西斯廷教堂:应用于艺术的 LED 技术

Veduta della Cappella Sistina, Musei Vaticani, Palazzi Apostolici Vaticani

在 Vasari 的这段话中,“光”被提及了三次,与之相对的“黑暗”被提及了一次,这并非巧合,更是彰显了米开朗基罗的作品对我们每一个人的重要意义和价值,远远超越了时间。西斯廷教堂壮丽而庄严,教堂的天花和墙壁密布着意大利文艺复兴时期的绘画,覆盖面积约2500平米(其中1080平米为天花湿壁画,绘制的是创世纪的故事,600平米墙壁画的是《末日审判》),滋养着人类的灵魂,震撼人心。保存和维护好这些壁画,我们当仁不让。

在艺术家逝世450周年和壁画修复20周年之际,教堂启用了新的空调和照明系统,并为此举办了一个媒体见面会和为期两天的会议。这些系统是更好的保存艺术品的关键。这座人类宝藏面临的主要问题,与所罗门圣殿(40×24×14米)相似,即人类活动所造成的巨大影响-教堂目前年均接待游客达到600万人次,每日参观的人络绎不绝。旧有的空气质量控制和管理体系已经远远超出负荷,难以确保足够清洁的空气,导致问题日益严峻-在过去的几年里人类活动带入颗粒、制造二氧化碳、湿气、热量等)。修复旧时安装的照明系统亦面临同样的状况,这些系统尽管在当时来说是顶尖的科技,现在已日益显示出其局限性。由于效能过低,且尽管采取了过滤手段,光源仍存在紫外线辐射,成为文物保护的极大隐患。

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建造团队

在检测到壁画部分表面出现严重的损坏情况时,专业的“保护者团队”充分意识到危险性。作为一个专注于艺术品保存环境和维护工作的组织,“保护者团队”成员在博物馆馆长 Antonio Paolucci 教授的感悟、理念和关怀的驱动下,在 Victoria Cimino 博士和她的团队出色的指导下,决定重新改造该项目,将重点专注于如何最好地的彰显这两座历史丰碑。通过召集历史/艺术学家和技术/科学专家开会研究,团队制定出了长效的解决方案。

这项工程大约花费三年时间,监理团队成员众多。在这项名为“LED4ART”的工程里,组织架构包括博物馆的技术人员、国家研究理事会、三所大学(匈牙利潘诺大学、西班牙巴塞罗那大学和意大利罗马第三大学),以及两家整体项目的主要承建商,负责空调系统的开利公司和负责照明系统的欧司朗公司。委员会通过研究提出整改需求,由杰出外部专家负责,通过环境和小气候分析,制定出指导方针。

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考虑到教堂的重要性,改建工作设立了一个具有挑战性的目标,计划建设出完美的空调和照明设备:空调系统智能灵活,能够满足每一时刻的特别环境要求,而照明系统则需要发射均匀的光照,避免过分突出某一元素,营造肃穆的感觉,同时达到连贯和谐的效果。在满足这些需求的基础上,引入尖端、高品质的技术系统,并尽可能降低影响,以保持视觉环境的完整性,充分满足教堂的保护需求,同时维护教堂作为朝拜场所的神圣地位。在此基础上,同时考虑到壁画的光敏性和保存与展示需要,有必要采取相应的保障措施,因此照明系统使用了中间视觉照明,对光照进行了适当控制,类似于烛光,如同教堂数百年来理应采用、且一直采用的照明方式。

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LED 照明设计和新设备

欧司朗接受委托负责点亮这座“世界教堂”,欧洲联盟提供了资助,LED4ART 团队提供协作:包括IREC(巴塞罗那大学,负责降低能耗),潘诺大学(Schanda 教授协助色彩研究)和罗马 Fabertechnica 技术办公室,即罗马第三大学科学主任和教授 Marco Frascarolo 工程师所属的部门。该工程共持续24个月,主要在设备影响(监控干扰和眩光)、文物保存、环境保护和能源效率方面寻找最佳方式。

之前的照明系统安装于大约20年前-大规模修复之时,当时采用了250瓦的金属卤化物灯,显色指数为70,取代了在罗马奥运会时候(1960年)安装的卤素灯泡,亮度各异,地板的照明亮度约5-6lux,壁画的照明亮度约50-60lux。随着新的 LED 照明系统的引入,博物馆的文物保护团队对280种色彩进行深入研究和监测,通过特殊处理以模拟衰变情况,决定了光照的色彩和亮度。通过空调系统进行深入了解(为了避免干扰空气流动,空调采用了恒定温度),照明系统采用了约7500颗 LED 灯为壁画提供照明,平均亮度约80lux;每颗 LED 灯通过手动管理系统单独控制,再集成到整体的管理系统中。

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为满足照明环境的特殊技术要求和具体需求,开发了两种类型的定制设备:第一类 V400,功率130瓦,光通量6000流明,效率46流明/瓦,色温3400K,显色指数Ra≥95 ,制造类似博物馆的光照,用于照亮穹顶、末日审判和墙体壁画。第二类用于特别场景,作为附加照明,装配在一个电子悬臂上,可旋转180度,不需要时可以隐藏起来。第二类装置呈向下角度,功率150瓦,光通量16000流明,效率106流明/瓦,发射暖色光(色温3000K),显色指数较低(Ra=85)。

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新设备的安装与色彩选择

40个 V400 分为每侧20个,安装在靠近壁柱的腰线外缘,离地面大约10米。它们由一系列发射板组成, 装在上沿,朝向反光板,开关设在地面。这类装置呈水平分布,专门为4米高以下区域提供足够的光照,这片区域是文物保护的敏感区域,目前已经出现毁坏的迹象。照明的特定色调通过参照色彩的广泛调查设计而成,通过4个不同颜色的 LED 灯(白色、红色、绿色和蓝色)重叠光谱而获得,将通道从5个减为4个,去掉了色温6000K的 LED 灯。除了确保最佳的保护方式和视觉条件,文物保护专家们想象着米开朗基罗当初在怎样的环境下会从调色板上选择这些颜色,进而感觉到照明系统需要与教堂现有窗户透射进来的自然光相似。

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与其他大型重要工程一样,教堂的改造工程获得的评价褒贬不一:有的人觉得一无是处,有的人则推崇备至。至于编者自己,在照明打开那一瞬间,便被深深震撼了。就如同小时候在乌费兹美术馆看到米开朗基罗的《圣家庭》时一样,在平面上创造的立体色彩和细致入微的运动感,令人难以置信。在更大的空间里,这种震撼更加强烈。编者还记得教堂原来的照明,到处都是金属卤化灯的绿色光,非常碍眼,与环境极不协调。编者最不喜欢的是腰线栏杆上的反光,它透露了本来神秘而无所不在的光照的踪迹,此外还有应用于特殊场景的移动设备,仍然不够隐秘;除此之外,一切美得令人窒息。真正的艺术让人惊叹,触动心灵,这份独特的感觉让编者希望每个人都能体会到。“世界教堂”离开人们的视线这么久,如今焕然一新,它值得每个人前来感受这份美好。

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