文献详情

基于光谱分析的彩绘文物照明光源损伤度评价方法

作者：赵楷卿;党睿;
关键词：文物照明;;可见光谱;;无机颜料;;色差;;光谱损伤度
摘要：光源中的光谱辐射是造成彩绘文物褪色、变色等颜色受损的重要原因,但不同光源的光谱功率分布不同,不同材料对各个波段光谱能量的吸收反射特性各异,导致在相同曝光量下对彩绘文物造成的色彩损伤程度有很大差别,特别是随着光谱构成灵活的LED(light emitting diode)在文物照明中的大量应用,如何对光源进行照明损伤度评价是目前亟待解决的关键问题。本研究在恒温恒湿条件下,以10种不同波段窄带光谱作为实验光源、以17种典型彩绘文物颜料作为实验样本开展累积1 440 h的照射实验,以240 h为周期测量样本的CIE L~*a~*b~*色彩参数并转换为色差指标。绘制在10种窄带光谱照射下17种颜料的色差随曝光量变化曲线,基于曲线分析明确不同波段光谱对各类颜料的色彩损伤响应规律,并拟合得到颜料对光谱的响应函数,建立彩绘文物照明光源的光谱损伤度评价公式。研究结果表明:首先,无论在何种波段的光谱照射下,颜料平均色差随着曝光量的增加而增加,但增加幅度越来越小;其次,在相同曝光量下,波长越短的光源对颜料损伤越大,不同峰值波长对颜料色彩的影响比例为447 nm∶475 nm∶500 nm∶519 nm∶555 nm∶595 nm∶624 nm∶635 nm∶658 nm∶733 nm=1.000∶1.096∶0.816∶0.921∶0.853∶0.777∶0.814∶0.796∶0.706∶0.674;第三,基于光谱构成差异的光源损伤度评价公式为D=∫■S(λ)〈0.468exp{-[(λ-462.9)/17.75]~2}+0.6279exp{-[(λ-535.1)/12.13]~2}+0.813 5exp{-[(λ-527.7)/463]~2}〉dλ,当使用光谱仪测得任意光源的相对光谱功率分布函数S(λ)后,将所测数据代入公式便可计算出待测光源的色彩损伤值D,成果可为彩绘文物照明中的光源选择和准入判定提供依据。
机构：天津大学建筑学院天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室;
年期： 202106
中文刊名：光谱学与光谱分析
CN： 11-2200/O4
ISSN： 1000-0593
核心期刊： Y
CI指数： 893.697
基金：国家自然科学基金项目(52078311);; 天津市杰出青年科学基金项目(20JCJQJC00200);; 天津大学北洋青年学者项目(1801)资助