Светорегулирующая система, использованная в галерее “Lenbachhaus”, в процессе наладки осветительных систем позволяла осуществлять 91 заранее запрограммированный режим освещения (различные сочетания параметров E_cр / Т_ц - «средняя освещенность картины / цветовая температура излучения светодиодных светильников).
Для оценки качества освещения сотрудники светотехнической кафедры Дармштадтского университета выбрали 25 режимов с различными E_cр / Т_ц.

Подверглись измерениям, расчётам и последующей оценке: цветовая температура светового излучения Т_ц, качество цветопередачи (R_a, R₉, R₁₂) потенциал повреждения экспонатов (критерий гарантии сохранности экспонатов под влиянием облучения источниками света с тем или иным спектром).

Спектр излучения измерялся спектрорадиометром “Konica Minolta CS1000”(Япония). Объектов прибора направлялся на равномерно освещенную, белую, диффузно отражающую стену (ρ = 95%). Освещенность и равномерность её распределения определялись по информации, полученной яркостной камерой модели “LMK94-3” (фирмы TechnoTeam (Германия). Расчёт вёлся по классической формуле Е = Lπ /ρ.

Величина коэффициента отражения (ρ = 95%) определялась с помощью люксметра “HCT-99” (фирма Gigahertz-Optic) и упомянутой выше электронной яркостной камеры.

Для идентификации помещения (зала) по полученному распределению яркости вычислялась E_cр и равномерность распределения освещенности (g1 = Eмин : Еср).

Фото 1. Спектры излучения светодиодов с различной цветовой температурой излучения.

На фото 1 в абсолютных величинах (Вт/м²•нм) представлены спектральная интенсивность холодно-белого и тёпло-белого излучения светодиодов.
В зоне λ = 440-470 нм явно видны два пика длин волн от излучения голубых светодиодов; максимум спектра у зелёных светодиодов – при λ = 510 нм, а у красных – при λ = 660 нм. Этот диапазон излучения – λ = 660-680 нм очень важен для того, чтобы достоверно воспроизводились различные тона красных красок, которые использовались мастерами живописи с ХV и до XIX в.

Значения Тц варьировались от 2700 до 5000 К (фото 2). Внутри выбранного диапазона освещенности они оставались примерно неизменными.

Фото 2. Цветовая температура излучения при 25 исследованных режимов светодиодного освещения (от 2700 до 5000 К).

На фото 2 показаны величины общего (R_a) и специальных индексов цветопередачи (R₉ – характеризует качество воспроизведения красных цветов, R₁₂ – голубых и синих). Как видно, общий индекс цветопередачи Ra, как правило, > 90, чаще всего даже R_a > 93.

Фото 3. Величины общего и частных индексов цветопередачи (R_a, R₉, R₁₂) при 25-ти вариантах светодиодного освещения, спектры которого представлены на фото 2.

Преобладающее значение частного индекса для насыщенных красных цветов R₉ > 90, так как λ макс = 660 нм фирмой-изготовителем была выбрана оптимально.

В режимах освещения с Тц = 4000 и 5000 К величина специального индекса для оценки голубых цветов лежит в пределах R₁₂ = 78-90, а при Тц = 2700-4000 K значение этого индекса превышает 90.

Если сопоставить характеристики цветопередачи металлогалогенных ламп, используемых для кино-и видеосъемок (R₉ = 60, R₁₂ = 90-91), то сравнение будет явно в пользу новых моделей белых светодиодов (значения R₉, R₁₂ превышают 85 и 90 соответственно).

Это даёт новые возможности для адекватного воспроизведения насыщенных красных, голубых, пурпурных и др цветов (например, при освещении картины «Голубая лошадь» художника Франца Марка (из группы «Синий всадник», 1911 г.).

На фото 4 представлены результаты измерений вертикальной освещенности (Ев) трёх стен. Величины Ев могли варьироваться от 50 лк (для произведений старых мастеров, рисунков, акварелей) и до 500 лк – для экспонатов с высокой светостойкостью.

Фото 4. Величины средней вертикальной освещенности на поверхностях 3-х стен.

Равномерность распределения вертикальной освещенности g1 = Ев мин./Ев cр. превышала 0,75. Это обеспечивает зрителям комфортные условия восприятия экспонируемых произведений, созданных в различные временные эпохи.

В опубликованных в последние годы работах различных авторов высказывалось опасение, что белые светодиоды в музейном освещении могут представлять повышенную опасность с точки зрения вредного воздействия на живописные экспонаты (из-за наличия в их спектре голубой компоненты).
Фундаментальные исследования, проведенные в последние 2 года сотрудниками кафедры светотехники Дармштатдского университета не позволили подтвердить эти сомнения. (здесь бы дать ссылку на статьи по потенциалу повреждения).
Напомним, что белое излучение с той или иной Тц в залах галереи было результатом смеси в различных пропорциях излучений красных, зелёных, голубых, лиловых и белых светодиодов.
На графиках фото 5, 6 и в табл.1 даны зависимости величин потенциала повреждения живописных произведений («масло-холст») от цветовой температуры излучения Тц светодиодов в «шедовых» светильниках и в светящих потолках. (Аналогичные результаты были получены и для залов с карнизами отраженного света).
Из данных табл. 1 видно, что стандартные белые светодиоды с конверсионным люминофором и специально созданные OSRAM cветильники (с 5 разноспектральными светодиодами) по величине потенциала повреждения не отличаются.

При пороговой облучённости 850 Вт ∙ ч/м² (CIE 157:2004; для картин, написанными масляными красками на холсте) можно для Ев = 200 лк рассчитать пороговое (предельно допустимое) время облучения (tпор) в часах (см. табл.2).

При освещенности 200 лк пороговое время облучения при освещении светодиодами с Тц = 3000 К – максимально (более 24,2 тыс. ч).
Наиболее близки к этому времени (22,9 тыс. ч) люминесцентные лампы «940 white de-luxe» с Тц = 4000 К и Ra>90 с пленкой, фильтрующей УФ-компоненту.

Наименьшим пороговым временем облучения (16,1 тыс. ч) характеризуются такие же люминесцентные лампы, но без защитной УФ-плёнки.
Подробные данные, приведенные в обеих частях публикации о новом освещении мюнхенской галереи “Lenbachhaus”, дают все основания аргументировано утверждать, что регулируемые светодиодные системы – это перспективное будущее музейных осветительных технологий.

Такое утверждение, естественно, относится как к модернизируемым, так и к новым проектам освещения экспозиционных залов.

Успех будет сопутствовать только при тесном содружестве светотехников-проектировщиков, светодизайнеров, архитекторов, художников, реставраторов, искусствоведов, хранителей экспозиций и, конечно, поддержке государства.
В своем роде уникальный на сегодня проект регулируемой системы галереи “Lenbachhaus” потребовал инвестиций в размере 2 млн. евро.

Фото 5. Расчётные значения потенциала повреждения картин («масло-холст») в зависимости от цветовой температуры излучения светодиодов в «шедовых» светильниках (оценка в соответствии с Публикацией МКО – CIE157:2004).

Фото 6. Расчётные значения потенциала повреждения картин («масло-холст») в зависимости от цветовой температуры излучения светодиодов в светящих потолках (оценка в соответствии с Публикацией МКО – CIE157:2004).

Сравнение потенциала повреждения живописных экспонатов при освещении серийными светодиодами белого излучения и светодиодными светильниками в галерее “Lenbachhaus” (см.табл. 1).

Таблица 1

Сравнение величин допустимого (порогового) времени облучения живописных экспонатов(«масло-холст») при светодиодных средствах освещения в галерее “Lenbachhaus” и при освещении люминесцентными лампами белого света "940 white de-luxe") c высоким качеством цветопередачи. Средняя освещенность картин – 200 лк. (см.табл. 2)

Таблица 2