为什么博物馆需要禁用闪光灯?

作者: winter_ 鼠包

来源: 果壳

发布日期: 2021-06-26

博物馆内禁止使用闪光灯,因为光携带的能量是文物老化的罪魁祸首之一,特别是光化学反应会导致文物表面的分子分解或与其他物质反应,从而失去原本的特征。闪光灯的光,尤其是氙气闪光灯,具有高能量和高照度,远超展品的耐受能力,对纺织品和绘画等藏品造成不可逆的损害。

逛博物馆时,如果留心观察,我们有时会发现馆内竖有禁止使用闪光灯的标识。为什么在博物馆需要禁用闪光灯?开了闪光灯,对展品会有什么影响吗?

问题的根源:光携带能量。所有的光都蕴含着能量,但这些能量却是文物老化的罪魁祸首之一。其中最致命的可能是光化学反应:在这些能量的作用下,文物表面的分子或者分解,或者与其他物质反应,从而失去了原本的特征。不过,光的能量并不是平等的。

光传递能量时并不连续,而是分成一个个的小能量包,每个包对应一个“光子”。越蓝的光,每个光子的能量就越大,通常而言造成的光化学破坏也越大;而就算总能量相同,越红的光,造成的光化学破坏也较小。所以,关注光对文物的影响,需要注意两点:一是光携带的总能量大小,二是其中多少光子是高能的,多少是低能的。

在讨论展出文物时,前者可以用“照度”来近似,而后者可以用“色温”来近似。

光的能量,严格说应该用辐射功率来衡量。但是日常环境中,我们主要是用眼睛接收光,最常用的判断标准就是眼睛感受到的明亮程度,所以在讨论可见光的能量时,我们常常使用“照度”——把光强折合为人眼感受到的亮度。光子能量分布,严格说应该用光谱信息来衡量。但博物馆和摄影一般不会使用奇怪的光源,普通光源很多都可以用理想的黑体来近似。

所以,我们用黑体的对应温度——“色温”来描述光子的能量状况:色温越高,高能光子越多,光化学破坏力也越大。

闪光灯的光与展品的耐受力。在纯粹的黑暗中保管文物当然最理想,但这样就失去了文物的教育和审美意义。好的博物馆会严格控制馆内光源,既能让参观者肉眼看到重要细节,又能尽可能延长文物的寿命;但再好的控制,面对外来的闪光灯也会化为泡影。那么,拍照时的闪光灯会发出怎样的光?是否超过了展品的耐受能力呢?

以最常用的氙气闪光灯为例,为了更详细地了解它的发光性质,我们结合氙气闪光灯的发射光谱加以讨论。图中可以看出,除可见光区(400 nm - 700 nm)外,氙气闪光灯还有两个明显的发射区,分别在波长更短、能量更高的紫外光区(200 nm - 400 nm),和比红色光波长更长、具有明显热效应的红外区(700 nm – 1200 nm)。那么氙气闪光灯是否符合要求呢?

首先看色温,作为阳光的绝佳替代品,氙灯的色温与其相近,一般在6200K左右,这已经超过了对光有一定敏感度的藏品的要求了。作为闪光灯,氙灯发光的时间虽然很短,但在距离物品2米处时,其瞬时照度可以达到上万勒克斯——这显然远远大于藏品所能承受照度值。

光,让纺织品“容颜不再”。多彩的织物依赖于各种染料,但染料本身很脆弱,使得彩色织物更加难以保存。

造成染料如此“娇弱”的原因很多,“光漂白”便是罪魁祸首之一。顾名思义,染料的光漂白就是指染料在光照作用下发生褪色。这其中的机理较为复杂,但多数研究表明,染料光漂白可以分为染料的直接分解和氧化分解两种途径。直接分解一般需要能量较高的紫外光,发生条件稍显苛刻;而氧化分解对光的要求不高,加上氧气无处不在,在平常条件下就很容易发生。

光,让绘画“黯然失色”。

织物常用各种有机染料来增添色彩,而绘画还会使用各种无机颜料,比如铅白,朱砂等等。那么,使用无机颜料的藏品能否逃过闪光灯的追杀呢?遗憾的是,不能。举例来说,亮黄色的绘画颜料中会使用一种叫做硫化镉(CdS)的成分,这种成分因其着色力强、稳定以及颜色鲜亮,广受画家们的欢迎。莫奈、梵高、毕加索等绘画大家的作品中都大量使用了这种颜料。但是在可见光的作用下,硫化镉中的硫会被逐步氧化成硫酸根。

这个过程还是可以用之前提到的能级模型来解释:光照会将硫化镉中的电子赶到更高的楼层中,而一旦有空出来的房间,原本住在硫中的电子就会趁虚而入。结果硫失去电子,被氧化为单质硫,而单质硫很容易被氧气氧化为硫酸根,最终使颜料被完全破坏。

光照对藏品的破坏还远不止于此——红外光虽然能量较低,但是其显著的热效应可以加速纸张、木器等纤维素丰富的藏品脱水开裂;有机藏品,比如动植物标本、骨器等中富含的羰基、芳基等发色团,同样可以在光照的条件下被激发,发生氧化,或干脆直接被分解。闪光灯一次小小的闪烁,肯定不会像实验室中的模拟条件那样苛刻,但是日积月累的伤害却足以产生水滴石穿的效果。

为了历史的厚重可以千百年的传承下去,请关闭闪光灯,小心翼翼地欣赏那些珍贵的藏品吧!

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