一、博物馆建筑对自然光的利用
自然光直线均匀的照明方式、廉价无消耗的特性、真实的色彩还原与显色程度是任何人工光源都无法比拟的，它对人类情感上的认同也是无可替代的。在展品保护方面应注重完善紫外线和红线的防御措施，在满足观众心理需求方面应注重视觉舒适度和展厅氛围的营造。结合具体建筑形态及其自然光利用方式，可探知博物馆启用自然光源的合理程度。首都博物馆以新颖的建筑形态积极引入自然光源，做出了大胆的尝试。
（一） 首都博物馆自然光利用状况
关于首都博物馆（新馆，下同）有这样的描述：“青铜体珍藏的专题展厅（圆形展厅）、木质体包容的基本展厅（方形展厅）、石墙收纳的科研办公区，通过纯净的玻璃幕墙连接在一起”。日光穿透“纯净的玻璃幕墙”为礼仪大厅和公共休闲空间提供了温馨明朗的光照，打破了传统博物馆封闭沉闷的视觉印象。自然光还参与了各展厅的照明，塑造了形态各异的光空间。但在艺术氛围的营造以及观众的视觉感受方面存在负面影响，主要表现为不适宜的亮度分布，特别是在部分的展厅入口临界位置存在极端的亮度对比。
礼仪大厅照度分布均匀；青铜精品展厅（图1）东部入口靠近建筑东侧玻璃外幕墙，明亮的入口和较暗的展厅间亮度差别很大，形成较强眩光；佛塔文物展顶部防护措施不充分照度过于强烈，加快了展览设施的老化速度，另外其9600lx的照度与内部展厅的10lx平均值对比悬殊；方厅4层的佛像展厅，其内部平均照度仅为6lx，南部主入口处产生眩光影响周边展柜。该展厅北部设置通往圆形展厅的出入口（图2）不仅使用率低，产生的眩光对展厅氛围的破坏也尤为严重；方厅顶层（图3）的北京民俗展是博物馆创新之处，采用自然光符合展览内容的要求，照度分布较为均匀；馆藏京剧顶层展厅界面与建筑北侧玻璃幕墙重合，产生较为明显的眩光（图4）。可见，圆形展厅的东部与方形展厅北部紧贴建筑玻璃幕墙，展厅与公共空间缺乏亮度缓冲区，导致展厅的入口（或窗）与自然光接触过于直接，亮度远大于展厅整体水平，即影响观者视知觉又破坏展览氛围。方形展厅南部与玻璃幕墙距离较远，加之顶层展厅为开放式，以至照度较为均匀。
（二）建筑设计对博物馆采光特殊性的忽视
首都博物馆的建筑设计具有较为深刻的文化寓意，玻璃幕墙更是被赋予了与古代衔接的现代精神，但正是玻璃幕墙的通透性，使部分展厅的光环境遭到破坏。建筑设计考虑到了自然光的利用，但停留在建筑含义的创新理念层面，忽略了博物馆的展览特殊性和观者的视知觉需求。较之人工光源，人类更易于接受自然光源，国内外的博物馆建筑中不乏成功启用自然光的优秀案例，它们的特点都是将自然光的处理方式作为建筑设计理念的重要组成部分，使自然光即服务于展览照明又为观众提供了高品质的视知觉体验。如国家博物馆东侧使用大面积玻璃窗，展厅的开窗则避开建筑玻璃窗的直射范围，消除自然光对展厅内部照明的直接参与；在建筑大窗与展厅之间设置公共休闲区，该区域以自然采光为主降低能耗的同时，也为观众提供了亲和的自然光环境。
二、照明设计对展品阴影的处理和利用
首都博物馆、国家博物馆中的人工照明在眩光、照度等硬性指标处理上表现出较好的把控能力，但对文物本身附着和外部投射的阴影却少有关注，成为影响受众与文物产生心灵联系的视觉障碍。灯光对文物投射产生的阴影破坏了文物的形体结构逻辑，在某些富有纹理细节的文物表面还存在阴影遮蔽现象。照明的投光角度和方式将对展品的视看效果产生较大影响。同一物体，从顶部直射与从下部或其它角度照射会出现不同的视觉形象。而阴影便是这种视觉效果最直接的体现。阴影作为环境中的客观存在，是不能也不应避免的。相反，依据人的视觉心理习惯和展品形体特征恰当的对阴影进行处理与利用，将会使展品特征更为突出(图5)，便于观众挖掘更为丰富、真切的历史信息。
（一）利用阴影突出展品造型
依据展品的形体特点决定投光角度，避免出现与物体结构相违背的阴影边线，以及对细节纹理的遮挡。首先，阴影对文物的整体造型产生影响。恰当的投光角度，可以塑造与形体相符的阴影转折，强化文物形体特点。国家博物馆古代中国展厅中展出的方爵（图6）造型丰富，但由于惯用的展柜顶部投光使其主要造型特征隐藏在阴影之下，未能充分表现文物的形体特点和历史信息。其次，阴影对文物的细节表现有较大影响。这种影响不仅体现在阴影对文物表面纹样有遮挡的负面作用，还体现在塑造肌理质感方面的积极意义。浅浮雕效果的纹样具有很大观赏价值（图7），利用光照和阴影的对比关系可以使凸凹纹理更为饱满，同时完整的表现图案、肌理是观众获取历史信息的条件。除上述形态因素外，投光角度和方式还应考虑文物自身的色彩分布。物体固有明亮度之间的差异会和光线的组织系统交互作用。例如在雕刻艺术里，大理石上的一些污点或不规则的明亮度，常常会被误认为阴影的效应，而扭曲了作品的造型。在照明设计中，应协调光照产生的明暗与展品固有明暗之间的交互关系。国家博物馆展出的瓷瓶，其右侧的深色花纹与背光部分的轻微阴影重合（图8），从而使暗部加重，增强了文物的体积感。
（二）利用阴影塑造展品周边环境
阴影能在物体的周围产生空间，并且在界定物体之方向和位置上有着极高的价值。由于阴影被看成是空间的指示者，所以能够给观者一个恒常稳定的、与展品相关的环境意象。利用阴影塑造展品周边的环境，需考虑两个层面的问题。一是展品的内容，即展品的物理特征；二是展品的文脉（context）。无论是依据展品的物理特征进行照明，还是按照它们在历史环境中的情景进行照明，都要求展品的光照环境是与人类视觉习惯相符的。如照明中通常使用多个光源，便会出现扰乱性的阴影（图9）。此时合理组织光源，使其形成有阶层的视觉秩序，展品周围出现符合客观规律的阴影投向，可避免出现展品的信息紊乱，便于观者理解。
（三）利用阴影统一成组展品主题
配置得宜的光源能够使群组物体有着统一的秩序感和整体性。可以把整个构架内所呈现的内容认为是一个大的物象，而所内含的各个物象则为其部分。意识到这一点将有利于优化成组展品的观展效果。成组展示并不只是意味着将展品简单归类（图10），而是需要依据光影位置以及文物固有色彩等因素，将若干展品组成视觉统一的有机整体，亦可利用光影组织的不同将各组别的基调区别开来以使主题鲜明。此举不仅是为营造视觉效果，更重要是为观者在读取历史信息时提供清晰的条理逻辑。
三 、结语
博物馆建筑合理启用自然光，建筑设计和照明设计密切配合创造更多的艺术人文价值，是行业发展趋势；将展品形象突出且文脉清晰的展现给观众、将展厅塑造成舒适宜人的文化传播空间，是博物馆职能实现的要求。从宏大的自然光到细微的物体阴影，既是人类视知觉的影响因素又是塑造博物馆光环境的有利手段。以观众视知觉特征为基点展开博物馆照明设计，将成为提升博物馆照明品质的重要途径。
