如何做好博物馆灯光改造
——湖北恩施州博物馆灯光改造案例赏析
案例背景：恩施土家族苗族自治州博物馆位于金桂大道与金山大道交叉口东北侧文化中心，为国家二级博物馆。是湖北省规模最大、文物藏品最丰富的地区级综合性少数民族博物馆，也是湖北省少数民族文物陈列、保管、研究的中心博物馆。恩施州博物馆陈列布展总面积19094㎡，展厅面积7567㎡，于2013年正式完工并对外开放。
图一：恩施文化中心（恩施州博物馆）
恩施州博物馆建设所采用的照明设备是国内某知名博物馆照明品牌灯具，照明光源为传统的金属卤化物灯，经过了五年的使用，大部分灯具老化、光衰、死灯现象严重，致使展厅照度过低，空间昏暗、光影无序，观赏效果差，灯光改造迫在眉睫。2018年上半年，恩施州政府启动了博物馆灯光改造工程，改造面积约5000平方米，占整个博物馆展厅面积的70%以上，除临展厅外的固定陈列均在改造之列。
图二：改造前展厅的低照度环境
图三：改造前展厅的昏暗场景
作为项目的主要参与方，三可变焦承接了恩施州博物馆灯光改造工作的大部分任务。对于传统光源的替换改造，三可虽然有着南京市博物馆等项目的实践经验，但面对如此大面积的改造任务以及该项工程中较高的技术和施工难度，我们也遇到了不少的挑战。
一、新旧灯具替换中的功率计算
恩施州博物馆展陈中的柜外照明灯具原为传统的金卤灯，功率在50W-75W不等。依据经验理论值13-15%的能效换算，选用8W-15W功率的LED灯具替换即可。同时原灯具为固定光束角，为达到更好的效果，我们使用了无极变焦LED专业灯具进行替换，从而实现了不同展品的灵活用光。
图四：改造前的50W-75W的金卤灯具
图五：替换后的LED变焦专业灯具
二、光学参数和灯具使用量设计
恩施州博物馆柜外照明主要为场景部分和展板部分，其空间层高大多在6米左右。为此，针对场景部分，我们采用8°以内极窄光束角的变焦灯具，展板部分采用15°左右窄角度的变焦灯具。同时针对高度在2.8米左右，且展品多为立体文物的通柜，我们采用6°光束角的嵌入式变焦灯具。基于上述灯具参数设定，再经过现场勘测，结合原照明设备的数量，综合科学合理的计算，进而得出各类照明灯具的数量。
三、灯光的现场施工和调试
灯具的替换改造施工包括两项工作，即原有灯具的拆除和新照明灯具的安装。而在新灯具安装的同时需要进行同步调光。
1、展板部分调光
展板照明的重点在于照度的均匀性、展板外无溢光、有效的眩光处理三个方面。对于照度的均匀性，我们使用DIY二次配光技术，将变焦与二次配光进行结合，在精准控光的前提下进行均匀度的上的调整，满足了博物馆照明规范中小幅展板≥0.8，1.4米以上的展板≥0.4的均匀度指标要求。在炫光控制上，使用了半遮光罩的防眩光配件，以降低眩光值，确保灯光的舒适性。
图六：改造后的展板照明效果
2、场景部分调光
恩施州博物的主展内容是“恩施记忆”场景，其主要内容为远古恩施、恩施革命历史、恩施的非遗、土家族文化等。这部分场景灯光的效果，在一定程度上决定了本次灯光改造的成败。
图七：恩施记忆展厅入口
首先，灯光要充分表达各部分的中心思想，相关中心思想部分的灯光要相应加强，有关辅助说明部分的灯光应相对弱化。因此，在灯光调试时，我们充分分析了场景的内容，做到主次分明，不喧宾夺主，从而有的放矢地进行场景灯光调试。
其次，场景部分灯光需将人物及辅助道具等立体场景（近景）与墙面的彩绘等垂直平面场景（远景）进行有机过度衔接。这需要做到下述三点：
（1）科学布置灯具并确定投射方向，使立体场景（近景）符合阴影透视的三维效果，并处理好立体场景（近景）人物辅助道具的阴影和重影问题。
图八：场景（近景）人物阴影和重影处理
（2）通过灯光的作用，使立体场景（近景）与垂直平面场景（远景）在不同的平面和空间维度上进行有机融合，尽量满足场景设置的真实性效果要求。如果立体场景（远景）和垂直平面场景（远景）在灯光使用上融合得不好，将会出现失真和光影凌乱的场面。
图九：立体人物（近景）和垂直平面（远景）灯光处理后整体效果
（3）克服高空作业等困难的挑战。场景空间层高6米，大型高空操作机械无法进场，工作的强度和危险度加大。同时场景的内容较为丰富，调光人员需全方位立体关注,这样的空中作业挑战是空前的。
3、展柜部分调光
展柜部分原先使用的LED射灯部分，按原开孔尺寸替换为无极变焦射灯，同时针对文物特征进行相应的调光。展柜顶部的软膜基础照明部分则在文物不撤离的情况下进行灯具的更换和调光，为保证文物的安全，我们与馆方及监理反复研究，达成了有效的安全保护措施，通过精心细致的工作，取得圆满的结果。
图十：展柜灯光改造前效果
由于展柜空间受限，为了不破坏文物，只能进行局部灯光调整，同时由于原展柜的基础照明未设置调光功能，最后达到的效果出现柜内整体偏亮的情况。但是比原来灯光参齐不齐，昏暗的效果改善了很多，并且柜内的灯光均匀度也提高不少，观赏也非常舒适。
图十一：展柜灯光改造后效果
恩施州博物馆的灯光项目是我们进行的一次较大规模的替换改造工程，其效果得到恩施州博物馆方管理和技术层的一致认可。三可变焦照明团队在这次灯光改造中积累了大量的实践经验，进一步丰富了专业知识，在此与业内同行一并分享，以飨对博物馆照明充满热忱的广大读者。
