基于色差分析的中国淡彩绘画保护性照明光源

1 引 言

中国传统绘画是中华民族的艺术瑰宝。目前我国拥有保存绘画类展品的历史、艺术类博物馆4 000余座，且以年均7.6%的建设速度增长。其中传统绘画藏品逾70万余件，有着极大存世量[1]。同时千百年来留存下海量绘画珍品，历史和艺术价值极高，是世界文化遗产的重要组成部分。

但由于保护方面存在的问题，我国50.66%的馆藏传统绘画存在不同程度的损坏，且均为不可逆的永久性损伤[2]。光照、温度、湿度、空气质量是文物受损的影响因素，但在博物馆环境中，温度、湿度、空气质量均可通过相关技术手段调节至绘画保存所需的最适宜状态，而任何光照都会对绘画产生影响。同时在世界各个国家和国际组织的相关标准中，中国传统绘画的光敏感度均为最高等级[3-6]，因此展陈照明光源中的光学辐射是造成绘画受损的最重要因素，导致展品褪色、变色、甚至颜色消失[7]等严重破坏。

中国传统绘画可分为淡彩画和重彩画：其中淡彩画使用有机颜料作画，重彩画以使用无机颜料为主[8]。由于有机颜料比无机颜料更易受到光照辐射而发生物理化学反应，敏感性更高，因此本文主要研究中国传统淡彩绘画。

1.6 统计学分析 所有数据均采用软件SPSS 20.0进行统计分析，计量资料采用（±s）表示，用t检验，P＜0.05时差异有统计学意义。

第二，开掘杜甫君子人格中的独特个性。 前文已述，杜甫的“君子-圣人”人格在明清之际完全定型，与文人注杜关系密切，而时人在注杜中不但如以往注家以仁义忠爱等传统道德观念表彰杜甫，更衍发出更为生新而全面的观点。 如卢世《读杜私言》云：

关于绘画光照保护方面的研究，国外学者开展的较多，但研究样本均为西方绘画类型，研究结论对中国传统绘画并不适用[9-14]。我国学者对中国传统绘画的光照保护研究主要是定性描述照明对绘画的影响，量化结论较为缺失，实际适用性不强[15-17]。

本课题组对多座著名博物馆进行了调研，调研结果显示，绘画照明所采用的主要光源类型是金卤灯、卤钨灯和白光LED(White light emitting diodes，WLED)[18]。但上述光源的光谱功率分布(Spectral power distribution，SPD)不同，对绘画的光照损伤存在差异，因此如何根据绘画类型选择最低损伤光源进行照明尚不明确；此外，目前满足中国传统绘画照明要求的低色温(TCCT≤3 300 K)、高显色性(Ra≥90)WLED[3-6]均为RYGB型，其光谱主要成分均为红、黄、绿、蓝4种单色光[19]，但该类光源的出现时间较短，其对绘画色彩的损伤尚未得到验证，限制了其在绘画照明中的应用。

根据计算结果，以曝光量为横坐标，以色差值为纵坐标，绘制各个周期色差随曝光量变化的实验结果折线图(图5)。

综上所述，通过实验方法得到博物馆典型光源对中国传统淡彩绘画的量化影响规律，提出不同光源对各类淡彩绘画的相对损伤系数，可为绘画照明的光源选择提供依据，为博物馆照明标准的修订提供参考，从而更好地保护文物原真性。

2 实 验

2.1 模型试件

罗森塔尔期望效应表明，期望对于人有巨大的影响。而教师带有积极性的赏识教育会使老师与学生一起在幸福快乐中教与学，会带给学生自尊的满足和自我价值实现的愉悦，会达到事半功倍的教育效果，会让学生体会到幸福感。因此，成就幸福课堂要注重赏识教育，但是注重赏识教育也要把握好赏识的度。

图1 实验模型试件

Fig.1 Model specimen for the experiment

2.2 实验光源

以博物馆专用金卤灯(TCCT=2 700 K，Ra=95，35 W)、专用卤钨灯并结合使用红外滤光片滤除其红外光谱(TCCT =2 700 K，Ra=97，50 W)、以及RYGB型WLED(TCCT=2 700 K，Ra=92，13.3 W)作为实验光源。采用Photo Research PR670分光辐射亮度计测量金卤灯、卤钨灯、WLED的光源光谱分布，见图2。同时对光源参数进行周期性检测，一旦发现光源有光衰现象马上进行更换，保证实验精度。

图2 金卤灯(a)、卤钨灯(b)、RYGB型WLED(c)的光谱功率分布。

Fig.2 Spectral irradiance distribution of metal halide lamp (a), tungsten halogen lamp(b), and RYGB-type WLED(c), respectively.

为保证各个周期实验测试的科学一致性，测试均选择在标准光源D65的照射条件下进行。D65光源是国际照明委员会(International Commission on de L’Eclairage，CIE)NO51(TC-1.3)文件推荐使用的人工日光标准光源，其色温为(6 500±200) K，显色指数大于96，可保证测试时试件的颜色效果近似在太阳光下观测效果[20]。

2.3 实验方案

实验在天津大学全暗光学实验室中进行，按光源种类分为3个照射组同时开展：首先，设置3台具有相同环境参数控制指标的照明实验箱，按照标准对箱内的温度、湿度、空气质量进行调节，使其满足标准要求并在实验过程中保持恒定[21]；其次，使用遮光帘对3台实验箱进行分隔，保证各试验箱之间不产生干扰；第三，将绘画试件置于光源下方进行垂直照射，并通过调整光源照射时距离试件的高度使每组试件表面辐照度相等。各绘画模型试件表面辐照度均为17.5 W/m2。图3为实验方案示意图。

图3 实验方案示意图

Fig.3 Schematic diagram of experimental program

根据色差变化函数曲线，各光源照射下4种颜料色差随曝光量Hdm的变化曲线符合对数函数关系。实验过程中为得到不同光源的量化影响，控制各书画试件表面辐照度Edm相同,均为17.5 W/m2，因此根据公式(2)：

(4)生产体系尚待完善。融合生产体系目前还不完善，生产组织模式、相关标准、技术装备和人才队伍等多方面还需磨合提升，才能最终完全实现。

图4 研究技术路线

Fig.4 Research technique route

3 结果与讨论

3.1 色差变化曲线

通过观察图6色差变化曲线可以发现，在各光源照射下，4种颜料色差呈现出先快后慢并逐渐趋缓的变化趋势，最终随曝光量的不断增加将趋于稳定。因此可以认为，当曝光量增加到无穷大时，颜料色差将趋于某一稳定值不再变化。为了确定不同光源对颜料的最终影响，当照射时间t足够长时，将4种颜料在各光源照射下色差的变化函数关系式求比值，可得到各光源照射下4种颜料的相对影响系数。

实验所用模型试件由天津大学美术研究所制作：首先，选用中国传统淡彩绘画所使用的胭脂、藤黄、花青、松墨4种典型有机颜料，通过严格配比颜料浓度进行均匀绘制，确保颜料在基材上各部分的浓度相同；其次，将绘制完成的红、黄、青、黑4色样本分别切割为3等份，然后重新组合成3组，作为3种光源的照射对象，每组包括4种颜色，见图1。

(1)

其中，i=1～20。

图5 在金卤灯(a)、卤钨灯(b)、WLED(c)照射下，4种颜料色差随曝光量变化的实验结果。

Fig.5 Plot of color difference against exposure for four pigments to light of metal halide lamp(a), tungsten halogen lamp(b), and RYGB-type WLED(c), respectively.

1.2.4 UPPSP冲动行为量表(UPPSP impulsive behavior scale) 共59道题目，采用Likert 4点评分，包括消极紧迫感、缺乏计划性、缺乏耐性、感觉寻求和积极紧迫感5个维度，得分越高冲动性越高。本研究采用其中文修订版［12］，5个维度的克隆巴赫α系数分别为 0.84、0.85、0.76、0.83、0.88，总量表 α系数为0.89。

3.2 色差变化函数

基于假设检验的实证分析结果表明，我国两化融合在提升上市企业市值、夯实重点行业创新发展基础、助推第二产业高质量发展等方面的绩效均已得到显著发挥。进一步地，为探索两化融合绩效产生的机理，本章首先从投入方面探究两化融合发展基础的整体水平，进而探索性地分析两化融合在加强企业价值创造能力、推动行业综合发展、提升经济发展质量等方面的绩效产生机理，为继续推动我国两化深度融合发展奠定良好的理论基础。

图6 在金卤灯(a)、卤钨灯(b)、WLED(c)照射下，4种颜料色差衰变函数曲线图。

Fig.6 Logarithm curves of color differences against exposure for four pigments to light sources of metal halide lamp (a), tungsten halogen lamp(b), and RYGB-type WLED(c), respectively.

实验共进行20个周期，每个周期照射6 d，每天12 h。随着总曝光量累加，色彩参数随之发生变化。以周期为单位测量试件的色彩参数：首先，在D65标准光源下，采用Topcon BM-5A型色彩亮度计对绘画模型试件的CIELAB色坐标(a，b)和米制亮度值L*进行测量，对测量的数据进行整理，并利用公式计算4种颜色的色差值，绘制色差随曝光量的变化曲线图。然后对不同周期色差值随曝光量变化数据进行回归分析，拟合得到不同光源对4种淡彩绘画色彩的相对影响函数公式及不同光源对4种颜料的相对影响系数，研究技术路线见图4。

(2)

可拟合得到各光源照射下4种颜料色差随曝光量的函数关系式(表1)。其中，拟合优度(R2)是指回归线对观测值的拟合程度，R2的值越接近1，说明拟合程度越好。表1中函数公式的R2均大于0.8，说明拟合效果较好，该函数关系式可应用于推理得到任何曝光量值下的色差变化值。

表1 各光源对4种颜料的色差影响函数

Tab.1 Regression equation of color difference against exposure

光源类型颜料函数关系拟合优度(R2)金卤灯胭脂ΔE∗ab=4.997ln(t+93)-22.6200.887藤黄ΔE∗ab=5.346ln(t+102)-24.6840.847花青ΔE∗ab=4.684ln(t+110)-21.9800.834松墨ΔE∗ab=6.210ln(t+99)-28.4890.909卤钨灯胭脂ΔE∗ab=5.226ln(t+100)-24.0410.886藤黄ΔE∗ab=5.623ln(t+84)-24.8760.930花青ΔE∗ab=4.116ln( t+88)-18.3880.907松墨ΔE∗ab=4.973ln(t+84)-22.0190.921WLED胭脂ΔE∗ab=4.506ln(t+112)-21.2580.842藤黄ΔE∗ab=4.588ln(t+85)-20.3640.887花青ΔE∗ab=3.934ln(t+101)-18.1440.858松墨ΔE∗ab=4.842ln(t+99)-22.2150.926

3.3 不同光源影响系数

根据实验测得的CIE LAB基础数据，计算胭脂(红色)、藤黄(黄色)、花青(青色)、松墨(黑色)4种颜色在金卤灯、卤钨灯、WLED 3种光源照射下，各个周期相对于初始状态的色差值计算公式如下：

观察颜料色差变化折线图可以发现，不同光源照射下4种颜料色差随曝光量变化基本符合对数函数关系，因此对各光源影响下4种颜料色差随曝光量变化数据进行回归分析，拟合颜料色差随曝光量变化对数曲线(图6)。

现定义4种颜料在金卤灯照射下的最终色差平均值为1.00，按该系数对各光源最终照射结果进行折减，可得到各光源照射下4种颜料的相对影响系数，用来评价各光源对4种颜料色彩的相对影响程度(表2)。

表2 不同光源对4种颜料的相对影响程度

Tab.2 Relative influence coefficient of light sources on four pigments

光源胭脂藤黄花青松墨平均值金卤灯0.941.010.881.171.00卤钨灯0.980.990.770.940.92WLED0.850.860.740.910.84

4 结 论

由于使用有机颜料绘制的中国传统淡彩绘画主要有3种类型，不同类型所采用的颜料也有差异，因此不同类型绘画所采用的照明光源应根据表2结果进行选择：

(1)工笔淡彩的画面色彩丰富，胭脂(红色)、藤黄(黄色)、花青(青色)、松墨(黑色)4种颜料均会使用。因此对工笔淡彩绘画照明光源进行选择时，应考虑光源对4种颜料的综合影响。3种照明光源对4种颜料的综合影响系数为K金卤灯∶K卤钨灯∶KWLED=1.00∶0.92∶0.84。因此，在照射工笔淡彩绘画时，应选择RYGB型WLED光源。

大众文化的迅速崛起削弱了辅导员在思想政治教育中的话语权。随着我国经济水平的不断提高，人民群众的物质文化需要得到了极大满足。为了满足人民群众的精神需要，以普通社会大众为主要目标的大众文化迅速崛起和发展。互联网技术的进步尤其是移动互联网为大众文化的迅速发展提供了技术支持，走在互联网应用和时代前沿的大学生极易受到大众文化的冲击。大众文化之所以能够削弱辅导员在思想政治教育中的话语权，主要在于它能够满足大学生日常生活消遣的需求，实现了大学生即时的满足感。如果不加以引导，大学生极易误入拜金主义、个人主义、享乐主义的泥潭。因而，大众文化迅速发展的时代给辅导员开展思想政治教育带来了诸多困难。

(2)小青绿淡彩的画面以使用花青颜料的青色和松墨颜料的黑色为主，因此对小青绿淡彩绘画照明光源进行选择时，应考虑光源对这两种颜料的综合影响。3种照明光源对两种颜料的综合影响系数为K金卤灯∶K卤钨灯∶KWLED=(0.88+1.17)∶(0.77+0.94)∶(0.74+0.91)=2.05∶1.71∶1.65。因此，在照射小青绿淡彩绘画时，应选择RYGB型WLED光源。

(3)水墨淡彩的画面主要以松墨颜料的黑色为主，因此对水墨淡彩绘画照明光源进行选择时，应考虑光源对松墨颜料的影响。3种照明光源对松墨颜料的影响系数为K金卤灯∶K卤钨灯∶KWLED=1.17∶0.94∶0.91。因此，在照射工笔淡彩绘画时，应选择RYGB型WLED光源。

根据上述结果，在照射3种类型中国传统淡彩绘画时，RYGB型WLED对画面色彩造成的损伤均小于金卤灯和卤钨灯，该类型光源在中国传统淡彩绘画照明中有着广泛的应用前景。

参 考 文 献：

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