適用於繪畫色彩保護照明的白光LED光譜獲取方法與流程
2023-08-05 08:15:41
本發明屬於文物的保護性照明領域，特別是涉及一種在博物館及美術館的展陳照明中，對繪畫光照色彩損傷最小的白光LED光譜獲取方法。
背景技術：
中國傳統繪畫是中華民族的藝術瑰寶，也是世界文化遺產的重要組成部分。目前我國保存繪畫展品的歷史、藝術類博物館3993座，其中傳統繪畫藏品64萬餘件，存量巨大。同時千百年來保存了大量國寶級的繪畫珍品，具有極高的藝術和文物價值。
光源中的光學輻射是造成展品受損的重要因素，因此人工光環境質量是衡量博物館水平的一項重要技術指標，而直接作用於展品的展陳照明更是重中之重。在國際博物館學會、國際照明委員會、中國《博物館照明設計規範》根據材料光化學穩定性對展品進行的分類中，中國傳統繪畫均屬於最高光敏感級別，極易受到光照損傷。由於中國傳統繪畫所採用的顏料均為取自動物、植物、礦物的天然顏料，不科學照明極易對其造成不可逆的永久性損傷，導致繪畫褪色、變色甚至顏色消失，造成文物的歷史信息流失和遺產價值降低。
白光LED(WLED，White Light Emitting Diodes)作為新一代光源，相比滷鎢燈、螢光燈、金滷燈等傳統光源，具有光效高、壽命長、體積小、易調控等優點，在繪畫展陳照明領域的應用前景受到廣泛關注。此外，基於WLED的發光原理，較傳統光源的光譜功率分布(SPD，Spectral Power Distribution)相對固定不同，紅(650nm)、黃(583nm)、綠(510nm)、藍(482nm)是構成WLED光譜的主要單色光，且四種單色光構成整體光譜時較為靈活，同色異譜現象明顯，可針對不同使用需求調整出射光譜的SPD,因此使開發出用於繪畫照明的最低損傷WLED成為可能。如果能夠提出一種方法，通過該方法確定構成WLED光譜的主要單色光對各類型中國傳統繪畫的色彩量化影響規律，進而得到適用於照射不同類型繪畫的光譜組合，將對研發基於最低色彩損傷的WLED系列光源、精確保護中國傳統繪畫具有重要意義。
目前與本申請最接近的現有專利如下：
(1)一種多光色LED光譜優化方法(105138827A)，該專利發明了一種多光色LED光譜優化方法,通過分析多光色LED光譜光色混合方法，計算多光色LED光譜反射效率、多光色LED合成色度、多光色LED照射物體後光色效果、多光色LED照射物體後擬合成色度、多光色LED光色效果、多光色LED光譜反射效率等，通過光譜優化技術提高光譜反射效率及光色效果,適用於景觀照明、情景照明、商業照明及某些功能性照明等場合。該專利提出一種多光色LED光譜優化方法，得到提高光譜反射效率及光色效果的LED光譜。
該發明旨在提出一種提高光譜反射效率及光色效果的LED光譜，並不是減小光照輻射對中國傳統繪畫色彩損傷的WLED光譜。
(2)高性能四晶片LED光譜優化技術方法(104979436A)，該專利發明了一種高性能四晶片LED光譜優化技術方法,包括四晶片LED光譜光色混合方法、四晶片LED光譜合成色度選擇、四晶片LED光效性能優化、四晶片LED顯色性性能優化、四晶片LED的輻射發光效率性 能優化、四晶片LED中間視覺輻射效率性能優化、四晶片LED光生物效應性能優化。本發明不僅對四晶片LED光源某方面性能進行優化,而且同樣對整體性能可進行優化,同時可對多個單晶片LED進行優化選擇適用於四晶片LED合成的晶片。
該發明旨在提出一種能夠提升輻射發光效率性能、中間視覺輻射效率性能、以及光生物效應性能的LED光譜優化方法，利用該方法並不能得到基於中國傳統繪畫色彩保護的白光LED光譜。
(3)一種用於光生物學實驗的可調光配方的寬光譜LED光源(104848059A)，該光源由光源板模塊和啟動控制模塊組成，光源板模塊中採用多層PCB實現具有同一個輻射波段燈珠並聯且可獨立調控的電路排布；光源板模塊中燈珠單元輻射的光譜波段最多可以分為七個波段,所發射光譜可覆蓋可見光區域的全譜和部分紫外及遠紅外,通過光源板模塊和啟動控制模塊內電路相結合以PWM的調控方式對每個波段分別實現控制波段光輻射量在該波段輻射總量0％～100％範圍內調控；燈珠單元採用耐高溫抗腐蝕抗衰老的透明膠局部防水封裝。
該專利主要針對各種與光生物學相關基礎科學進行研究,得到一種用於光生物學實驗的可調光配方寬光譜LED光源，但該光源並不適用於中國傳統繪畫的色彩保護性照明。
(4)植物照明裝置及其植物生長光譜的LED配比方法(103267235A)，該發明包括殼體,所述殼體內設有驅動電源和LED光源,所述驅動電源與所述LED光源電連接,所述LED光源包括若干組LED發光模組,所述LED發光模組包括白光LED、藍光LED和紅光LED,所述LED發光模組中白光LED、藍光LED和紅光LED依次個數比的範圍是5～9∶1～4∶1～5。該發明光源採用按比例配比的白、藍、紅三種LED發光體,其發出的光既利於植物生長照明又利於人工作業照明,光效利用率可高達90％,節能環保,而且其生產成本較低,使用壽命較長,適用於廣泛推廣應用。
該發明屬於植物照明技術領域,旨在得到一種植物照明裝置及其植物生長光譜的LED配比方法，而不是得到用於中國傳統繪畫的色彩保護性照明的LED光譜配比方法。
(5)應用於博物館與美術館以LED為主光源的高效照明系統(2874219)，該實用新型公開了一種應用於博物館與美術館以LED為主光源的高效照明系統,其在博物館、美術館頂部或者外部安裝太陽能電池與風葉組,通過蓄電池儲存能量,並且在系統中加入了紅外感應控制裝置,避免能源浪費,獨創的照度控制裝置,有效避免過高光輻射對展品帶來的損傷,以及採用以LED為主光源,也有效避免紅外輻射、紫外輻射對展品帶來的損傷,通過晶片控制,創造出適合博物館、美術館照明的最佳效果,更有利於保護展品。
該專利旨在建立一套以LED為主光源，並結合新能源利用和照度控制的博物館與美術館高效照明系統，該實用新型是對既有技術的集成應用，並不涉及對最低色彩損傷白光LED光譜優化問題的原始創新。
綜上所述，目前尚未發現有關於「中國傳統繪畫色彩保護照明的白光LED光譜獲取方法」方面的成果。在此背景下，本申請提出一種能夠獲得適用於中國傳統繪畫照明的最低色彩損傷WLED光譜的方法。
技術實現要素：
為克服現有技術的不足，本發明旨在：
1.提出一種科學、翔實、易操作的單色光輻射對中國傳統繪畫色彩影響實驗方法，解決目前在中國傳統繪畫的保護性照明領域，獲取最低色彩損傷WLED光譜的科學實驗方法缺失問題。
2.提出一種根據中國傳統繪畫色彩參數值衰變，定量化評價不同波長單色光對繪畫色彩影響程度的分析評價方法，解決目前不能對單色光影響中國傳統繪畫的色彩情況進行精確評價的問題。
3.利用上述實驗和分析評價方法，結合不同類型中國傳統繪畫顏料使用特點，得到不同類型繪畫照明的最低色彩損傷WLED光譜構成。為該類型WLED光源研發提供支持，同時該方法具有精確、易操作、可推廣等特點，並適用於獲取照明各類型繪畫、書法、染色絲織品、動物標本等的WLED光譜構成，利於進行推廣和技術轉讓。
本發明採用的技術方案是，適用於繪畫色彩保護照明的白光LED光譜獲取方法，步驟如下：
1)模型試件製作
(1)使用花青即青色、藤黃即黃色、胭脂即紅色、松墨即黑色四種有機顏料，和石青即青色、雌黃即黃色、硃砂即紅色、蛤粉即白色、石墨即黑色五種無機顏料繪製試件色彩；
(2)採用宣紙和絲絹製作試件基材。
(3)通過小麥澱粉製成的糨糊進行手工裝裱；
2)實驗光源製備
(1)採用150W滷鎢燈和482nm、510nm、583nm、650nm窄帶濾光片及紅外濾光片，製作構成WLED光譜的四種主要單色光光源，同時使用分光光度計對單色光源進行光譜檢測；
(2)每個周期的色彩測量均在D65標準光源下進行；
3)照射實驗方法
(1)實驗在全暗光學實驗室中進行，同時按照標準控制室內溫度、溼度及空氣品質保持恆定，首先，將光源放置在互相分隔的獨立空間內，使各組實驗不產生相互幹擾；
(2)將繪畫試件放置於光源下方，使光源對試件進行垂直照射，將輻照度作為樣本表面的照明數量控制指標，根據實驗所用燈具性能以及對光源高度的設定，控制各樣本表面輻照度同為0.1mw/cm2；
(3)對色彩試塊進行周期性照射，每天照射12小時，6天為一個測量周期，整個實驗進行30個周期，隨著照射時間延長，被照物總曝光量隨之累加，每個照射周期後進行色度參數測量；
4.參數檢測方法
(1)採用色彩亮度計在D65標準光源下測量試件的CIE LAB色坐標(a，b)和心理明度值L*；
(2)基於所測得的色坐標(a，b)和心理明度值L*，計算在482nm、510nm、583nm、650nm單色光照射下，30個實驗周期內顏料相對於初始狀態ΔE*ab0的色差值ΔE*ab1～ΔE*ab30，計算方法如下：
ΔE * a b 1 = ( L * 1 - L * 0 ) 2 + ( a 1 - a 0 ) 2 + ( b 1 - b 0 ) 2 ]]>
ΔE * a b 2 = ( L * 2 - L * 0 ) 2 + ( a 2 - a 0 ) 2 + ( b 2 - b 0 ) 2 ]]>
……
ΔE * a b 30 = ( L * 30 - L * 0 ) 2 + ( a 30 - a 0 ) 2 + ( b 30 - b 0 ) 2 ]]>
其中，ΔE*ab0為初始狀態值，ΔE*ab1～ΔE*ab30分別為30個周期相對於初始狀態ΔE*ab0的色差值；
5)數據分析方法
5.1)有機顏料數據分析方法
按公式：
ΔE * a b = ( ΔE * a b 1 + ΔE * a b 2 + ΔE * a b 3 + ... + ΔE * 30 ) / 30 ]]>
其中，各個周期的色差平均值
求取各個周期的色差平均值以評價單色光對顏料色彩的影響程度，進而計算並繪製單色光照射下四種有機顏料的平均色差值表格，見表1。
表1單色光照射下四種有機顏料的平均色差值
其中，為花青在482nm單色光照射下各個周期的色差平均值，為藤黃在482nm單色光照射下各個周期的色差平均值，為胭脂在482nm單色光照射下各個周期的色差平均值，為松墨在482nm單色光照射下各個周期的色差平均值；
定義482nm單色光對黑色松墨顏料的影響係數為1，通過計算得到四種單色光對有機顏料的影響係數μ值，見表2，
表2單色光對有機顏料的色彩影響係數μ
5.2)無機顏料數據分析方法
按公式：
ΔE * a b = ( ΔE * a b 1 + ΔE * a b 2 + ΔE * a b 3 + ... + ΔE * 30 ) / 30 ]]>
求取各個周期的色差平均值以評價單色光對顏料色彩的影響程度，進而計算並繪製單色光照射下五種無機顏料的平均色差值表格，見表3，
表3單色光照射下五種無機顏料的平均色差值
定義482nm單色光對黑色石墨顏料的影響係數為1，通過計算得到四種單色光對無機顏料的影響係數μ值，見表4，
表4單色光對無機顏料的色彩影響係數μ
照射三種淡彩畫的WLED光譜構成按如下方法確定：
(1)工筆淡彩：花青、藤黃、胭脂、松墨四種有機顏料均有使用，因此根據已得到四種單色光對有機顏料的影響係數μ值，用於工筆淡彩照明的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝(μC·482+μY·482+μR·482+1.00):(μC·510+μY·510+μR·510+μB·510):(μC·583+μY·583+μR·583+μB·583):(μC·650+μY·650+μR·650+μB·650)；
(2)淺絳淡彩：使用花青、胭脂、松墨三種有機顏料，因此根據已得到四種單色光對有機顏料的影響係數μ值，用於淺絳淡彩的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝(μC·482+μR·482+1.00):(μC·510+μR·510+μB·510):(μC·583+μR·583+μB·583):(μC·650+μR·650+μB·650)；
(3)水墨淡彩：僅使用松墨一種有機顏料，因此根據已得到四種單色光對有機顏料的影響係數μ值，用於水墨淡彩照明的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝1.00:μB·510μB·583:μB·650。
照射三種重彩畫的WLED光譜構成按如下方法確定：
(1)工筆重彩：石青、雌黃、硃砂、蛤粉、石墨五種無機顏料均會使用，因此根據已得 到四種單色光對無機顏料的影響係數μ值，用於工筆重彩照明的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝(μC·482+μY·482+μR·482+μW·482+1.00):(μC·510+μY·510+μR·510+μW·510+μB·510):(μC·583+μY·583+μR·583+μW·583+μB·583):(μC·650+μY·650+μR·650+μW·650+μB·650)；
(2)金碧重彩：使用石青和雌黃兩種無機顏料，因此根據已得到四種單色光對無機顏料的影響係數μ值，用於金碧重彩的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝(μC·482+μY·482):(μC·510+μY·510):(μC·583+μY·583):(μC·650+μY·650)；
(3)青綠重彩：僅使用石青一種無機顏料，因此根據已得到四種單色光對無機顏料的影響係數μ值，用於青綠重彩照明的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝μC·482:μC·510μC·583:μC·650。
本發明的特點及有益效果是：
(1)在繪畫模型試件製作方面：按中國傳統技法和工藝，使用四種典型有機顏料和五種典型無機顏料繪製試件色彩；採用宣紙和絲絹製作試件基材；通過小麥澱粉製成的糨糊按照古典技法進行手工裝裱。
(2)在實驗光源選擇方面：採用150W滷鎢燈和482nm、510nm、583nm、650nm窄帶濾光片及紅外濾光片，製作構成WLED光譜的四種主要單色光光源；每個周期的色彩測量均在D65標準光源下進行，以保證檢測科學一致性。
(3)在照射實驗方法方面：實驗在全暗光學實驗室中進行，同時按照標準控制室內溫度、溼度及空氣品質保持恆定。首先，將光源放置在互相分隔的獨立空間內，使各組實驗不產生相互幹擾；其次，將繪畫試件放置於光源下方，使光源對試件進行垂直照射，將輻照度作為樣本表面的照明數量控制指標，並控制各樣本表面輻照度同為0.1mw/cm2；第三，對色彩試塊進行周期性照射，每天照射12小時，6天為一個測量周期，整個實驗進行30個周期，每個照射周期後進行色度參數測量。
(4)在參數檢測方法方面：採用色彩亮度計在D65標準光源下測量試件的CIE LAB色坐標(a，b)和心理明度值L*，基於所測得數據計算在482nm、510nm、583nm、650nm單色光照射下，30個實驗周期內顏料相對於初始狀態ΔE*ab0的色差值ΔE*ab1～ΔE*ab30。
(5)在數據分析方法方面：利用數學公式求取30個周期的色差平均值計算並繪製單色光照射下顏料的平均色差值表格；進而定義482nm單色光對黑色顏料的影響係數為1通過計算可得到四種單色光對顏料的影響係數μ值。
(6)在最低色彩損傷WLED光譜的獲取方面：根據各類型中國傳統淡彩繪畫和重彩繪畫的顏料使用特點，結合所得到的四種單色光對不同顏料的影響係數，將各類繪畫所用顏料分別乘以相對應的四種單色光影響係數，得到適用於照射不同類型中國傳統繪畫的最低色彩損傷WLED光譜配比。
附圖說明：
圖1單色光源的SPD示意圖。
圖2總體流程。
圖3模型試件(有機)。
圖4模型試件(無機)。
圖5實驗光源製備。
圖6實驗方法。
圖7檢測方法。
圖8數據分析方法(有機)。
圖9數據分析方法(無機)。
具體實施方式
1.模型試件製作
(1)按中國傳統技法和工藝，使用花青(青色)、藤黃(黃色)、胭脂(紅色)、松墨(黑色)四種有機顏料，和石青(青色)、雌黃(黃色)、硃砂(紅色)、蛤粉(白色)、石墨(黑色)五種無機顏料繪製試件色彩。
(2)採用宣紙和絲絹製作試件基材。
(3)通過小麥澱粉製成的糨糊按照古典技法進行手工裝裱。
2.實驗光源製備
(1)採用150W滷鎢燈和482nm、510nm、583nm、650nm窄帶濾光片及紅外濾光片，製作構成WLED光譜的四種主要單色光光源。同時使用分光光度計對單色光源進行光譜檢測，保證實驗精度，得到單色光源的SPD。
(2)每個周期的色彩測量均在D65標準光源下進行，以保證檢測科學一致性。
3.照射實驗方法
(1)實驗在全暗光學實驗室中進行，同時按照標準控制室內溫度、溼度及空氣品質保持恆定。首先，將光源放置在互相分隔的獨立空間內，使各組實驗不產生相互幹擾。
(2)將繪畫試件放置於光源下方，使光源對試件進行垂直照射。因為主要研究光照對繪畫展品的物理輻射影響，因此將輻照度作為樣本表面的照明數量控制指標。根據實驗所用燈具性能以及對光源高度的設定，控制各樣本表面輻照度同為0.1mw/cm2。
(3)對色彩試塊進行周期性照射，每天照射12小時，6天為一個測量周期，整個實驗進行30個周期。隨著照射時間延長，被照物總曝光量隨之累加，每個照射周期後進行色度參數測量。
4.參數檢測方法
(1)採用色彩亮度計在D65標準光源下測量試件的CIE LAB色坐標(a，b)和心理明度值L*。
(2)基於所測得的色坐標(a，b)和心理明度值L*，計算在482nm、510nm、583nm、650nm單色光照射下，30個實驗周期內顏料相對於初始狀態ΔE*ab0的色差值ΔE*ab1～ΔE*ab30，計算方法如下：
ΔE * a b 1 = ( L * 1 - L * 0 ) 2 + ( a 1 - a 0 ) 2 + ( b 1 - b 0 ) 2 ]]>
ΔE * a b 2 = ( L * 2 - L * 0 ) 2 + ( a 2 - a 0 ) 2 + ( b 2 - b 0 ) 2 ]]>
……
ΔE * a b 30 = ( L * 30 - L * 0 ) 2 + ( a 30 - a 0 ) 2 + ( b 30 - b 0 ) 2 ]]>
5.數據分析方法
5.1有機顏料數據分析方法
按公式：
ΔE * a b = ( ΔE * a b 1 + ΔE * a h 2 + ΔE * a b 3 + ... + ΔE * 30 ) / 30 ]]>
求取各個周期的色差平均值以評價單色光對顏料色彩的影響程度，進而計算並繪製單色光照射下四種有機顏料的平均色差值表格，見表1。
表1單色光照射下四種有機顏料的平均色差值
定義482nm單色光對黑色松墨顏料的影響係數為1通過計算可得到四種單色光對有機顏料的影響係數μ值，見表2。
表2單色光對有機顏料的色彩影響係數μ
中國傳統淡彩畫按照用色特點可分為工筆淡彩、淺絳淡彩、水墨淡彩，三者使用有機顏料的種類有所差別，而不同顏料對光譜的吸收反射特性相異，因此為取得最佳保護效果，照射三種淡彩畫的WLED光譜構成按如下方法確定：
(1)工筆淡彩：花青、藤黃、胭脂、松墨四種有機顏料均有使用，因此根據已得到四種單色光對有機顏料的影響係數μ值，用於工筆淡彩照明的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝(μC·482+μY·482+μR·482+1.00):(μC·510+μY·510+μR·510+μB·510):(μC·583+μY·583+μR·583+μB·583):(μC·650+μY·650+μR·650+μB·650)。
(2)淺絳淡彩：使用花青、胭脂、松墨三種有機顏料，因此根據已得到四種單色光對有 機顏料的影響係數μ值，用於淺絳淡彩的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝(μC·482+μR·482+1.00):(μC·510+μR·510+μB·510):(μC·583+μR·583+μB·583):(μC·650+μR·650+μB·650)。
(3)水墨淡彩：僅使用松墨一種有機顏料，因此根據已得到四種單色光對有機顏料的影響係數μ值，用於水墨淡彩照明的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝1.00:μB·510μB·583:μB·650。
5.2無機顏料數據分析方法
按公式：
ΔE * a b = ( ΔE * a b 1 + ΔE * a b 2 + ΔE * a b 3 + ... + ΔE * 30 ) / 30 ]]>
求取各個周期的色差平均值以評價單色光對顏料色彩的影響程度，進而計算並繪製單色光照射下五種無機顏料的平均色差值表格，見表3。
表3單色光照射下五種無機顏料的平均色差值
定義482nm單色光對黑色石墨顏料的影響係數為通過計算可得到四種單色光對無機顏料的影響係數μ值，見表4。
表4單色光對無機顏料的色彩影響係數μ
中國傳統重彩畫按照用色特點可分為工筆重彩、金碧重彩、青綠重彩，三者使用無機顏料的種類有所差別，而不同顏料對光譜的吸收反射特性相異，因此為取得最佳保護效果，照射三種重彩畫的WLED光譜構成按如下方法確定：
(1)工筆重彩：石青、雌黃、硃砂、蛤粉、石墨五種無機顏料均會使用，因此根據已得到四種單色光對無機顏料的影響係數μ值，用於工筆重彩照明的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝(μC·482+μY·482+μR·482+μW·482+1.00):(μC·510+μY·510+μR·510+μW·510+μB·510):(μC·583+μY·583+μR·583+μW·583+μB·583):(μC·650+μY·650+μR·650+μW·650+μB·650)。
(2)金碧重彩：使用石青和雌黃兩種無機顏料，因此根據已得到四種單色光對無機顏料的影響係數μ值，用於金碧重彩的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝(μC·482+μY·482):(μC·510+μY·510):(μC·583+μY·583):(μC·650+μY·650)。
(3)青綠重彩：僅使用石青一種無機顏料，因此根據已得到四種單色光對無機顏料的影響係數μ值，用於青綠重彩照明的WLED光譜構成為482nm：510nm：583nm：650nm＝μC·482:μC·510μC·583:μC·650。
1.目前現有成果在「適用於中國傳統繪畫色彩保護照明的白光LED光譜獲取方法」領域存在如下問題：
(1)一種多光色LED光譜優化方法(105138827A)，以及高性能四晶片LED光譜優化技術方法(CN201510241210.4)，上述專利旨在提出能夠提高光譜反射效率、提升輻射發光效率、改善不同視覺環境下的光色效果、符合人體光生物效應的LED光譜優化方法，其所得到的光譜並非為減小光學輻射對中國傳統繪畫色彩的損傷，所提出的優化方法也不能用於獲取基於保護的白光LED光譜。
(2)一種用於光生物學實驗的可調光配方的寬光譜LED光源(104848059A)，該專利通過對各種與光生物學相關基礎科學進行研究,得到一種用於光生物學實驗的可調光配方寬光譜LED光源，但該光源並不適用於中國傳統繪畫的色彩保護性照明，所採用的研究方法與本申請也存在很大差異。
(3)植物照明裝置及其植物生長光譜的LED配比方法(103267235A)，該發明採用按比例配比的白、藍、紅三種LED發光體,獲得一種既利於植物生長照明又利於人工作業的LED配比方法。但該LED的主要目的是促進植物生長，而不是降低照明對繪畫色彩的損傷。
(4)應用於博物館與美術館以LED為主光源的高效照明系統(2874219)，該實用新型旨在建立一套以LED為主光源，並結合新能源利用和照度控制的博物館與美術館高效照明系統，該實用新型是對既有技術的集成應用，並不涉及對最低色彩損傷白光LED光譜優化問題的原始創新。
2.本申請在以下方面進行了創新：
(1)在繪畫模型試件製作方面：按中國傳統技法和工藝，使用四種典型有機顏料和五種典型無機顏料繪製試件色彩；採用宣紙和絲絹製作試件基材；通過小麥澱粉製成的糨糊按照古典技法進行手工裝裱。
(2)在實驗光源選擇方面：採用150W滷鎢燈和482nm、510nm、583nm、650nm窄帶濾光片及紅外濾光片，製作構成WLED光譜的四種主要單色光光源；每個周期的色彩測量均在D65標準光源下進行，以保證檢測科學一致性。
(3)在照射實驗方法方面：實驗在全暗光學實驗室中進行，同時按照標準控制室內溫度、溼度及空氣品質保持恆定。首先，將光源放置在互相分隔的獨立空間內，使各組實驗不產生相互幹擾；其次，將繪畫試件放置於光源下方，使光源對試件進行垂直照射，將輻照度作為樣本表面的照明數量控制指標，並控制各樣本表面輻照度同為0.1mw/cm2；第三，對色彩試塊進行周期性照射，每天照射12小時，6天為一個測量周期，整個實驗進行30個周期，每個照射周期後進行色度參數測量。
(4)在參數檢測方法方面：採用色彩亮度計在D65標準光源下測量試件的CIE LAB色坐標(a，b)和心理明度值L*，基於所測得數據計算在482nm、510nm、583nm、650nm單色光照射下，30個實驗周期內顏料相對於初始狀態ΔE*ab0的色差值ΔE*ab1～ΔE*ab30。
(5)在數據分析方法方面：利用數學公式求取30個周期的色差平均值計算並繪製單色光照射下顏料的平均色差值表格；進而定義482nm單色光對黑色顏料的影響係數為通過計算可得到四種單色光對顏料的影響係數μ值。
(6)在最低色彩損傷WLED光譜的獲取方面：根據各類型中國傳統淡彩繪畫和重彩繪畫的顏料使用特點，結合所得到的四種單色光對不同顏料的影響係數，將各類繪畫所用顏料分別乘以相對應的四種單色光影響係數，得到適用於照射不同類型中國傳統繪畫的最低色彩損傷WLED光譜配比。
本申請通過實驗、檢測、分析，提出一種適用於中國傳統繪畫色彩保護照明的白光LED光譜獲取方法。在理論上，該方法可為我國《博物館照明設計規範》的修訂提供支持，可為博物館和美術館的照明設計提供參考，並可為相關研究提供基礎；在實際應用上，該方法可為最低色彩損傷WLED光源研發提供支持，同時該方法具有精確、易操作、可推廣等特點，並適用於獲取照明各類型繪畫、書法、染色絲織品、動物標本等的WLED光譜構成，利於進行推廣和技術轉讓。本申請能夠使中國傳統繪畫的歷史、藝術、文化原真性得到更好保留，具有重要的科學意義與應用價值。