黨 睿， 劉 杰， 劉 剛， 原 野(天津大學(xué) 建筑學(xué)院， 天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 天津 300072)

構(gòu)成白光LED的單色光對(duì)中國(guó)淡彩繪畫色彩的影響

黨 睿*， 劉 杰， 劉 剛， 原 野
(天津大學(xué) 建筑學(xué)院， 天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 天津 300072)

為得到構(gòu)成白光LED光譜的主要單色光對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)淡彩繪畫色彩的影響規(guī)律，確定不同波長(zhǎng)單色光對(duì)繪畫色彩的量化損傷程度，進(jìn)而根據(jù)研究結(jié)果得到最低損傷白光LED的光譜功率分布，以構(gòu)成白光LED光譜的4種主要單色光作為實(shí)驗(yàn)光源，分組照射中國(guó)傳統(tǒng)淡彩繪畫模型試件。在每個(gè)照射周期后，對(duì)試件的色彩參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)繪制主波長(zhǎng)、興奮純度、亮度3個(gè)參數(shù)隨總曝光量積累的衰變曲線，基于曲線分析得到各種淡彩繪畫顏料在光照下的色彩衰變規(guī)律，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到4種單色光對(duì)繪畫色彩主波長(zhǎng)的影響關(guān)系為482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=8 147∶9 067∶9 772∶9 121；對(duì)興奮純度的影響關(guān)系為482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=89 446∶85 250∶76 895∶69 229；對(duì)亮度的影響關(guān)系為482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=137∶238∶190∶177。

中國(guó)傳統(tǒng)繪畫； WLED； 光損傷； 光照保護(hù)

1 引 言

中國(guó)傳統(tǒng)繪畫是我國(guó)的重要文物類型之一，博物館中現(xiàn)有藏品64萬(wàn)余件[1]，其中包括海量繪畫珍品，因此具有存量大且文物和藝術(shù)價(jià)值高的特點(diǎn)[2]。但由于中國(guó)傳統(tǒng)繪畫的自身屬性，博物館照明極易對(duì)畫面色彩造成不可逆的永久性損傷[3]。國(guó)際照明委員會(huì)等相關(guān)組織對(duì)博物館展品按照光化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了劃分，中國(guó)傳統(tǒng)繪畫屬于最高敏感級(jí)[4-6]。

為了對(duì)繪畫類文物進(jìn)行科學(xué)的光照保護(hù)，國(guó)外學(xué)者開展了較多定量化研究工作，但研究樣本均為西方繪畫類型，如油畫、水彩、水粉等，而中國(guó)傳統(tǒng)繪畫在基材、顏料和制作工藝等方面都與西方繪畫存在差異，因此研究結(jié)論并不適用[7-12]。我國(guó)學(xué)者對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)繪畫的光照保護(hù)研究主要是定性描述照明對(duì)繪畫的影響，量化結(jié)論較為缺失，實(shí)際適用性不強(qiáng)[13-16]。

本課題組在對(duì)多座著名博物館進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，鹵鎢燈、金鹵燈、熒光燈、白光LED(WLED)是目前在繪畫照明中所采用的主要光源類型[17-18]，并通過實(shí)驗(yàn)方法得到4種光源對(duì)繪畫的相對(duì)影響系數(shù)為“鹵鎢燈∶金鹵燈∶熒光燈∶WLED=1.00∶0.96∶0.90∶0.87”，證明WLED的影響最小但效果不甚明顯[19]。在研究中還發(fā)現(xiàn)，能夠滿足中國(guó)傳統(tǒng)繪畫照明要求的低色溫(CCT≤3300K)、高顯色性(Ra≥90)的WLED均為RYGB型，紅、黃、綠、藍(lán)是構(gòu)成其光譜的主要單色光，同時(shí)WLED具有光譜構(gòu)成靈活、同色異譜明顯、易于根據(jù)需求調(diào)整光譜功率分布(SPD)的特性[20]。

因此，如果能夠確定4種單色光對(duì)繪畫色彩的量化損傷規(guī)律，得到適用于照射中國(guó)傳統(tǒng)繪畫的光譜配比，就可為研發(fā)基于最低損傷的WLED光源提供支持，對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)繪畫的精確保護(hù)具有重要意義。

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1模型試件

中國(guó)傳統(tǒng)繪畫分為重彩和淡彩：前者使用由天然礦物材料研磨制成的無(wú)機(jī)顏料作畫，后者使用從植物根莖葉中提取的花青、藤黃、胭脂、松墨4種有機(jī)顏料作畫[21]。由于淡彩畫所使用的有機(jī)顏料較無(wú)機(jī)顏料更易受到光照影響，因此本文以使用有機(jī)顏料繪制的淡彩繪畫為研究對(duì)象。

實(shí)驗(yàn)所用試件由天津大學(xué)工筆繪畫研究所制作：首先，選用花青、藤黃、胭脂、松墨4種典型有機(jī)顏料進(jìn)行繪制，嚴(yán)格配比顏料濃度并均勻繪制，確保顏料在基材上各部分的濃度相同；其次，將繪制完成的青、黃、紅、黑4色樣本分別切割為4等份，然后重新組合成4組，每組包括4種顏色，見圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮嚰?/p>

2.2實(shí)驗(yàn)光源

為得到紅、黃、綠、藍(lán)4種單色光(中心波長(zhǎng)分別為650，583，510，482nm)，實(shí)驗(yàn)使用150W的全光譜鹵鎢燈(CCT=2700K，Ra=97)輔以紅外濾光片作為光源(SPD見圖2)，并配合由中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所制作的650，583，510，482nm窄帶濾光片，由此制作得到WLED光譜中的4種主要單色光(SPD見圖3)。

為保證各個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)色彩參數(shù)測(cè)試的科學(xué)一致性，測(cè)試均選擇在D65標(biāo)準(zhǔn)光源(CIE No.51，CCT=(6500±200)K，Ra>96)照射條件下進(jìn)行[4]。

圖2 鹵鎢燈光譜功率分布

Fig.2Spectral irradiance distribution of the tungsten halogen lamp

圖3482(a)，510(b)，583(c)，650nm(d)4種單色光的光譜功率分布。

Fig.3Spectral irradiance distribution of482nm(a),510nm (b),583nm(c), and650nm(d) monochromatic light.

2.3實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)在天津大學(xué)地下全暗光學(xué)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，按單色光種類分為4個(gè)照射組同時(shí)開展：首先，設(shè)置4臺(tái)具有相同環(huán)境參數(shù)控制指標(biāo)的照明實(shí)驗(yàn)箱，按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)箱內(nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其滿足標(biāo)準(zhǔn)要求并在實(shí)驗(yàn)過程中保持恒定；其次，使用遮光簾將4臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱分隔于獨(dú)立空間中，保證各照射組之間互相不產(chǎn)生干擾；然后，將模型試件置于光源下方進(jìn)行垂直照射，并通過調(diào)整光源照射時(shí)距離試件的高度使每組試件表面輻照度相等。由于實(shí)驗(yàn)是為了比較不同光源對(duì)試件色彩的物理?yè)p害程度，因此選用輻照度作為照明數(shù)量的限制指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)過程中通過調(diào)節(jié)光源與試件之間的距離控制每組試件表面所受到的輻射能量相等，均為1W/m2。

實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行20個(gè)周期，每個(gè)周期照射6d，每天12h。隨著總曝光量的累加，色彩參數(shù)隨之發(fā)生變化。以周期為單位測(cè)量試件的色彩參數(shù)：首先，在D65標(biāo)準(zhǔn)光源下，采用Topcon BM-5A型色彩亮度計(jì)對(duì)繪畫模型試件的CIEXYZ色坐標(biāo)(x，y)和亮度值L進(jìn)行測(cè)量，對(duì)每個(gè)周期測(cè)量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，通過數(shù)學(xué)和色度學(xué)的方法將色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為主波長(zhǎng)、興奮純度、亮度參數(shù)；其次，繪制3個(gè)參數(shù)隨總曝光量的周期性變化曲線，通過各組曲線特性分析得到單色光照對(duì)不同色彩的量化影響規(guī)律；第三，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算單色光對(duì)繪畫色彩的影響指標(biāo)值，得到4種單色光對(duì)顏料色彩衰變的相對(duì)損傷量化關(guān)系。實(shí)驗(yàn)方案見圖4。

圖4 實(shí)驗(yàn)方案

3 結(jié)果與討論

3.1色彩參數(shù)變化曲線

3.1.1主波長(zhǎng)

由于黑色(松墨)屬于無(wú)彩色而不存在主波長(zhǎng)概念，因此僅研究青(花青)、黃(藤黃)、紅(胭脂)3種顏色在不同單色光照射下，主波長(zhǎng)隨總曝光量的衰變情況，見圖5。

圖5花青(a)、藤黃(b)、胭脂(c)3種顏料在4種單色光照射下的主波長(zhǎng)變化。

Fig.5Temporal periodic curves of the dominant wavelength corresponding to indigo(a), cambogia(b), and carmine(c), respectively.

由圖5可知，隨著總曝光量的持續(xù)增加，3種顏料在單色光照射下主波長(zhǎng)均呈下降趨勢(shì)，即向短波方向偏移。由于主波長(zhǎng)是用于表征顏色色相的參數(shù)，因此單色光對(duì)3種顏料均造成了變色影響，且變色幅度為胭脂>花青>藤黃。

3.1.2興奮純度

興奮純度是指樣品顏色接近同一主波長(zhǎng)光譜色的程度，用以表征顏色的飽和度，在CIE色度圖上用“白光到樣品點(diǎn)的距離”與“樣品點(diǎn)到光譜色度點(diǎn)的距離”之百分比表示，該數(shù)值大小與顏色的飽和度呈正比。

圖6花青(a)、藤黃(b)、胭脂(c)3種顏料在4種單色光照射下的興奮純度變化。

Fig.6Temporal periodic curves of the excitation purity corresponding to indigo(a), cambogia(b), and carmine(c), respectively.

由于黑色(松墨)屬于無(wú)彩色而不存在興奮純度概念，因此僅研究青(花青)、紅(胭脂)、黃(藤黃)3種顏色在不同單色光照射下的興奮純度隨總曝光量的衰變情況，見圖6。

由圖6可知，隨著總曝光量的積累，花青的興奮純度變化不大，藤黃和胭脂均呈明顯下降趨勢(shì)，變化程度為胭脂>藤黃>花青，說(shuō)明單色光輻射會(huì)降低淡彩繪畫的飽和度，造成褪色現(xiàn)象。

3.1.3亮度

黑色(松墨)、青(花青)、紅(胭脂)、黃(藤黃)4種顏色在不同單色光照射下，亮度隨總曝光量的衰變情況見圖7。

由圖7可知，隨著總曝光量的累加，4種顏料的亮度幾乎均呈線性變化。其中藤黃為線性降低，花青、胭脂、松墨為線性增加，說(shuō)明光照會(huì)造成繪畫色彩的變淡或發(fā)烏。

圖7 花青(a)、藤黃(b)、胭脂(c)、松墨(d)4種顏料在4種單色光照射下的亮度變化。

Fig.7Temporal periodic curves of the lightness corresponding to indigo(a), cambogia(b), carmine(c), and pine-ink(d), respectively.

3.2單色光影響程度

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算4種顏料在單色光照射下，各個(gè)周期相對(duì)于初始狀態(tài)的主波長(zhǎng)差、興奮純度差、亮度差，然后對(duì)20個(gè)照射周期的差值求取平均，進(jìn)而計(jì)算不同單色光對(duì)4種顏料的影響總平均，作為不同單色光對(duì)典型繪畫有機(jī)顏料色彩的綜合損傷程度。公式如下：

(1)

(2)

(3)

計(jì)算結(jié)果見表1。

3.3繪畫色彩衰變規(guī)律

(1)青色(花青)：由圖5(a)可知，青色在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)的主波長(zhǎng)整體呈下降趨勢(shì)，波長(zhǎng)變小，說(shuō)明色相向藍(lán)色偏移，有變色現(xiàn)象。由圖6(a)可知，興奮純度值總體變化不大，說(shuō)明青色的飽和度基本無(wú)變化。由圖7(a)可知，亮度在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)呈平緩的線性增長(zhǎng)，說(shuō)明發(fā)生了褪色現(xiàn)象。

(2)黃色(藤黃)：由圖5(b)可知，黃色的主波長(zhǎng)在1～10周期內(nèi)曲線較為平直，在10～20周期呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明當(dāng)曝光量積累到720Wh/m2時(shí)，色相向黃綠色方向偏移，發(fā)生變色。由圖6(b)可知，興奮純度從第4周期開始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，說(shuō)明黃色的飽和度在曝光量達(dá)到288 Wh/m2時(shí)開始降低。由圖7(b)可知，亮度在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)均為線性降低，說(shuō)明黃色發(fā)生了明顯的發(fā)烏變暗現(xiàn)象。

表1 單色光對(duì)4種顏色的影響

(3)紅色(胭脂)：由圖5(c)可知，紅色的主波長(zhǎng)從實(shí)驗(yàn)開始至第10周期稍有上升，從第10周期至實(shí)驗(yàn)結(jié)束明顯下降，說(shuō)明當(dāng)曝光量積累到720 Wh/m2時(shí)，色相向橙色方向偏移。由圖6(c)可知，興奮純度在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)均呈較為明顯的下降趨勢(shì)，說(shuō)明光照會(huì)降低紅色的飽和度。由圖7(c)可知，亮度從實(shí)驗(yàn)開始至結(jié)束一直線性增加，說(shuō)明紅色有一定的褪色現(xiàn)象。

(4)黑色(松墨)：由圖7(d)可知，亮度在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)連續(xù)增長(zhǎng)，說(shuō)明黑色有明顯的褪色現(xiàn)象。同時(shí)黑色的亮度變化幅度較其他3種顏色更大，原因在于當(dāng)入射光輻照度相同的情況下，黑色較之其他顏色吸收的光子能量最多，光化學(xué)反應(yīng)最顯著。

綜上所述，單色光照會(huì)對(duì)中國(guó)淡彩繪畫的顏色產(chǎn)生明顯影響，發(fā)生變色、褪色、發(fā)烏變暗等損傷現(xiàn)象。對(duì)于主波長(zhǎng)，基本規(guī)律是光照會(huì)使顏料的色相向低波段方向偏移，同時(shí)720 Wh/m2的曝光量是一個(gè)重要的色相衰變節(jié)點(diǎn)；對(duì)于興奮純度，基本規(guī)律是光照會(huì)降低淡彩繪畫顏料的色彩飽和度；對(duì)于亮度，基本規(guī)律是受光照后淺色的亮度降低產(chǎn)生發(fā)烏變暗現(xiàn)象(如藤黃)，而深色的亮度增加發(fā)生褪色(如花青、胭脂、松墨)。

3.4 單色光對(duì)繪畫色彩損傷的比例關(guān)系

由表1可知，4種單色光對(duì)淡彩繪畫色彩的主波長(zhǎng)影響關(guān)系為482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=8 147∶9 067∶9 772∶9 121；對(duì)興奮純度的影響關(guān)系為482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=89 446∶85 250∶76 895∶69 229；對(duì)亮度的影響關(guān)系為482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=137∶238∶190∶177。因此，在研發(fā)用于中國(guó)淡彩繪畫照明的最低色彩損傷WLED時(shí)，可參考上述結(jié)論進(jìn)行光源的光譜構(gòu)成配比。

4 結(jié) 論

為了對(duì)繪畫類文物進(jìn)行科學(xué)的光照保護(hù)，以構(gòu)成白光LED光譜的4種主要單色光作為實(shí)驗(yàn)光源，分組照射中國(guó)傳統(tǒng)淡彩繪畫模型試件。在每個(gè)照射周期后，對(duì)試件的色彩參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)繪制主波長(zhǎng)、興奮純度、亮度3個(gè)參數(shù)隨總曝光量積累的衰變曲線，基于曲線分析得到各種淡彩繪畫顏料在光照下的色彩衰變規(guī)律。研究結(jié)果表明，4種單色光對(duì)繪畫色彩主波長(zhǎng)影響關(guān)系為482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=8 147∶9 067∶9 772∶9 121；對(duì)興奮純度的影響關(guān)系為482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=89 446∶85 250∶76 895∶69 229；對(duì)亮度的影響關(guān)系為482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=137∶238∶190∶177。本文結(jié)果可為研發(fā)基于最低損傷的WLED光源提供支持，對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)繪畫的精確保護(hù)具有重要意義。

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家文物局. 國(guó)家文物事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃 [R]. 2017.

State Administration of Cultural Heritage. The Development of National Cultural Relics in 13th Five-year Planning [R]. 2017. (in Chinese)

[2] 張馳昊. 淺談博物館在公共文化服務(wù)體系的作用和地位 [J]. 信息化建設(shè), 2016(1):284.

ZHANG C H. The role and status of museums in public cultural service system [J].Inform.Construct., 2016(1):284. (in Chinese)

[3] 劉舜強(qiáng). 古繪畫損毀機(jī)理初探 [J]. 文物保護(hù)與考古科學(xué)， 2003, 15(1):39-42.

LIU S Q. The mechanism research of ancient calligraphy and painting [J].Sci.Conserv.Archaeo， 2003, 15(1):39-42. (in Chinese)

[4] ICOM 3TC3-22. Museum Lighting and Protection Against Radiation Damage [S]. Vienna: Commission International de I’éclairage, 2004.

[5] CIE 157: Control of Damage to Museum Objects by Optical Radiation [S]. Vienna: Commission International de I’éclairage, 2004.

[6] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB/T23863-2009博物館照明設(shè)計(jì)規(guī)范 [S]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2009.

General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China. GB/T23863-2009 The Standard of Museum Illumination Design [S]. Beijing: China Standard Press, 2009. (in Chinese)

[7] MORRIS H R, WHITMORE P M, COLALUCA V G. Preventing discoloration in films of acrylic artists’ media by exposure to ambient light [J].StudiesinConservation， 2003, 48(2):95-102.

[8] CUTTLE C. Light for art’s sake, lighting for artworks and museum displays [J].LightingRes.Technol.， 2008(3):259.

[9] FARKE M, BINETTI M, HAHN O. Light damage to selected organic materials in display cases: a study of different light sources [J].StudiesinConservation, 2014, 59(10):279-288.

[10] NORD A G, BILLSTR?M K, TRONNER K,etal.. Lead isotope data for provenancing medieval pigments in Swedish mural paintings [J].J.Cult.Herit., 2015, 16:856-861.

[11] REA M S. Opinion: the future of LED lighting: greater benefit or just lower cost [J].LightingRes.Technol., 2010(42):37.

[12] ARMAS J. Lighting for museums [C].InternationalSymposium-TopicalProblemsinTheFieldofElectricalandPowerEngineering, Parau, Estonia, 2011.

[13] 武金勇. 先秦兩漢繪畫顏料研究 [D]. 天津：天津大學(xué), 2011.

WU J Y.ResearchofPigmentsinThePre-QinandHanDynasties[D]. Tianjin: Tianjin University, 2011. (in Chinese)

[14] 李宏宇. 國(guó)畫色彩觀的演變 [D]. 石家莊：河北師范大學(xué)， 2010

LI H Y.TheEvolutionofColorConceptofChinesePainting[D]. Shijiazhuang: Hebei Normal University, 2010. (in Chinese)

[15] 王毅. 畫山水的色彩運(yùn)用研究 [J]. 美術(shù)研究， 2015(4)：1-5.

WANG Y. Study on the application of landscape painting color [J].ArtRes., 2015(4):1-5. (in Chinese)

[16] 葛祥云. 彩的情感傳達(dá)—工筆人物畫色彩簡(jiǎn)析 [D]. 北京：首都師范大學(xué)， 2011.

GE X Y.TheEmotionalTransmissionofColor—ABriefAnalysisofTheColorofFineBrushworkFigurePainting[D]. Beijing: Capital Normal University, 2011. (in Chinese)

[17] 黨睿, 張明宇, 劉剛, 等. 基于文物保護(hù)的博物館展陳照明調(diào)查研究 [J]. 照明工程學(xué)報(bào)， 2013， 24(3)：18-23.

DANG R, ZHANG M Y, LIU G,etal.. Investigation and research on display lighting in museum based on protected historical relics [J].ChinaIllumin.Eng.J., 2013, 24(3):18-23. (in Chinese)

[18] 黨睿, 魏智慧, 張明宇. 美術(shù)館展廳光環(huán)境調(diào)查研究 [J]. 照明工程學(xué)報(bào), 2013， 24(5)：16-21.

DANG R, WEI Z H, ZHANG M Y. Research on the light environment of art museum exhibition hall [J].ChinaIllumin.Eng.J., 2013, 24(5):16-21. (in Chinese)

[19] DANG R, YUAN Y, LUO C，etal.. Chromaticity shifts due to light exposure of inorganic pigments used in traditional Chinese painting [J].LightingRes.Technol., 2016:1-11.

[20] 黨睿， 王立雄， 劉剛， 等. WLED對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)書畫色彩影響研究 [J]. 土木建筑與環(huán)境工程， 2015， 37(1)：61-66.

DANG R, WANG L X, LIU G,etal.. Study on the influence of WLED on the colour of Chinese traditional painting and calligraphy [J].CivilConstruct.Environment.Eng., 2015, 37(1):61-66. (in Chinese)

[21] 梁雨.論寫意人物畫中色彩的運(yùn)用 [D]. 南京：南京藝術(shù)學(xué)院， 2010.

LIANG Y.TheApplicationofColorinFreehandFigureonPainting[D]. Nanjing: Nanjing University of The Arts, 2010. (in Chinese)

黨睿(1981-)，男，河北唐山人，博士，副教授，博士生導(dǎo)師，2010年于天津大學(xué)獲得博士學(xué)位，主要從事建筑技術(shù)科學(xué)的研究。

E-mail： dr_tju@163.com

WhiteLEDSpectrumforIlluminationofChineseTraditionalLightColorPainting

DANGRui*,LIUJie,LIUGang,YUANYe

(TianjinKeyLaboratoryofArchitecturalPhysicsandEnvironmentalTechnology,SchoolofArchitecture,TianjinUniversity，Tianjin300072,China)
*CorrespondingAuthor,E-mail:dr_tju@163.com

Optical radiation from any light source causes permanent damage to the color of high-responsivity Chinese traditional paintings. The white light emitting diode (WLED) is flexible, efficient, and can create similar color phenomena within different spectra, simplifying the adjustment of spectral irradiance distribution according to specific requirements. Establishing quantitative influence rules of WLED monochromatic light for protecting traditional paintings is the key. In this study, four typical monochromatic light sources (red, yellow, green, and blue) comprising the WLED spectrum were used to illuminate specimens of Chinese traditional light color paintings, then the CIEXYZwere measured periodically. Each specimen was manufactured with four organic pigments. The dominant wavelength, excitation purity, and lightness were calculated based on the data. Firstly, the curves showing the chromaticity change of different pigments under different light sources were analyzed to determine the color change rules. Secondly, the color change values were calculated to determine the influence of light sources on the painting. The quantitative influencing relationship on the dominant wavelength of painting color is482nm∶510nm∶583nm∶650nm=8147∶9067∶9772∶9121. The quantitative influencing relationship on the excitation purity of painting color is482nm∶510nm∶583nm∶650nm=89446∶85250∶76895∶69229. The quantitative influencing relationship on the lightness of painting color is482nm∶510nm∶583nm∶650nm=137∶238∶190∶177. These results provide a reference for the spectral irradiance distribution of minimum-damage WLED for different light color paintings.

Chinese traditional painting; white light emitting diodes(WLED); light damage; illumination protection

2017-04-11；

2017-06-07

“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題(2016YFB0601700)； 國(guó)家自然科學(xué)基金(51408404); 天津市自然科學(xué)基金(17JCYBJC22400)資助項(xiàng)目

Supported by National Key Research and Development Program(2016YFB0601700)； National Natural Science Foundation of China(51408404); Tianjin Natural Science Fund(17JCYBJC22400)

1000-7032(2017)11-1545-08

O432

A

10.3788/fgxb20173811.1545