的幅度均不大，此项指标远优于木地板。中国照明网技术论文电光源 2除绿灰色海基布反射光显色性偏低外，其余三种海基布反射光显色性良好。中国
11、照明网技术论文电光源 3反射光色温及显色性与海基布反射比无相应关系。中国照明网技术论文电光源 4观众的不适感重要与海基布的反射比有关。新增三种海基布的反射比为白色海基布的1/41/3，则墙面亮度减少为本来的1/41/3。加之照度水平由平常的300lx降至100lx，实际的墙面亮度约为平常的1/121/9。虽然保证了艺术品与墙面亮度对比不至过大，但过低的空间亮度减少了观众的注意力。中国照明网技术论文电光源 4 石材反射光色温及显色性的比较研究中国照明网技术论文电光源 天然建筑石材按其基本特点分为花岗石和大理石两类，由于产地的不同及石材中矿物含量的差别而形成了多样的花色品种。建筑用饰面石材性质坚硬
12、、耐腐耐酸碱性好，表面感观效能持久，且品种丰富，颜色多样。“由于众多石材有不同的质地纹理，因而需要采用多种加工工艺。工艺的运用不仅可以使产品的特殊性能表现出来，并且可以发明出多样的视觉效果。石面修整类型的选择取决于石材的品种、硬度、设计目的以及石材部件所要应用到的位置。石材表面质量的好坏取决于加工工艺的优良限度，研磨抛光工艺可以表现出石材的矿物含量、颜色、质地和结构。黑色石材如想表现出自身的真正特质，只有通过研磨抛光工艺。比较粗糙的加工形式会令石材表面呈现出更为苍白的颜色。同时，研磨抛光工艺会使浅色石材表现得略微发暗。”1中国照明网技术论文电光源 花岗石的重要成分是石英、黑云母、角闪石及长石等
13、矿物，质坚硬，强度高，有相称好的耐久性和良好的耐磨性，外观稳重大方，是优良的建筑石料。加工方式涉及自然裂纹、粗凿、打点/冲孔/琢痕、凿石锤、带沙钢锯、金刚石锯、碾磨、粗平磨、细平磨、转磨、细转磨、研磨抛光等。花岗石表面肌理根据加工方式的不同分为三种：镜面板材表面平整，具有镜面光泽的板材；细面板材表面平整、光滑的板材；粗面板材表面平整、粗糙、具有较规则加工条纹的机刨板、剁斧板、锤击板、烧毛板等。由于花岗石多成分的形成原理，花岗石的表面颜色不是单一的，通常由23种颜色颗粒组成，因此花岗石近看时有着丰富的颜色组成，而远观时则是一种混色效果。黑云母是大多数花岗石都具有的成分，由于这种黑色的加入，使得花
14、岗石的彩度通常都比较低，色彩含蓄、沉着。尹思谨曾使用分光光度仪对常用的花岗石表面颜色进行测量。“从测量结果可以看出，花岗石表面由于多种颜色颗粒的混合效果，特别是黑云母的黑色元素的作用，使花岗石最终的外观颜色基本在低彩度的范围，最高不超过3，大部分是1或者2。而当石材表面通过肌理解决，如剁斧、锤击、烧毛后，由于表面粗糙，反射比减少，颜色更趋向于灰色。”2大理石是由石灰石、白云石、方解石变质而成的结晶岩石，组织细密，表面硬度不大，较易风化。加工方式涉及自然裂纹、粗凿、打点/冲孔/琢痕、凿石锤、斧凿、梳刷、宽凿、粗面、摩擦、喷砂、电锯、金刚石锯、碾磨、粗转磨、 转磨、细转磨、半抛光、研磨抛光等。大理
15、石易于加工，纹理丰富美丽，颜色种类也较花岗石多样，但因耐损性较差，多用于建筑室内装修装饰工程中。中国照明网技术论文电光源 初步结论：中国照明网技术论文电光源 1灰白色、灰色、黑色系石材反射光显色性较好；在目视具有颜色倾向的石材中，中国美术馆所选深米黄色罗马洞石、国产岫石反射光显色性较好，其它蓝色、紫色、红色、棕色倾向石材反射光显色性不佳。中国照明网技术论文电光源 2反射光色温、显色性能与材料反射比无相应关系。中国照明网技术论文电光源 3 中国美术馆一层所选深米黄色罗马洞石令反射光色温减少过多，若允许改变颜色倾向，在反射比保持大体不变的前提下，可选择44（樱花红）、46（安溪红）号样本替代，二、三层展厅地面所选用的岫石也可作为替代品。中国照明网技术论文电光源 木地板、海基布、石材三类材质的反射光色温及显色性的比较研究虽然基于定量分析，可以排出“名次”，但并不能凭此决定展厅空间界面材质的选择。由于此项研究基于材质反射光这一介乎“照明因素”与“非照明因素”之间的过渡元素，
