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光環境與書法展品喜好程度的相關性研究

發布日期:2020-08-05 點擊次數:546

光環境與書法展品喜好程度的相關性研究

張原銘,高聞,林嘉源,王志勝,鄒念育1*

(大連工業大學 光子學研究所,遼寧 大連 116034)

*通信作者

摘要書法是我國特有的一項傳統藝術,為更好地通過照明呈現其藝術效果,研究以博物館對書法作品照明需求為對象,通過搭建光環鏡展示空間進行心理物理實驗,對書法展品在不同照度和光源色溫下的喜好程度進行相關性研究。實驗數據結果表明:書法展品在150lx-200lx照度和3500-4500K光源色溫下人眼喜好程度更高。另外,書法展品受光源色溫對人眼的喜好影響顯著強于照度。

關鍵詞書法展品;照度;色溫;喜好程度


一 引言

書法作為國粹,是一個民族符號,代表了中國文化的博大精深,體現著民族文化的永恒魅力。我國大多數博物館、美術館都設有書畫展廳,其中書法作品是主要的展品之一,而且存量巨大[1]。目前國家對于博物館、美術館光環境的設計標準主要是依據GB/T23863-2009《博物館照明設計規范》和 JGJ66—2015《博物館建筑設計規范》(以下簡稱“規范”)。而兩項規范大多數是針對傳統光源,具體指標對已經開始大量應用的LED照明并不完全適用。同時值得關注的是我國迄今尚無明確的美術館照明設計規范,所以目前博物館和美術館對書法作品的照明情況各不相同[2-3]。

國際照明委員會等相關組織對博物館展品按照光化學性質進行了劃分,書法展品屬于最高敏感級,照明光源色溫應≤2900K,照度應≤50lx[1]。由于國際現有研究主要面向油畫、壁畫等藝術形式,其色彩構成與我國書法作品存在顯著差異,并且LED光源在博物館照明的應用日益廣泛,凾需開展光環境與中國書法作品展陳喜好程度相關性的研究 [4-6]。

針對上述問題,本文基于當前博物館、美術館書法作品展陳光環境的現狀,通過搭建光環境展示空間,邀請參觀者在主觀層面進行心理物理學實驗,獲取觀察者在不同色溫及照度組合下對書法展品藝術性的喜好程度,研究光環境與書法展品喜好程度的相關性,探討適于書法作品展示和欣賞的光環境。

二 書法作品展陳光環境設定

在2016年出版的《光之變革》——博物館美術館LED應用調查報告[7],收錄了大量著名博物館、美術館的光環境調研報告。從中可以發現,目前博物館、美術館對書法作品的光環境所采用的色溫與照度存在明顯的差異。通過對博物館參展者主觀調查后發現,參觀者對于低照度低色溫下的書法展品喜好程度不算太高,反而更傾向于采用更高照度和中高色溫區域光源照明的書法展品。

1941年發表的Kruithof舒適度區域是照明領域最早的色溫和照度舒適度實驗結果,結論為低照度的低色溫光源和高照度的高色溫光源被認為是舒適照明(圖1中非陰影區域)[8]。圖1中長條矩形區域是博物館、美術館照明照度、色溫的實際可選范圍,照度200lx至800lx,色溫3000K至6000K(圖1種矩形框區域),但已有研究表明,照度在200lx-800lx之間,隨著照度和色溫的不斷提升,觀察者對于展品的喜好程度增加的并不明顯[9-10]。所以本研究實驗照度選擇為50lx-250lx,共5組照度值,每組間隔50lx;色溫選擇為2500K-6500K,共5組色溫值,每組間隔1000K,如圖1虛線框所示。

 

圖1 舒適照明區域(無陰影)、博物館照明舒適區域 (方框)及本研究照度色溫所選范圍(虛線框)

三 主觀心理物理學實驗

本研究心理物理實驗搭建一個光環境展示空間,模擬博物館書法作品展陳空間環境,營造不同光源條件對書法作品進行照明,光環境展示空間包含書法作品展示區和參展者觀察區。其中,選用一幅真實書法作品(85cm*75cm)掛于墻壁一側,選用LED智能光源,顯色指數Ra=92,色溫及光通量可調,以30°角度,垂直距離40cm對書法作品進行照明。邀請到觀察者模擬博物館參觀者,距離書法作品80cm展開喜好觀察,如圖2(a)所示。

 

圖2(a)心里物理學實驗幾何條件示意圖

 

圖2(b)書法作品實例

實驗選取30名觀察者,其中男女各15人,年齡范圍為18~26歲,均為大連工業大學學生,其均通過色盲和色弱測試。具體實驗時,實驗人員隨機采用不同LED光源對書法作品進行照射,來實現不同照度和色溫的組合,要求觀察者依據7級李克特量表對其展陳喜好進行打分,即非常喜歡(3分),比較喜歡(2分),輕微喜歡(1分),不喜歡也不討厭(0分),輕微不喜歡(-1分),比較不喜歡(-2分),非常不喜歡(-3分)。

同時,為去除色適應等視覺現象對最終實驗結果的影響,實驗中要求觀察者采用口述方式進行打分,實驗人員負責記錄數據。同時,為避免記憶色效應的影響,在改變照度和光源色溫時,要求觀察者閉眼適應20~30s。

四 實驗結果與討論

本次心理物理學實驗共獲得30名觀察者對于書法作品在5種照度和5種相關色溫光源下,總計750組書法展品喜好程度的數據。

表1為不同照明光源條件下,30名觀察者對不同照度和光源色溫下書法展品喜好評價的平均得分情況。其中,平均得分越高,說明喜好程度越高,平均分高于0分說明觀察者對于該照明條件下的書法展品較為喜歡。從表1中可以看出,在不同照度和光源色溫下,觀察者對于書法展品喜好程度存在顯著差異。整體來看,在2500K和6500K相關色溫照明條件下觀察者喜好程度較低,而在3500、4500和5500K條件下喜好程度較高;照度方面,不同照度照明條件下均有較高的喜好程度,并且隨著照度的增加,觀察者對書法展品的喜好程度也隨之增加。此外,研究發現在4500K,200lx的照明條件下書法展品的喜好得分達到0.86。

表1 不同照度和光源色溫下書法展品喜好程度實驗結果(平均值)

 

2500K

3500K

4500K

5500K

6500K

平均分

50lx

0.26

0.42

0.38

0.13

-0.68

0.10

100lx

-0.02

0.45

0.42

0.39

-0.51

0.15

150lx

-0.47

0.58

0.57

0.45

0.24

0.27

200lx

-0.63

0.68

0.86

0.61

0.37

0.38

250lx

-0.56

0.67

0.43

0.51

0.41

0.29

平均分

-0.28

0.56

0.53

0.42

-0.03

表2以標準差的形式,對不同照度和光源色溫下書法展品喜好評價一致性進行表述。其中,標準差越小,說明喜好評價一致性越高,標準差越高,說明喜好評價一致性越低。從表2可以看出,書法展品喜好評價一致性受照度和光源色溫的共同影響。整體來看,4500K光源色溫下書法展品喜好一致性較高,而2500K光源色溫下評價一致性較低,200lx照度下書法展品喜好一致性較高,而50lx照度下評價一致性較低。相比之下,50lx照度和2500K光源色溫下評價標準差相對較高,說明不同觀察者之間對其喜好評價的差異性較大,而在200lx照度和4500K光源色溫下評價標準差相對較低,說明不同觀察者之間對其喜好程度更為接近。

表2 不同照度和光源色溫下書法展品喜好程度實驗結果(標準差)

 

2500K

3500K

4500K

5500K

6500K

平均分

50lx

1.84

1.51

1.24

1.35

1.24

1.44

100lx

1.53

1.43

1.25

1.13

1.23

1.31

150lx

1.62

1.33

1.25

1.32

1.42

1.39

200lx

1.31

1.13

1.08

1.46

1.53

1.30

250lx

1.24

1.57

1.36

1.40

1.42

1.40

平均分

1.50

1.39

1.24

1.33

1.37

圖3(a)-(e)分別為在50lx、100lx、150lx、200lx和250lx照度下,色溫的改變對于書法展品喜好評價的正態分布圖,根據圖像可以發現,在同一照度不同光源色溫條件下,觀察者的喜好分布差異性較為顯著;圖4(a)-(e)分別為在2500K、3500K、4500K、5500K和6500K色溫下,照度的改變對于書法展品喜好評價的正態分布圖,由圖可知,在同一光源色溫不同照度條件下,觀察者的喜好分布明顯更為一致。該現象說明,光源色溫對于參展者對書法展品的喜好影響顯著強于照度的影響。相比之下,在照度為150lx時,觀察者喜好分布差異較小,即觀察者對于書法展品的喜好受光源色溫的影響較低。



     (a)50lx 照度        (b)100lx 照度       (c)150lx 照度       (d)200lx 照度      (e)250lx 照度

圖3在相同照度不同光源色溫下的書法展品喜好程度分布

(其中圖中縱坐標為選擇率,橫坐標表示喜好程度)

 

     (a)2500K色溫        (b)3500K 色溫      (c)4500K 色溫      (d)5500K 色溫     (e)6500K色溫

圖4 在同一光源色溫不同照度下的書法展品喜好程度分布

其中圖中縱坐標為選擇率,橫坐標表示喜好程度


五 結論

本文搭建了書法作品展陳光環境,通過主觀層面心理物理學實驗,對書法作品在不同照度和光源色溫下喜好程度的相關性進行了分析與討論。實驗數據結果表明,書法展品的喜好程度隨著照度的增加而提高,并在200lx的照度下喜好程度和評價一致性達到較高水平;書法展品在低色溫區域和高色溫區域光源照明下的喜好程度較低,中色溫區域的光源更適合對書法展品照明;同時,光源色溫對于書法展品的喜好影響顯著強于照度的影響,但在照度為150lx的照明條件下,色溫對書法展品的喜好影響較低。研究結果可為今后博物館、美術館照明標準的制定工作提供參考。

致謝

感謝中國國家博物館艾晶老師對本研究提供的大力支持。

參考文獻

[1] 黨睿,王立雄,劉剛,雒琛.白光LED對中國傳統書畫色彩的影響[J].土木建筑與環境工程,2015,37(01):61-66+72.

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[3] 劉宏劍.藝術場館照明中光源色溫的選擇及其對藝術作品的影響[J].照明工程學報,2017,28(04):22-26+38.

[4] FARKE M,BINETTI M,HAHN O. Light damage to selected organic materials in display cases: a study of different lightsources [J]. Studies in Conservation,2014,59(10) : 279-288.

[5] 黨睿,劉杰,劉剛,原野.構成白光LED的單色光對中國淡彩繪畫色彩的影響[J].發光學報,2017,38(11):1545-1552.

[6] 劉強,唐美華.照明光源及紙張色彩對傳統書法作品展陳喜好的影響[J].光譜學與光譜分析,2016,36(11):3664-3670.

[7] 艾晶.光之變革——博物館/美術館LED應用調查報告[M].北京:文物出版社,2016.

[8] 翟其彥,羅明.博物館LED照明的顯色質量對繪畫作品的視覺影響[J].照明工程學報,2017,28(04):13-17.

 [9] Zhai Q,Luo M R, Liu X. The impact of illuminanceand colour temperature on viewing fine art paintings under LED lighting [J].Lighting Reasearch & Technology,2014; 47 (7):147.

[10] Zhai Q, Luo M R, Liu X. The impact of LED lighting parameters on viewing fine art paintings [J]Lighting Reserarch and Technology, 2015.

 

 

 

 

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下一條LED高桿照明的應用研究

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