9 الإضاءة
لا يمكن تصميم أماكن العرض أو الاستمتاع بالأعمال الفنية بدون الإضاءة.
تخلق ألوان الإضاءة وتوزيعها وتصميمها، إضافة إلى ترتيب وتوزيع المصابيح والأنوار حالات إضاءة مختلفة و فضاءات ضوئية تلبي المتطلبات الفنية للمعرض.
إن الإضاءة أمر حيوي وضروري، ولكن من الضروري التركيز على التدابير المناسبة للحماية من مخاطر الإضاءة في جميع مساحات العرض. يحتوي كلٌّ من الضوء الطبيعي ومصادر الإضاءة الإصطناعية على أشعة يمكن أن تتسبب في انكماش المعروضات أو تغير ألوانها أو تلاشي بريقها، خاصة إذا ما تعرضت للأشعة لفترات طويلة. يمكن أن توفر تدابير وإجراءات الحفظ حماية المعروضات من التلف، إذا ماتم تطبيقها بدقة.
الحماية من أضرار الإضاءة
غالباً ما تتعرض المعروضات في الضوء الطبيعي أوتحت الإضاءة الإصطناعية لواحد أو أكثر من المخاطر التالية: إصفرار أو إغمقاق الألوان، تغير درجات الألوان، الهشاشة، تلاشي البريق، التجعيد والإنثناء، التمزق، الإنتباج، الجفاف، الإنكماش، والتحلل. توضح قائمة المخاطر أن للإضاءة تأثيرات مدمرة في بعض الأحيان. بعد مقدمة موجزة عن الإشعاع المرئي، ستتم مناقشة المخاطر التي تسببها التفاعلات الكيميائية-الضوئية والعمليات الترموديناميكية (الديناميكية الحرارية)، مع عرض لأهم التدابير الوقائية الممكنة.
الضوء المرئي
لاينبغي الإستهانة بالمخاطر والأضرار المحتملة على المواد العالية الحساسية لإشعاع الضوء المرئي: وهو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي يشمل الأشعة فوق البنفسجية (UV) القصيرة الموجة (100 إلى 380 نانومتر)، الضوء المرئي بطول الموجة الذي يترواح بين 380 إلى 780 نانومتر، والأشعة تحت الحمراء (IR) ذات الموجة الطويلة (780 نانومتر إلى 1 ملليمتر). يحفز الإشعاع المرئي التفاعلات الكيميائية-الضوئية والعمليات الترموديناميكية (الفيزيائية). يشكل ضوء النهار الطبيعي تهديداً كبيراً، وذلك لمحتواه العالي من الأشعة فوق البنفسجية والإشعاع الحراري المستمدة من الشمس.
درس فنيو ومهندسو الإضاءة والخبراء الآخرون الظواهر المتعلقة بالإضاءة (انظر المراجع المدرجة في قاعدة البيانات). أسفرت الأبحاث عن مجموعة كبيرة من الصيغ التي تمكننا من حساب الآثار الضارة للإشعاع، وزودتنا بالقيم التجريبية والتوصيات المرتبطة بتدابير الحفظ لحماية الأجسام من الضوء. يصعب فهم هذه الصيغ لغير المختصين بكل الأحوال، و لن يتم إدراج أي صيغ أو حسابات رياضية هنا.
من المهم هنا التركيز على نقطتين أساسيتين:
1- لا يؤثر الإشعاع على الجسم بشكل عام، لكن الإشعاع الذي يمتصه الجسم هو الذي يسبب الضرر. تحدث التفاعلات الكيميائية-الضوئية ببطء شديد، ويكون التلف الناجم عن تأثير الضوء تراكمياً وغير قابل للعكس، بمعنى أنه المواد تختزن الإشعاع الذي تتعرض له (حسب مدته وشدته) وتحتفظ به.
2- تعتبر الأشعة فوق البنفسجية والأشعة ذات الطول الموجي القصيرعموماً أكثر ضرراً من الأشعة تحت الحمراء وغيرها من الأشعة ذات الموجة الطويلة. وهذا يعني أنه حتى الإشعاع في المدى المرئي – أي الضوء – يمكن أن يسبب الضرر والتلف.
I. التفاعلات الكيميائية-الضوئية
تعدّ المواد العضوية – على وجه الخصوص – عرضةً للتغيرات الضوء كيميائية، بينما نادراً ماتتأثر المواد غير العضوية بهذه التفاعلات. تشكل هذه التفاعلات مصدراً للقلق على الأعمال الفنية في المتاحف، إذ يُخشى من التغييرات خاصة في فيمايتعلق بتغيرات الألوان، مثل بهتان واصفرار واغمقاق ألوان الأغلفة واللوحات المائية والزيتية، فضلاً عن تغير ألوان الأوراق والمنسوجات والخشب.
جدول 1: فئات المواد وفقاً لدرجة حساسيتها من الضوء- نشرة CIE 157 (التحكم في الأضرار التي لحقت بمعروضات المتحف بسبب الإشعاع البصري ، التقرير التقني ، CIE 157: 2004).
توضح الأشكال التالية تأثير التفاعلات الكيميائية-الضوئية على المنسوجات.
 |
 |
| الوسادة بعد التعرض للإشعاع | الوسادة قبل التعرض للإشعاع |
أهم العوامل التي تساهم في العمليات الكيميائية-الضوئية هي:
1. الإشعاع على الأجسام (كثافة الإشعاع وقوته).
2. مدة الإشعاع: طول المدة الزمنية الذي يتعرض فيه الجسم للإشعاع. كلما زادت قوة الإشعاع وطول فترة التعرض له، زادت المخاطر المحتملة.
3. توزيع القدرة الطيفية للمنابع الضوئية (الضوء الطبيعي أوالإصطناعي): إذ يتضمن كل طول موجي للضوء لوناً طيفياً محدداً. يشتمل الضوء الأبيض على عدد كبير من الألوان الطيفية ذات الكثافات الإشعاعية المختلفة. يحدد توزع الإشعاع الطيفي السمات المميزة لألوان اللطيف بأطوال الموجة المختلفة لكل من الضوء الطبيعي والضوء الإصطناعي. إذ تسيطر ألوان الطيف الحمراء ذات الموجة الطويلة على مصادر الإضاءة الاصطناعية، في حين تسيطر ألوان الطيف الزرقاء ذات الطول الموجي القصير على مصادر الضوء الطبيعي (ضوء الشمس).
4.الحساسية الطيفية النسبية للأجسام: تعتمد حساسية الجسم للضوء على الأطوال الموجية للإشعاع. على الرغم من أن أعلى احتمال للتلف ينشأ من الأشعة فوق البنفسجية (<380 نانومتر)، ولكن لا ينبغي تجاهل الحساسية في مجال الطيف الضوئي، وخاصة في اللون الأزرق.
5. العتبة الفعالة لتأثير الإشعاع: قياس حساسية الجسم المطلقة للإشعاع الضوئي. يبدأ حدوث التغييرات للأجسام أو المواد (حسب فئة الحساسية للضوء) عند التعرض للإشعاع لأول مرة. تكون التغيرات الناتجة في البداية غير مرئية، ثم لاتلبث أن تصبح مرئية ويمكن ملاحظتها. يعتبر الحد الذي يبدأ عنده التغير ملحوظاً هو المقياس المستخدم لتقييم حساسية الجسم للضوء. يتم حساب زمن الوصول إلى عتبة تأثير الإشعاع على المواد أو الأجسام المختلفة تحت كلٍّ من مصادر الإضاءة الطبيعية والإصطناعية.
يتم حساب العتبة الفعالة لتأثير الإشعاع من قيم الإشعاع المرئي (الطيف المرئي) للإشعاع وحساسية الجسم النسبية للطيف.
فضلاً عن ذلك، تلعب الخصائص والشروط التالية أيضًا دوراً في العمليات الكيميائية-الضوئية:
– خصائص الإمتصاص الطيفي للمادة وسلوكها في التفاعلات الثانوية. يكون الإشعاع فعال ضوئيًا فقط عندما تمتصه المادة. اللون الأخضر (الناتج عن مزيج من الأصباغ الزرقاء والصفراء) سوف يتحول إلى اللون الأزرق مع بداية التفاعلات الكيميائية-الضوئية. يسيطر اللون الأزرق بشكل متزايد لأن الأصباغ الزرقاء تمتص الإشعاع قصير الموجة، الغني بالطاقة (الأزرق) بشكل أقل من الأصباغ الصفراء. وبالتالي تصبح الأصباغ الزرقاء أقل تأثراً وتهيمن على اللون الناتج.
– درجة حرارة الجسم والمحيط.
– محتوى الجسم من الرطوبة و رطوبة البيئة المحيطة.
– الملوثات أو الغبار المتراكم على الجسم.
– خصائص الألوان والأصباغ المستخدمة.
الأضرار المحتملة
ترتبط الإشعاعات الضارة والإضاءة في قاعات العرض بعلاقة وطيدة مع بعضها البعض. تعدّ هذه العلاقة مقياساً أو مؤشراً للضرر المحتمل، وتستخدم لوصف احتمال حدوث ضرر للمعروضات عند إستخدام مصادر الإضاءة والفلاتر(المرشحات).
تعلق التلف النسبي الناتج عن التعرض لضوء النهار الطبيعي أو الإضاءة الاصطناعية (كما يتضح في الجدول 2) بتأثير الإضاءة غير المفلترة (غير المرشحه) لمصابيح الهالوجين ذات الجهد المنخفض (القيمة المرجعية: 100 في المائة).
الجدول 2 : الضرر النسبي المحتمل الناتج عن مصادر الإضاءة المختلفة، مع مرشحات أوبدونها (إذ لاتسمح المرشحات بمرور أي إشعاع). بالنسبة للأطوال الموجية الأقصر من الطول الموجي المحدد، ينبغي السماح للضوء ذي الموجة الطويلة بالمرور دون عوائق حتى لا يؤثر على إنتاج ووضوح اللون. يتم تحديد القيم المحددة للتلف النسبي المحتمل للمرشحات الضوئية حيث ترتفع نفاذية المرشح على مقربة من الطول الموجي المحدد من 0٪ إلى القيمة القصوى (حوالي 85٪). من الجدير ذكره أن المرشحات الضوئية هي “مرشحات مزدوجة اللون” مصنوعة من زجاج العدسات عالي الجودة.
يواجه الجسم الذي يتعرض لإضاءة مصباح الهاليد المعدني لمدة 1000 ساعة مع شدة 200 لوكس مع مرشح ضوئي 380 نانومتر (حماية بسيطة من الأشعة فوق البنفسجية) ضعف الضرر الناتج عن مصابيح الهالوجين منخفضة الجهد بدون المرشح.
على العكس من ذلك، فهذا يعني أنه للحصول على نفس الدرجة من الضرر، يجب أن يتعرض الجسم لضوء مصباح هالوجين منخفض الجهد بدون مرشح لمدة تقارب الضعف أو ضعف الشدة مقارنة بضوء مصباح الهاليد المعدني بوجود المرشح الضوئي.
التعرض المسبق للضوء
تشير الدراسات والأبحاث إلى أن التعرض المسبق للضوء يمكن أن يلعب أيضاً دوراً في اختيار نوعية مصابيح الإضاءة في المعارض. إذ أن التعرض للجرعات الصغيرة الفعالة من الإشعاعات التي تسبب الضرر يؤدي إلى تلف الاجسام التي لم تتعرض للضوء مسبقاً، في حين أن الأمر يتطلب جرعات أكبر بكثير للأجسام التي تعرضت للإضاءة مسبقاً و طرأت عليها تغيرات بالفعل للتسبب في نفس الحجم من الضرر.
إذ تصبح عمليات التفاعل الجزيئي بطيئة تدريجياً ثم تتوقف أخيراً. في مثل هذه الحالات، من الممكن معالجة المواد بالتعرض المسبق للضوء وتقليل تدابير الحماية الضوئية وفقاً لذلك. أفضل طريقة لحساب وقت ما قبل التعرض هي ان يتم توثيق جميع الأوقات التي تتعرض فيها المادة للإشعاع بمختلف أنواعه. يجب أن يتم تغطية أجزاء من المادة وتعرض باقي الأجزاء للإشعاع وتسجل النتائج للمقارنة
التدابير الوقائية من التفاعلات الكيميائية-الضوئية
عندما تستدعي الحاجة إيقاف العمليات الكيميائية-الضوئية بشكل كامل أو تقليصها على الأقل، لابدّ من الحماية من التعرض لأي ضوء، ممّا يعني تقليل التعرض للإشعاع الفعال. من الضروري تقليل أو استبعاد الإشعاعات ذات الموجة القصيرة الضارة على وجه الخصوص، ولا سيّما الأشعة فوق البنفسجية.
هنالك عدد من الطرق الفعالة للقيام بذلك:
1. اختيار مصدر الإضاءة الصحيح: يجب إضاءة المواد العالية الحساسية بضوء أقل ضرراً (يرجى مراجعة الجدول 2 ).
2. فلترة الإشعاع الضار: يمكن أن يتم ذلك باستخدام مصابيح أخرى أو السماح للإشعاع بالمرور شرط استبعاد (فلترة) الإشعاع القصير الموجة. نوصي باستخدام المرشحات المناسبة لكل تطبيق. على الرغم من توفر مصابيح الهالوجين ذات الجهد المنخفض مع مرشحات الأشعة فوق البنفسجية UV المزدوجة، إلا أن ذلك لا يكفي لتلبية متطلبات الحماية من الأضرار. تتنوع خيارات المرشحات، وتعتبر المرشحات الزجاجية، مرشحات الإمتصاص، المرشحات المزدوجة اللون، العدسات البلاستيكية أو الرقائق المعدنية أو الأفلام، هي الأكثر استخداماً. يمكن باستخدامها فلترة واستبعاد إشعاع الموجة القصيرة الذي يقل طوله عن 380 نانومتر. إذا تم استبعاد الضوء الأزرق ذي الطول الموجي القصير ( الذي يقل عن 420 نانومتر) بواسطة المرشح، يمكننا تحسين الحماية من التفاعلات الكيميائية-الضوئية دون أن يتغير أو يتدهور اللون بشكل ملحوظ. من غير الممكن ضمان النتائج ذاتها عند فلترة الإشعاع ذي الطول الموجي الذي يزيد عن 420 نانومتر.
3. الحد من التعرض للضوء
يمكنكم الإطلاع على الجدول 3 لمعرفة الحد الأقصى للتعرض السنوي للضوء اعتماداً على فئة حساسية المواد. باعتبار أن المعرض يستمر على مدى 300 يوم عمل في السنة و 10 ساعات في اليوم، ينتج عن ذلك مستويات إضاءة قصوى على المواد. نظراً لأن الإشعاع (شدة وزمن الإشعاع) يحدد درجة الضرر، يمكن بناءً عليه زيادة الإضاءة إذا كان وقت المعرض أقصر من سنة. عند استخدام إضاءة شدتها أقل من 50 لوكس، لن يكون من الممكن تمييز لون المادة وتفاصيلها بشكل جيد. بالنسبة للمواد الحساسة للضوء بشكل كبير، يُنصح بتقليل تعرضها للضوء إلى 300 ساعة في السنة بدلاً من تقليل الإضاءة إلى أقل من 50 لوكس.
لابدّ من مراعاة أن تُضاء قاعات ومساحات العرض لفترة قصيرة ما أمكن. يُعدّ التعتيم الكامل هو الإجراء الأفضل خارج ساعات العمل. ينصح أثناء القيام بأعمال التنظيف أو أعمال التجميع / التفكيك والصيانة، بإستخدام مصدر إضاءة منفصلة غير ضارة، والقيام على الأقل بإيقاف تشغيل الإضاءة الخاصة بالعرض التقديمي وإضاءة المصابيح العادية عند الضرورة فقط. في العديد تعتبر أجهزة استشعار الحركة وسيلة مناسبة للتحكم بالإضاءة أثناء ساعات العمل. هذه الطريقة تجعل الإنتقال بين الضوء والظلام مريح بصرياً، شرط أن يتم برمجة إيقاف الإضاءة خلال فترة زمنية كافية.
الجدول 3: القيم الحدية للتعرض السنوي للإضاءة (لوكس في ساعة/السنة) وشدة الإضاءة (لوكس) (من منشورات CIE 157 ، راجع الجدول 1).
4. الحماية من ضوء النهار الطبيعي
الحماية الفعالة من الضوء تعني أيضاً الحد من التعرض لضوء النهار (ضوء الشمس). بالنسبة للمعروضات الحساسة، يجب استبعاد الإشعاع فوق البنفسجي و كذلك الإشعاعات الضوئية ذات الموجة القصيرة. وتشمل التدابير الوقائية، على سبيل المثال أنظمة الحد من ضوء النهار مثل الستائر “العادية” والستائر “المانعة للضوء” والأفلام الواقية من الأشعة فوق البنفسجية. يتم تطبيق هذه الإجراءات الوقائية عادة مع بعضها، إذ تمنع الستائر من وصول أشعة الشمس المباشرة وتقلل من مستويات الضوء، بينما تقوم الأفلام بترشيح واستبعاد الأشعة فوق البنفسجية وفي نفس الوقت تقوم بتخفيض مستويات الإضاءة.
II. العمليات الديناميكية الحرارية
تؤثر العمليات الديناميكية الحرارية على المواد العضوية: بشكل خاص على الخشب والمنسوجات وأوراق البردي والجلود. تزداد الحمولة الحرارية للمعروضات نتيجة لإمتصاص الضوء والأشعة تحت الحمراء. كما تؤدي عمليات التدفئة إلى تجفيف المواد غالباً. يقلل التجفيف من مقاومة الشد والمرونة والحجم، ويساهم الضغط الميكانيكي في إحداث تشوه جزء من السطح، ثم يتعداه إلى أجزاء أخرى وفي كثير من الأحيان يتشوّه الكائن بأكمله.
تعتبر التغيرات الفيزيائية الناجمة عن الإشعاع الحراري أكثر خطورة إذا تزامنت مع التفاعلات الكيميائية-الضوئية التي تسرعها الحرارة وتتفاعل مع العمليات الترموديناميكية. يسرّع التأرجح في قيم درجات الحرارة والرطوبة حدوث التغيرات الفيزيائية أيضاً، وذلك عند تشغيل وإطفاء المصابيح.
على عكس التغييرات الجزيئية في التفاعلات الكيميائية-الضوئية، والتي يمكن أن تتوقف، فإن تطبيق حمولة حرارية على جسم أو مادة ما – نتيجةً للإشعاع – يبقى دائماً ذو تأثير ضار. يتم تحديد التأثير الترموديناميكي للإشعاع على مادة ما من خلال تقدير فئة الحساسية للمادة. يعتبر كمية الإشعاع الذي تمتصه المادة المعيار النهائي للحساسية. ترتبط الحمولة الحرارية في أماكن العرض بدرجة رئيسية بالفعالية الضوئية لمصادر الإضاءة (المصابيح) ومدى الإستفادة من تجهيزات الإضاءة.
تتشابه التدابير الوقائية ضد الإجهاد الحراري إلى حد كبير مع التدابير المضادة التفاعلات الكيميائية-الضوئية (انظر أعلاه). تتلخص التدابير الفعالة بمايلي:
1. اختيار مصدر مناسب للإضاءة: بالنسبة للمواد الحساسة للحرارة، فإن المصابيح التي لا يحتوي ضوءها على إشعاعات طويلة الموجة (كالأشعة تحت الحمراء) تعتبر الأنسب. عند استخدام مصابيح الهالوجين ذات الجهد المنخفض، فإن مصابيح الإضاءة الباردة العاكسة هي الإختيار الصحيح. لا يحتوي الضوء من مصباح LED على الأشعة تحت الحمراء.
2. استبعاد الإشعاع الضار بواسطة مرشحات الأشعة تحت الحمراء.
3. الحدّ من التعرض للضوء.
4. تبديد الحرارة: يمكن للمصابيح تسخين المحيط حتى لوكانت مصممة لتنتج إضاءة مع محتوى حرارة منخفضة، يمكنها تسخين محيطها المباشر. يجب تبديد هذه الحرارة حتي لا تتسبب في أي ضرر للمعروضات ، كما يمكن استخدام المراوح لزيادة حركة الهواء وتخفيف الحرارة.
5. الحماية من ضوء النهار
تعتبر الأشعة تحت الحمراء لضوء الشمس ضارة بنفس مقدار ضرر الإشعاع الصادر عن المصابيح الإصطناعية. لذلك ينبغي دائماً منع دخول أشعة الشمس المباشرة.