光环境与书法展品喜好程度的相关性研究

光环境与书法展品喜好程度的相关性研究

张原铭，高闻，林嘉源，王志胜，邹念育^1*

（大连工业大学 光子学研究所，辽宁 大连 116034）

^{*通信作者}

摘要：书法是我国特有的一项传统艺术，为更好地通过照明呈现其艺术效果，研究以博物馆对书法作品照明需求为对象，通过搭建光环镜展示空间进行心理物理实验，对书法展品在不同照度和光源色温下的喜好程度进行相关性研究。实验数据结果表明：书法展品在150lx-200lx照度和3500-4500K光源色温下人眼喜好程度更高。另外，书法展品受光源色温对人眼的喜好影响显著强于照度。

关键词：书法展品；照度；色温；喜好程度

一 引言

书法作为国粹，是一个民族符号，代表了中国文化的博大精深，体现着民族文化的永恒魅力。我国大多数博物馆、美术馆都设有书画展厅，其中书法作品是主要的展品之一，而且存量巨大^[1]。目前国家对于博物馆、美术馆光环境的设计标准主要是依据GB/T23863-2009《博物馆照明设计规范》和 JGJ66—2015《博物馆建筑设计规范》（以下简称“规范”）。而两项规范大多数是针对传统光源，具体指标对已经开始大量应用的LED照明并不完全适用。同时值得关注的是我国迄今尚无明确的美术馆照明设计规范，所以目前博物馆和美术馆对书法作品的照明情况各不相同^[2-3]。

国际照明委员会等相关组织对博物馆展品按照光化学性质进行了划分，书法展品属于最高敏感级，照明光源色温应≤2900K，照度应≤50lx^[1]。由于国际现有研究主要面向油画、壁画等艺术形式，其色彩构成与我国书法作品存在显著差异，并且LED光源在博物馆照明的应用日益广泛，凾需开展光环境与中国书法作品展陈喜好程度相关性的研究 ^[4-6]。

针对上述问题，本文基于当前博物馆、美术馆书法作品展陈光环境的现状，通过搭建光环境展示空间，邀请参观者在主观层面进行心理物理学实验，获取观察者在不同色温及照度组合下对书法展品艺术性的喜好程度，研究光环境与书法展品喜好程度的相关性，探讨适于书法作品展示和欣赏的光环境。

二 书法作品展陈光环境设定

在2016年出版的《光之变革》——博物馆美术馆LED应用调查报告^[7]，收录了大量著名博物馆、美术馆的光环境调研报告。从中可以发现，目前博物馆、美术馆对书法作品的光环境所采用的色温与照度存在明显的差异。通过对博物馆参展者主观调查后发现，参观者对于低照度低色温下的书法展品喜好程度不算太高，反而更倾向于采用更高照度和中高色温区域光源照明的书法展品。

1941年发表的Kruithof舒适度区域是照明领域最早的色温和照度舒适度实验结果，结论为低照度的低色温光源和高照度的高色温光源被认为是舒适照明（图1中非阴影区域）^[8]。图1中长条矩形区域是博物馆、美术馆照明照度、色温的实际可选范围，照度200lx至800lx，色温3000K至6000K（图1种矩形框区域），但已有研究表明，照度在200lx-800lx之间，随着照度和色温的不断提升，观察者对于展品的喜好程度增加的并不明显^[9-10]。所以本研究实验照度选择为50lx-250lx，共5组照度值，每组间隔50lx；色温选择为2500K-6500K，共5组色温值，每组间隔1000K，如图1虚线框所示。

图1 舒适照明区域(无阴影)、博物馆照明舒适区域 (方框)及本研究照度色温所选范围（虚线框）

三 主观心理物理学实验

本研究心理物理实验搭建一个光环境展示空间，模拟博物馆书法作品展陈空间环境，营造不同光源条件对书法作品进行照明，光环境展示空间包含书法作品展示区和参展者观察区。其中，选用一幅真实书法作品（85cm*75cm）挂于墙壁一侧，选用LED智能光源，显色指数Ra=92，色温及光通量可调，以30°角度，垂直距离40cm对书法作品进行照明。邀请到观察者模拟博物馆参观者，距离书法作品80cm展开喜好观察，如图2（a）所示。

图2（a）心里物理学实验几何条件示意图

图2（b）书法作品实例

实验选取30名观察者，其中男女各15人，年龄范围为18～26岁，均为大连工业大学学生，其均通过色盲和色弱测试。具体实验时，实验人员随机采用不同LED光源对书法作品进行照射，来实现不同照度和色温的组合，要求观察者依据７级李克特量表对其展陈喜好进行打分，即非常喜欢（3分），比较喜欢（2分），轻微喜欢（1分），不喜欢也不讨厌（0分），轻微不喜欢（-1分），比较不喜欢（-2分），非常不喜欢（-3分）。

同时，为去除色适应等视觉现象对最终实验结果的影响，实验中要求观察者采用口述方式进行打分，实验人员负责记录数据。同时，为避免记忆色效应的影响，在改变照度和光源色温时，要求观察者闭眼适应20～30s。

四 实验结果与讨论

本次心理物理学实验共获得30名观察者对于书法作品在5种照度和5种相关色温光源下，总计750组书法展品喜好程度的数据。

表1为不同照明光源条件下，30名观察者对不同照度和光源色温下书法展品喜好评价的平均得分情况。其中，平均得分越高，说明喜好程度越高，平均分高于0分说明观察者对于该照明条件下的书法展品较为喜欢。从表1中可以看出，在不同照度和光源色温下，观察者对于书法展品喜好程度存在显著差异。整体来看，在2500K和6500K相关色温照明条件下观察者喜好程度较低，而在3500、4500和5500K条件下喜好程度较高；照度方面，不同照度照明条件下均有较高的喜好程度，并且随着照度的增加，观察者对书法展品的喜好程度也随之增加。此外，研究发现在4500K，200lx的照明条件下书法展品的喜好得分达到0.86。

表1 不同照度和光源色温下书法展品喜好程度实验结果（平均值）

表2以标准差的形式，对不同照度和光源色温下书法展品喜好评价一致性进行表述。其中，标准差越小，说明喜好评价一致性越高，标准差越高，说明喜好评价一致性越低。从表2可以看出，书法展品喜好评价一致性受照度和光源色温的共同影响。整体来看，4500K光源色温下书法展品喜好一致性较高，而2500K光源色温下评价一致性较低，200lx照度下书法展品喜好一致性较高，而50lx照度下评价一致性较低。相比之下，50lx照度和2500K光源色温下评价标准差相对较高，说明不同观察者之间对其喜好评价的差异性较大，而在200lx照度和4500K光源色温下评价标准差相对较低，说明不同观察者之间对其喜好程度更为接近。

表2 不同照度和光源色温下书法展品喜好程度实验结果（标准差）

图3（a）-（e）分别为在50lx、100lx、150lx、200lx和250lx照度下，色温的改变对于书法展品喜好评价的正态分布图，根据图像可以发现，在同一照度不同光源色温条件下，观察者的喜好分布差异性较为显著；图4（a）-（e）分别为在2500K、3500K、4500K、5500K和6500K色温下，照度的改变对于书法展品喜好评价的正态分布图，由图可知，在同一光源色温不同照度条件下，观察者的喜好分布明显更为一致。该现象说明，光源色温对于参展者对书法展品的喜好影响显著强于照度的影响。相比之下，在照度为150lx时，观察者喜好分布差异较小，即观察者对于书法展品的喜好受光源色温的影响较低。

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

图3在相同照度不同光源色温下的书法展品喜好程度分布

（其中图中纵坐标为选择率，横坐标表示喜好程度）

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

图4 在同一光源色温不同照度下的书法展品喜好程度分布

其中图中纵坐标为选择率，横坐标表示喜好程度