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LED在博物館照明的應用

近年來,由於台灣以及全球各地的社會進步與生活品質提升,民眾對於生活中的美感體驗更加重視,也更加希望將藝術帶入生活當中。美術館、藝廊和博物館的照明系統(以下簡稱美術館照明系統)是凸顯美術品、工藝品、民俗文物(以下簡稱藝術文物)展覽效果的關鍵。而照明的選擇,無非考慮文物保存、節能、展出效果體現,及商務銷售(在有展售的場地,如藝廊、美術館博物館的文物複製品販售等)等因素的綜合考量。LED照明除了在節能方面較其他照明方式(如:鎢絲燈、熒光燈、鹵素燈等)有絕對的優勢外,在文物保存和展出效果上也有突出的表現,以下略述之:

  • 在文物保存方面:根據各國文物保存專家的多年研究,過度的照明和不良的發光頻譜是導致文物變質和損壞的元兇之一。國際照明學會(Commission International de l’Eclairage, CIE)針對光源對於文物的影響制定了CIE157-2004 技術報告,針對文物光化學(UV 波段)和熱輻射(IR 波段)導致的老化,基於文物的材料特性將其分為無敏感度、低敏感度、中敏感度和高敏感度等共4種,並且制定了照明強度和每年極限光照量的指導方針
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    Cuttle在1990年以實驗的方法證明,三色光源對於文物的保存較好,而且對於藝術品的演色能力(主觀評斷)與白光接近 。日本學者渕田教授團隊 則指出,LED-RGB發光模組的在低照度下有較好的演色性,而且較其他光源更不容易損傷文物。美國洛杉磯市的Getty 博物館也在2010年在高光敏感文物的展示中,大量採用了LED照明 。由於LED由於具有較好的照度控制性、較好的演色能力和較少的UV/IR波段,因此成為其中的理想光源 ,並且台灣已經有多位專家學者以專文論述

  • 在產出效果方面:展出的效果與照明的演繹展品顏色的能力有關,在評斷美術館照明的優劣方面,大體上可以分為客觀因素、文物因素和主觀因素等3種因素的綜合考量(同時需要考慮3個因素之間的相互影響關係):
  • (1)客觀因子是指在人眼視覺認知色域空間中,在不同的照明條件下(如:光源頻譜、照度等),對於色彩辨別的能力。其中比較有代表性的是基於CIE CIEXYZ(1931)色域空間的CRI體系,和基於CIECAM02體系的nCRI體系等等。對於美術館照明來說,因為多採用低照度照明並且環境照度也低,學者大多建議應該採取CIECAM02體系

    (2)文物因子與產出文物的主體顏色、幾何和藝術主體特性有關。一般來說,藝術家通常以日光為創作時的光源。除非藝術家特別以燭光為創作時的照明,一般來說以6500K色溫的照明(比如說CIE的D65標準光源)來展示是最能夠體現藝術家所要傳達的情景。然而,考慮高色溫帶有藍-UV頻譜較高,對於文物的保存不利,現代文物展示大多採用較低的色溫(如3600K或4500K)。文獻指出,對於以紅色色彩(包含黃紅、紫紅等)為中心色調之繪畫,比如水彩畫、油畫等,以人因方法分析得出若以較低色溫的照明,較能展現繪畫的美感。而對於三維立體文物(如:雕塑)而言,較二維平面文物(如繪畫)需要更低的色溫來展現其三維輪廓 ,其差異約在1000K左右。而如果文物的主體與傍晚或慈愛、家庭溫暖有關者,由於觀者有既定印象的緣故,也需要比較低的色溫來展現該文物。

    (3)主觀因子與觀展群眾有關,包含群眾所在地的文化、社會、教育、年齡等等。比如說,東西方社會對於公共和私人空間照明色溫的喜好不同等。在2015的研究發現,台灣和大陸的20-25歲年輕人群體(同時考慮工程和藝術背景的大學生)對於美術館照明環境「溫暖度」的主觀評價也有明顯的差異

LED照明因為採用了窄帶寬(Narrow Bandwidth)但是更多彩的光源。也是因為如此,按照CIE157-2004的光傷害量計算,LED照明對於藝術文物的傷害遠遠較傳統光源要小5倍以上,較日光小80倍以上。另一方面,正因為LED發光頻譜的特性,LED照明利用窄帶寬、多彩、又可以精確調控單種色彩發光強度的特性,較傳統照明能夠依照藝術文物的色彩特性,更生動的演繹藝術文物的色彩。因此LED照明對於文物的保存和美術館照明展出效果具有正面的貢獻。

美國能源部 (Department of Energy, USA)、Getty文物保存協會(Getty Conservation Institute, GCI)和加拿大文物保存協會(Canandian Conservation Institute, CCI)委託太平洋西北國家實驗室(Pacific Northwest National Laboratory, PNNL)針對北美地區重要美術館和博物館在LED照明上的應用進行了廣泛的調查研究 ,並且在2014年11月於DoE下屬固態照明項目(Solid-State Lighting Program)中形成正式報告。研究指出,美術館和博物館專業人士認為LED的節能減碳是一個重要的LED照明替換因素,但是不能犧牲照明的效果,更不能傷害文物。平均而言,在現有的光源中(2014年結果),有51%光源仍採用鎢絲燈泡、40%採用LED、13%是緊湊式螢光燈,其他光源約佔22%。而在2009年的時候,LED的使用幾乎為零。當在被問及是否願意在現有的LED照明基礎之在再行添購新的LED,約有71%博物館專業人士呈現正面回答,只有6%是負面,其餘採保留的態度。該報告可以從美國DoE的GATEWAY項目中下載。

從以上的分析可以得知,LED照明技術應用於藝術文物的展示有非常大的潛在市場,但是所需要的專業知識門檻也較一般照明要來的高,適合以技術為導向的企業來開拓這個市場。

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