视知觉

胡国剑 曾堃 刘宏剑

接着上一期对博物馆自然采光的介绍，本期专栏将与大家分享博物馆照明设计中的视知觉体验。

光环境是博物馆陈列设计的特有语言之一，安藤忠雄认为，光和影能给静止的空间增加动感，给无机的墙面以色彩，能赋予材料的质感以更动人的表情。光对博物馆陈列弥足重要——如果没有光，展品形态就无从观赏；没有光的变幻，展示空间也会缺少生气。光线与视觉直接关联，光环境的营造也涉及到博物馆的空间与展品的造型表现。博物馆内对不同区域的照明方式选择会有相对的独立性。照度、亮度的强弱，灯具投射方位以及光色、色温变化等，都会明显地改变或影响博物馆空间给观众的感受，尤其对空间尺度感觉的变化。

一、人的视觉特性

视觉作业是照明最基本的功能，一直以来，照明领域的研究与应用都是围绕视觉需求来进行的。视觉产生由光照刺激、眼睛感光、视觉信息传导、中枢感知共同完成。光线进入人眼之后，经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜的感光细胞上形成视觉影像，然后通过视神经将信息传递到大脑皮层的视觉中枢，得到大脑意识响应，视知觉由此而产生。视觉作业不仅包括照度指标（水平照度、垂直照度），还涉及到色温、显色性、眩光、控制方式等具体参数。

1.视觉的感光特征

人的视觉作用有一定的局限性，当光通量无法达到最低阈值时，光就不能通过视觉器官被人类感知，而视觉阈限就是能够使眼睛感觉到最暗亮度的光的感受。因此我国博物馆颁布的标准中，要求多数非保护展品照度不低于50lx，因为50lx是我们人类的眼睛能看清楚色彩的一个最低值——再低的话，我们获得展品的一些颜色所传递的信息就会丢失。在博物馆空间光环境设计中，要充分地考虑到人眼的视觉阈限性。当人的视觉处在比较暗的空间环境下时，人眼对光谱中波长较长的光的亮度阈限值就要相对高一点，比如红光和黄光；而对光谱中波长较短的光的亮度阈限值就会相对较低，比如蓝光和紫光。所以根据人眼的这一特性，在博物馆照明设计中，可以根据不同需要，采用不同光谱和照度的光源。

2.视觉的明暗适应

视觉明暗适应是指对光的亮度的感知，由于亮度大小的区别会导致感知方面的差异，这种差异的出现起源于不断变化的光刺激。不管在白天明亮的阳光下，还是在夜晚昏暗的月光下，我们都能对视野内的事物进行分辨。但若要在这样的环境变化下，还能够清楚地看到事物，那么人眼的感受性也会随着变化而变化。人眼对光的适应需要经过一段时间，不论是从明亮的环境过渡到黑暗的环境，还是从黑暗过渡到明亮，人眼在瞬间都会出现无法辨认环境及物体的状况。因此在博物馆空间中，需要避免两个明暗空间之间没有任何过渡的流线，特别是在涉及到自然光的区域。但是在特定的展示需要或者空间体验中，却可以利用这种明暗适应来制造强烈的对比，带给观众深刻的印象，在心理上产生变化，与展示内容产生共鸣。

明暗对比的另一个极端是眩光，主要是由于光源位置与视点的夹角造成的。亮度极高的光源，经过反射而产生的高度极高的光或者强烈的亮度对比，就会让观众产生眩光。展览环境中的眩光有一次發射眩光，还有经过二次反射产生的眩光。对于展示光环境而言，这种眩光的存在会打破展示空间的气氛，也会破坏设计师精心营造的设计效果。因此在博物馆展陈照明中，选用的灯具需要很好地控制光束角，采取足够的防眩光措施。

3.视觉的心理特征

英国心理学家格列高里曾说过：“对物体的视觉包含了许多信息来源。这些信息超越了我们注视一个物体时眼睛接受到的信息。它通常会包括由过去经验所产生的对物体的知识。这种经验不限于视觉，可能还包括其他感觉，例如触觉、味觉、嗅觉，或者还有温度觉和痛觉。”

视知觉活动是视觉在空间中有意识但无目的地移动，直到知觉刺激对象出现，眼睛会迅速捕捉到它们，并且将接收到的信息传送至大脑，这是一个积极主动接受信息的过程。博物馆的参观流程中，视觉系统会充分利用到选择性知觉，在浏览时会通过快速的眼动扫描，筛选出视觉对象的特征，选取具有特殊特征的区域，使其置于中心视觉区，实现对该区域选择性知觉。

在人的浏览过程中，视线有着固定的行为习惯，这个习惯一般是由左侧、上方沿弧线向右侧、下方移动，这种视线的空间运动所形成的路径一般被称为“视觉虚线”，注意力会随着时间的推移和视线的下移呈现集中——涣散——集中的趋势。一般左上和右下是注意力比较集中、注视时间相对较长的区域。人的视野是椭圆形的，因为人眼的水平移动比垂直移动要快，通常人们会先注意到水平放置的事物，然后才会注意到垂直方向的事物。此外，人眼的最佳垂直视野范围在视平线上、下 10°左右，但是最大视野范围能够达到视平线以上 60°左右到视平线以下 70°左右。所以，在照明设计时，应该将这部分视知觉的心理要素也纳入考虑范围。

二、视知觉与展示照明

1. 空间氛围的营造

光是视觉的媒介，是博物馆空间的造型手段，也是展览空间必要的外部支撑。博物馆的展陈照明设计是准确表达设计思想的先决条件，可以直接或者间接地通过光来表现展陈的艺术主体。通过在设计中巧妙地使用光作为表达方式，可以创造舒适和谐的展陈空间，满足观众的身心需要。

一般情况下，直接照明塑造空间明亮感和紧凑感，间接照明增加空间的进深感；暖色光带来温馨舒适的氛围，冷色光形成通透肃静的气氛；高照度带来开阔感，低亮度塑造深邃感；还有光色、角度等诸多可以调整的照明要素，通过这些要素的设计，我们可以仅仅通过灯具的设置，满足博物馆空间不同的氛围需要。

2. 空间方位的引导

光照在哪里，人的视觉就跟在哪里；光移动在哪里，视觉就移动到哪里。观众在博物馆中的行为主要集中在“看”这一视觉活动上，是视觉与光环境品质和展示设计优劣的评价重要项目指标。眼睛具有趋向明亮光线的倾向，光照射的空间越大，人们视觉感受的空间范围也越大。即使空间很大，但若光只照射某一区域，那么不在照射范围的空间，在人们视觉上就会变得弱化或者就没有存在的意义。因此，光有引导和指示人类视觉的作用。在制定展示视觉语言方案时，不仅应该考虑到展示视觉语言的本身的美观与艺术感性，还应当积极地帮助和引导观众的视线，通过重点照明或者高亮区域，引导参观动线，突出重点展品。

3. 陈列展品的表现

光对物体有塑造作用，照明设计也是一种艺术创作形式，博物馆中的光环境设计，是准确表达设计思想的先决条件。观众观察形象时，照明对重点立体展品一般通过若干光源从多角度对其照射来实现。如果改变了灯具的位置和照射角度，会带给观众不同的形象感受；如果把灯光的位置、色度、光色和照射范围都作改变，那么物体的形象变化也会随之改变。在设计中需紧扣陈列主题的要求，紧抓形式设计的艺术表达风格，利用光和影的艺术变幻来突出展品的特点。

4.观众行为的影响

在博物馆中的观众对物体的识别速度会与照明有直接的关联关系。当观众处在良好的陈列光环境照明条件下，可以缩短视觉所需的时间，还可以提高辨别事物的效率。另外，识别事物的速度还与目标物体的尺寸大小有关，也与亮度比和环境亮度差有关（背景亮度）。通常物体越大，人识别物体越容易；同样，亮度对比越大，也会增加识别物体的速度，反之降低。但博物馆出于保护展品的要求，不得不对展品照明水平保持在较低档位内，这就提出了明暗适应的调节问题，只能通过设置视觉适应的过渡区把观众的适应亮度压低，才能使得50lx的展室看起来仍然明亮。

光色及色温可以表达某种意义并对人心理产生作用。一般来说，红光给人以兴奋、激动、热闹、喜庆和光荣的象征，黄光给人灿烂、温暖、轻柔、高贵和希望的感受，绿光给人明快、清新、健康、生命和青春的印象，蓝光给人凉爽、深远、明净、和平与智慧的遐想，白光則显得纯洁、干净、庄重，博物馆陈列的背光会给人一种深沉、厚重、高大、静穆的印象，文物展品的侧光也会给人带来含蓄而鲜明的感觉。因此色温和光色的选择可以传达给观众不同的设计思想及空间主题，合理利用观众的心理尺度，可以让光产生更为突出的艺术美感，提供更深层次的精神享受。

参考文献：

[1] 刘颂. 博物馆视知觉与格式塔建构[J]. 文博，1991，第3期（3）：93-98.

[2] 项震. 照明眩光及眩光后视觉恢复特性[J]. 照明工程学报，2002（2）：1-4

[3] 张晖. 博物馆陈列区无光害照明设计初探[D]. 南京艺术学院， 2005.

[4] 郝洛西. 视觉与展示博物馆光环境设计[J]. 时代建筑， 2006（6）.

[5] 张昕，詹庆旋. 倦勤斋光环境及相关文物保护研究[J]. 故宫博物院院刊. 2008， 2.

[6] 张乘风， 刘沁. 视觉亮度在博物馆照明设计中的运用[J]. 家具与室内装饰， 2009（11）：22-23.

[7] 刘毅军， 赖世贤. 视知觉特性与建筑光视觉空间设计[J]. 华中建筑， 2009， 27（6）：44-46.

[8] 刘沁. 基于视觉特性的室内照明设计研究[D]. 南京林业大学， 2011.

[9] 艾晶. 中国国家博物馆陈列光环境的设计研究[D]. 中央美术学院， 2012.

[10] 寇宇. 基于视知觉的历史事件纪念馆展墙设计研究[D]. 北京理工大学， 2015.