Освітлення в музеях: непросте завдання, яке вимагає точності в розрахунках


Професійне освітлення галереї

Сьогодні ми поговоримо про таку складну і цікавої теми, як проектування освітлення в музеях. У виставковому залі рівень освітленості розраховується по іншому, ніж в інших приміщеннях, і справа тут в тому, що враховувати варто не тільки достатність світла для комфортного перегляду експозиції. Дуже важливо, щоб від впливу світлового випромінювання, ніяк не постраждали раритетні експонати, про що ми і поговоримо в цій статті.

Освітлення музейних колекцій

На нашому сайті ми стали частіше викладати не тільки інформацію для побутового користування, а й цікаві матеріали, що відносяться до конкретних професійних сферах. Наша мета – зробити ресурс цікавіше, щоб він міг служити для розвитку кругозору нашого улюбленого читача.

При цьому можете бути впевнені в тому, що всі представлені дані не беруться зі стелі. Ось і сьогодні в якості першоджерела ми будемо використовувати: Практичний посібник. ДержНДІ Реставрації. М. 1995. «Музейна зберігання художніх цінностей».

Збереження музейних зібрань


Чим старше річ, тим швидше вона старіє

Організація музейної експозиції немислима без застосування штучного освітлення, так як світлове середовище є одним з основних фізичних явищ, яке передає людині більшість інформації від навколишнього його простору. Однак у такого освітлення є й інша сторона – властивості випромінюваного світла прискорюють природне старіння експонатів, через що основне завдання освітлювачів – зуміти поєднати ці властивості.

  • Якщо коротко, старіння відбувається через вплив фотонів електромагнітного випромінювання від освітлювального приладу (фотоіндуковані реакції). Це явище не яскраво виражене, але для дуже старих предметів воно по-справжньому згубним.
  • Звідси випливає основне правило музейного зберігання – будь-яке світло, встановлений в межах експозиції (створена світлове середовище), повинен забезпечувати збереження експонатів і при цьому виразно їх виділяти на загальному тлі.

  • Дуже часто трапляється так, що ці вимоги безпосередньо суперечать один одному, через що доглядачам виставок доводиться йти на компроміс при організації зберігання в музеях і виборі засобів освітлення навколишнього простору.
  • З цієї причини освітленість виставкових залів і музейних фондів розглядаються, як сукупність всіх факторів, що впливають на експозиційний цикл.

З цього моменту починається технічна частина даного матеріалу.


Видимий спектр для людини

  • Як відомо, видимий світловий спектр людиною можна розділити на шість частин: 680 нм (нано метрів) або червоний; 595 нм або помаранчевий; 580 нм або жовтий; 530 нм або зелений; 482 нм або синій; 430 нм – фіолетовий колір. Проміжні значення займають різні відтінки.
  • Колірна температура джерел освітлення в музеях визначається еталонними температурними параметрами випромінювача. Тобто, якщо світло має температуру від 1000? до 2000? К, у видимому спектрі переважатиме червоне і жовто світіння, а при температурі в 5000? -6000? К – спектр починає переходити в область синього, і білий світ набуває відповідний відтінок.


Вплив температури світла на колірне сприйняття

  • Практично будь-яке джерело світла при формуванні видимого світлового потоку віддає в простір деяку кількість випромінювання, яке лежить поза спектром нашого видимого сприйняття. Так, хвилі, що мають довжину коротше, ніж у фіолетового випромінювання, отримали назву ультрафіолетові (УФ) – їх область лежить в діапазоні від 10 до 380 нм, хоча для обліку на практиці використовують укорочений крок від 240 до 380 нм.

Цікаво знати! Сонячне світло містить в собі всі ці хвилі, проте випромінювання, яке коротше 270 нм, не досягає поверхні Землі, через те що йому доводиться стикатися з атмосферою. Штучні джерела світла також не дають таких хвиль, так як перепоною в їхньому випадку стає скляна або пластикова колба на лампі.

  • Хвилі, довжина яких перевищує червоний діапазон, а саме 760-2000 нм (практично значимий діапазон, хоча існують і великі значення) об’єднали під загальною назвою інфрачервоне випромінювання (ІК).


ІК випромінювання прийнято називати тепловим

Якщо ви бажаєте побачити результат праці працівників музеїв, то запрошуємо вас переглянути підібране нами відео, де показано освітлення павільйону в Ермітажі.

джерела світла

Основним джерелом світла для музеїв є Сонце, а також природне світло розсіяний небокраєм. Іншу частину становлять штучні джерела, а саме лампи розжарювання (їх спектр найбільш близький до природного) і люмінесцентні світильники.

Цікаво знати! Приблизно половину сонячної енергії, яка досягає земної поверхні, становить видимий діапазон. А решта припадає на частку ультрафіолетової і інфрачервоної радіації. В результаті натуральний сонячне світло містить в собі ультрафіолету у багато разів більше, ніж будь-який штучний джерело.

Основна перевага сонячного світла полягає в його передачі кольору при сприйнятті людськими очима. Це пов’язано з тим, що його енергія розподілена практично рівномірно по всьому видимому спектру.


Ранковий сонячне світло є жовтуватим

  • Перебуваючи в зеніті, сонячне світло має світлову температуру в районі 5000? К – це обумовлено тим, що світло падає прямо на поверхню Землі без значних заломлень.
  • Чим нижчу висоту займає на небосхилі Сонце (світанок, захід), тим ближче світлова температура наближається до 2000 високоефективних? К, а іноді воно здається і зовсім червоним.
  • Свою світлову температуру має і відкритий небосхил, особливо північний – від 7500? до 10000? К.
  • Світло, що проникає через хмарне небо, буде тепліше – його температура складе 6500? К.

Перерахована інформація говорить про те, що погода (хмарність) сильно впливає не тільки на інтенсивність світлового випромінювання, але і на світлову температуру, що в сильній мірі позначається на нашому сприйнятті кольорів.

Освітлення люмінесцентними лампами


Якісна люмінесцентна лампа «Phillips»

Як вже говорилося, одним з найбільш часто використовуваних штучних джерел світла для музеїв, є люмінесцентні лампи.

До речі! На нашому сайті не так давно вийшов матеріал, докладно описує всі властивості, принципи роботи і історію появи такого освітлення. Радимо до прочитання.

  • Якщо коротко, світність таких джерел виникає при проходженні ультрафіолетового випромінювання від електричної дуги між катодом, через шар люмінофора, яким покрита внутрішня поверхня колби лампи.
  • Хімічний склад люмінофора визначає спектр, в якому випромінюється світло, його силу, а головне, кольору.
  • В такому випромінюванні присутні лінії світіння парів ртуті, якими заповнено внутрішній простір лампи. Застосовувані лампи мають досить широкий діапазон колірної температури від 3000 високоефективних? до 6000? К.
  • У світловому потоці люмінесцентних світильників частка ультрафіолету значно менше, ніж у природного сонячного світла, однак його кількості цілком достатньо, щоб вирішувати проблеми, що виникають при висвітленні сховищ музейних експонатів.

У наступній таблиці:

Довжина хвилі, нм Відносна частка УФ випромінювання в різних люмінесцентних лампах
 Тип лампи Лампа денного світла Лампа денного світла з покращеною передачею кольору Лампа холодного світла Лампа білого світла Лампа теплого світла
суцільний світло
330 0,2 0,3 0,2 0,3
340 0,7 3,8 0,4 0,2 0,7
360 5,0 17,0 2,6 2,1 3,0
380 13,7 30,8 7,0 5,2 5,2
400 28,7 39,0 12,0 7,5 5.7
450 84,0 74,2 31,2 19,4 9,7
500 94,0 99,5 36,0 21,8 13,5
550 90,0 90,5 70,0 58,0 54,5
600 82,0 94,5 88,6 89,2 92,2
650 26,4 66,2 25,4 24,7 32,0
700 9,5 30,6 6,3 5,4 8,2
740 5,0 13,0 2,0 2,3 3,5
лінії
312,6 4,9 9,2 4,0 2,5 3,5
365,0 31,5 48,7 25,0 22,2 22,4
404,7 55,0 73,7 41,5 35,0 38,0
435,8 159,0 207,5 119,0 92,7 111,0
546,1 79,0 110,0 61,3 45,5 56,0
577,0 24,2 31,2 18,2 13,4 15,4

Застосування цих джерел світла зобов’язує до обережності у зв’язку з тим, що при розгерметизації колби відбувається виділення токсичних парів ртуті.

Застосування ламп розжарювання


Вірний супутник людини ось вже більше 100 років

Для освітлення різноманітних виставок і музеїв найчастіше використовуються лампи розжарювання (проте в останнє десятиліття пріоритети стали змінюватися – про це в наступному розділі), і причина полягає в їх світлотехнічних характеристиках. Так, вони споживають набагато більше енергії, ніж сучасні економні джерела світла.

Так, вони служать не більше 1000 годин, проте до їх передачі кольору конкуренти так і не наблизилися. Хтось заперечить, згадавши галогенові і металлогалогеновие лампи, але ми резонно відповімо, що ці джерела, по суті, та ж лампа розжарювання, тільки в більш сучасному виконанні, і вони також застосовуються для цих цілей.

Енергія лампи розжарювання також має рівномірний розподіл в видимому діапазоні, як і сонячне світло, через те, що світло випускається за рахунок теплової енергії.

Цікаво знати! Колірна температура ламп розжарювання лежить в діапазоні 2500? -3000? К, через що їх світіння здається жовтуватим.


Освітлення виставки лампами розжарювання

Цікаво, що ультрафіолетове випромінювання у ламп розжарювання дуже мало, однак воно починає зростати при збільшенні потужності джерела. З цієї причини колірна температура починає зростати, і світло зміщується в бік білого.


Випромінювання у ламп розжарювання

Як видно з наведеної схеми, сумарна радіація включає в себе більшу частину видимого і інфрачервоного спектра. Частка ультрафіолету дуже мала. З цієї причини таке освітлення вимагає організації заходів щодо захисту експонатів.

Деякі музей воліють використовувати галогенові лампи з кварцовим колбою, і температурою світла в 3200? К. Це рішення виправдане, тому що вони мають більш високу колірну температуру і чудовими кольорами.

У цьому відео розповідається 3 способи, як продовжити термін служби ламп розжарювання.

Світлодіодне освітлення виставкових залів


Світлодіодні лампи активно витісняють інші аналоги в побуті та інших сферах

Як це часто буває, встановлені в нашій країні нормативні документи не встигають за розвитком технологій. Чи не знаємо з чим це пов’язано, відсутністю державного замовлення в НДІ або банальному недофінансування, але факт залишається фактом.

За останні десятиліття світові стандарти щодо висвітлення музеїв зробили крок вперед, і сьогодні активно для цих цілей застосовуються світлодіоди.


освітлення світлодіодами

Питання не вирішене остаточно, і серед професіоналів можна часто почути суперечки з цього приводу, але в одному вони сходяться точно – випромінювання світлодіодів набагато безпечніше для старовинних експонатів, і попутно береже бюджет музею за рахунок зекономленої електроенергії.

Однак ці джерела світла не мають такої передачі кольору, що є основним аргументом прихильників старих традицій. Загалом, яке освітлення застосовується для тієї чи іншої виставки, вирішують відповідальні зберігачі музеїв, ну, а ми рухаємося далі.

Вплив світлового випромінювання

Давайте повернемося до огляду чинного документа, і поринемо в світ конкретики і чітко встановлених значень. Про загальні властивості схеми освітлення ми поговоримо в кінці статті.

Як вимірюють температуру кольору


Компактний колориметр від японської фірми «Minolta»

Щоб виміряти колірну температуру випромінюваного світла застосовують оптичні прилади, які називаються калориметрами (від слова «color», а не калорія). Для музеїв використовують переносні апарати, які працюють за принципом вимірювання відносин зеленого кольору до червоного, або синього до червоного.

Якщо коротко, принцип роботи цього приладу можна описати так. За допомогою трехзональних світлофільтрів фотоелемент вловлює відповідний сигнал. На його основі будується градуированная крива, по якій і визначається колірна температура.

На фото вище показаний компактний колориметр, який живиться від вбудованих елементів живлення. Цей малюк здатний здійснювати точні вимірювання в межах 2500? -12500? К.

Особливості світлового випромінювання


Ну, дуже сучасна експозиція

Застосування будь-якого із згаданих джерел світла створює в приміщенні певну світлову середу, параметри якої можна визначити деякими характеристиками. Постійний вплив цього середовища викликає незворотні зміни у властивостях матеріалів, з яких виготовлені старовинні предмети, картини і скульптури.

На ці зміни безпосередньо впливає спектральний склад випромінювання, тому, вибираючи ту чи іншу лампу, можна заздалегідь розрахувати рівень її взаємодії з оточенням.

Характеристики спектрального складу

Логічно можна вже зрозуміти, що вплив на предмети визначає довжина світлової хвилі. Однак вплив не однаково для всіх речей, так ка велику роль відіграють пігментні склади матеріалів, а також ступінь їх стійкості. З цієї причини прийнято розділяти впливу короткохвильового і довгохвильового випромінювань

Короткохвильове випромінювання – область фіолетового і УФ променів


Ультрафіолетове випромінювання

УФ – це область оптичного випромінювання, яка складається з високорівневих енергій, здатних завдати експонатам значної шкоди, викликаючи незворотні зміни в їх хімічному і фізичному складі, проникаючи достатньо глибоко всередину матеріалу.

Особливо сильно страждають від ультрафіолету фарби. Схожим ефектом, але без проникнення в товщу, володіє видимий короткохвильовий спектр, аж до блакитного.

  • Результатом такого впливу стає вицвітання пігментів наступних матеріалів: олійної фарби, акварелі, темпери, пастелі, графіки та барвників, які використовуються для тканин.
  • Дуже складно визначити стійкість до світла за рахунок складу речовини і способу його нанесення – на ці характеристики впливає дуже багато факторів.
  • У лакових і олійних шарах картин, при впливі світла, відбуваються складні реакції зі своєю специфікою. Наприклад, відоме вицвітання старих картин пов’язано з тим, що з часом заломлення світла маслом наближається до рівня заломлення використовуваних в ньому пігментів.
  • Фоторазрушеніе матеріалів внаслідок впливу ультрафіолету вважається більш небезпечним зміною, навіть у порівнянні зі зміною кольору.
  • Багато напевно стикалися в побуті з тим, що при постійному попаданні світла на папір вона починає жовтіти. Ця ж проблема виникає при впливі світлового випромінювання на тканини або дерев’яні поверхні.
  • Зміна відтінку супроводжується змінами в фізичні властивості матеріалів, а саме: зменшення міцності, поява крихкості, розтріскування лакофарбових шарів та інше. Причому для окремих матеріалів цей вплив найбільш згубно. Яскравий приклад – бавовна, який при постійному світловому впливі за якісь три місяці здатний втратити 50% своєї міцності.
  • Дуже шкідливо ультрафіолетове випромінювання для матеріалів тонкошарових, з великим вмістом води. Ультрафіолет розкладає воду на вільні радикали, які неминуче викликають окислення.


Окислення металу викликано УФ променями

Підводячи логічний підсумок даної глави, зауважимо, що найбільше ультрафіолет шкідливий для органічних матеріалів, а неорганічні сполуки до нього більш стійкі. З цієї причини такі експонати краще не висвітлювати природним сонячним світлом.

Жовто-червоне і інфрачервоне випромінювання (довгохвильовий діапазон)


Область інфрачервоного випромінювання

Інфрачервоне і близький до нього випромінювання з видимого спектру не викликає фотохімічні реакції в об’єктах, однак для нього властиво теплове, або іншими словами, термічний вплив.

  • Матеріали мають властивість поглинати довгохвильове випромінювання, через що відбувається підвищення їх температури, щодо навколишнього їх повітря. Потім температура предмета і навколишнього повітря в межах декількох міліметрів вирівнюється, що викликає зниження вологості в порівнянні з іншим простором.
  • Ці процеси значно прискорюють старіння. Подібне підвищення температури особливо сильно впливає на фарби.

Цікаво знати! Для багатьох не секрет, що, чим ближче колір предмета до чорного, тим сильніше відбувається його нагрівання. Фізика!

  • З цієї причини, незважаючи на відсутність фотохімічних реакцій, старіння прискорюється (окислення та інше).
  • Особливо сильно страждають гігроскопічні матеріали (здатні активно вбирати воду), наприклад, деякі види деревини, органічні волокна, пергаменти, шкіра, слонова кістка і інші.
  • Рівень вмісту води в таких матеріалах безпосередньо залежить від вологості навколишнього повітря. Найменші зміни відразу позначаються на експонатах, викликаючи появу внутрішньої напруги, що для стародавніх, досить старих речей згубно. Нерідкі деформації, розшарування, розтріскування.


Ціна неправильного освітлення – безповоротна втрата раритету

Цікаво знати! Особливу небезпеку такі фактори представляють тому, що їх дуже складно виявити на етапі виникнення. Необоротні руйнування проявляться під час транспортування або ненавмисно ударі.

Довгохвильове випромінювання викликає пожовтіння лакового покриття, за допомогою окислення. При цьому ці ж органічні лаки, що зберігаються в повній темряві, починають темніти, через що таке зберігання неприпустимо. Однак вже давно помічено, що вплив на лаки короткохвильового випромінювання синьо-фіолетового спектру освітлює пожовклі лакові поверхні.

Як ви вже розумієте, перед освітлювачами музеїв варто воістину складне завдання, щодо підбору оптимального спектра світлового випромінювання. При цьому не забувайте, що не повинно губитися сприйняття кольорів виставляється колекції.

Для вирішення цих завдань розроблено досить ефективні методи фільтрації випромінювання, основне завдання яких прибрати шкідливі хвилі невидимі людським оком, причому ультрафіолетове вплив виключається в першу чергу.


Принцип роботи світлофільтру

Найбільш поширеними і ефективними рішеннями проблеми є:

  • Підбір менш агресивного джерела світла, по відношенню до хімічного складу освітлюється експоната;
  • Використання оптичних селективних фільтрів, здатних відсіювати те або інше випромінювання з спектра;
  • Установка різних матеріалів на шляху поширення світла, здатних відфільтрувати шкідливе випромінювання.

Якщо вам цікаво докладніше дізнатися вплив і методи захисту тих чи інших матеріалів від світла, то відправляємо вас безпосередньо до тексту розглядуваної документа, а ми рухаємося далі.

Інтенсивність освітленості експонатів


Сила світла

Ще однією важливою складовою музейного освітлення, як свідчить інструкція, є щільність світлового потоку, який падає на експозицію. Чим інтенсивніше даний вплив, тим швидше починають відбуватися процеси, описані нами в попередніх розділах. Тому цей параметр строго нормований.

Працівники музею зобов’язані стежити за світловим режимом, для чого вони навчаються методам його вимірювання і подальшого контролю.

Як відомо, щільність потоку світла вимірюється в люксах (Лк). Люкс – це деяка освітленість, яку створює джерело освітлення, рівномірна розподілена на одному квадратному метрі поверхні. Подібні вимірювання в музеях виконуються люксметрами – зокрема рекомендована модель Ю-116 вітчизняного виробництва.


Ю-116 люксметр

Даний прилад призначений для вимірювання інтенсивності світла, що створюється лампами розжарювання, а також природного сонячного світла.

Окремі виміри проводяться для впливу шкідливих УФ та ІЧ випромінювань. Даний спектр називається опромінення – вимірюється він в Ватах на м2. Для цих цілей користуються увіметрамі, зокрема – ДАУ-81.


Увіметр

Для вимірювання температури поверхні експонатів застосовуються оптичні безконтактні термометри.


На фото – оптичний термометр

Ці прилади досить точні і дозволяють виконувати виміри з максимальною погрішністю в 0,5 ° С.

Одночасно з освітлювальними питаннями працівникам музею потрібно вирішувати питання правильної вентиляції приміщення, щоб компенсувати зміни вологості і нагрів. Рекомендована норма для цих параметрів складає: 50-60% вологість і 17? -21? С діапазон допустимих температур.

У документі є цікаві дані по світлочутливості тих, чи інших матеріалів, однак нас більше цікавлять встановлені норми інтенсивності світла.

Ось коротка таблиця з цими даними:

об’єкт Середня освітленість, лк
в горизонтальній площині – 08, метра від підлоги на самій експозиції і робочих поверхнях
приміщення
1 освітлення загальне 50
2 Загальне освітлення, якщо виставлена ??велика об’ємна експозиція 50-100
3 Освітлення загальне для історичних музеїв 50
4 Для технічних музеїв 200
Експонати, які стоять окремо
7 1 група світлостійкості, що має особливо дрібні деталі (ювелірні вироби, монети та інше) від 300 до 500
8 1 група світлостійкості (мармурова скульптура, зразки зброї, фарфор і т.д.) від 200 до 500
9 2 група світлостійкості (олійний живопис, вироби зі слонової кістки, дерева та інше) від 75 до 150
10 3 група світлостійкості (акварель, пастель, темпера, рукописи, тканини) від 30 до 50

Інші характеристики світловий експозиції

Наостанок давайте розглянемо інші параметри для освітленості і проектування його в музеях. Робити це своїми руками вам, звичайно, не доведеться, але дещо для себе ви напевно знайдете у.


Типи поширення світла в просторі

  • Світло над експозицією може бути розсіяним або прямим, в залежності від навколишнього простору. Регулюючи даний параметр, домагаються об’ємності і чіткості тіней.
  • Освітлення може відрізнятися за ступенем поширеності (вузько або широконаправлені) – визначається як співвідношення діаметра світлового потоку до розміру об’єкту, що освітлюється. Якщо світ не локалізувати, то зал наповнюється великими світловими плямами, відволікаючими глядача.
  • Кут падіння світла – наступний важливий момент в підсвічуванні. Цей параметр тісно пов’язаний з попереднім і визначає довжини тіней від об’єктів.

На цьому підведемо підсумок. Як зрозуміло з викладеного матеріалу, проектування освітлення в музей і виставки досить клопітка і складне заняття, адже крім характеристик світлового джерела на сприйняття експозиції впливає безліч сторонніх чинників, наприклад, переміщення по залу відвідувачів, що також має бути враховано.

Якщо ви бажаєте побачити результат праці працівників музеїв, то запрошуємо вас переглянути підібране нами відео, де показано освітлення павільйону в Ермітажі.

Ссылка на основную публикацию