Licht, ultraviolet en infrarood

Ontkleuring en schiften van zijde onder invloed van zonlicht. Foto: © Anne-Cathérine Olbrechts

Verkleuring en ontkleuring van pigmenten en kleurstoffen, verlies van sterkte bij textielvezels en papier, verlies in glans van een vernis: het zijn stuk voor stuk voorbeelden van de schade die licht aanricht. Deze schade evolueert langzaam, maar wordt gradueel opgebouwd. Bovendien is ze onherstelbaar. Het dilemma is dat we licht absoluut nodig hebben om objecten te kunnen zien, bestuderen en appreciëren. Daarom is het belangrijk om de belichtingsdosis in te perken.

Enkele begrippen

Voor behoud en beheer zijn er drie soorten elektromagnetische straling waar we rekening mee moeten houden:

  • Het zichtbare licht. De hoeveelheid licht meten we in de vorm van lumen en lux.
    • Lumen is de totale hoeveelheid licht die een lichtbron afgeeft.
    • Lux is de hoeveelheid licht die een voorwerp ontvangt. Een lux staat gelijk aan 1 lumen/m².
    • Wilt u er meer over weten? Een heldere uitleg over parameters in verband met zichtbaar licht (lichtsterkte, lichtstroom, luminantie, kleurtemperatuur en kleurweergave) kunt u nalezen op de website van het Provinciaal Veiligheidsinstituut Antwerpen.
  • De ultraviolette straling, die onzichtbaar is, heeft een hogere frequentie en een kortere golflengte dan zichtbaar licht. Het heeft met andere woorden meer energie. Uv meten we in microwatt per lumen of per m².
  • De infrarode straling, die we evenmin kunnen zien, maar wel voelen en meten als warmte. 

Ultraviolette straling wordt voor een groot deel geabsorbeerd door onze atmosfeer, maar nog steeds een aanzienlijk deel bereikt de aarde. Zichtbaar licht en infrarood worden nauwelijks gefilterd. Zelfs op een bewolkte dag kunnen van alle parameters waarden gemeten worden die vele malen hoger zijn dan de normen voor erfgoed. 

Het elektromagnetisch spectrum. Foto: Philip Ronan, Gringer via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Het dilemma: zien versus behoud 

We hebben het licht nodig om collecties te zien, maar licht beschadigt. Dat soort schade is cumulatief en onherstelbaar. In functie van risicomanagement moeten we een evenwicht vinden tussen het beperken van waardeverlies door te zwak licht en waardeverlies door permanente schade. We moeten een evenwicht vinden tussen de rechten van onze eigen generatie en de rechten van toekomstige generaties. 

In de praktijk moeten we rekening houden met de verschillen van gevoeligheid aan licht afhankelijk van het materiaal waaruit het erfgoed is samengesteld. Daarbij komt nog dat er veel soorten verlichting bestaan. 

Hierna volgt een samenvatting van de richtlijnen, hoewel het dilemma zal blijven bestaan.

Licht bevat geen ultraviolet en infrarood

In de museumwereld hoort men wel eens dat licht ultraviolette en infraroodstralen bevat. Dit klopt niet en kan leiden tot verwarring in de praktische toepassing van museumverlichting. 

Licht is de stralingsband waar onze ogen gevoelig voor zijn. Ultraviolette en infrarode straling zijn niet zichtbaar. Het zijn de stralingsbanden aan weerszijden van de zichtbare band (ultra betekent erboven, infra betekent beneden). We spreken meestal over ultraviolet en infrarood of uv en ir. Ultraviolet en infrarood kunnen we niet zien, met uitzondering van ultraviolette fluorescente kleuren. Daarom maken ze geen deel uit van het dilemma tussen zien en behoud, omdat ze enkel schadelijk zijn. 

Het is wel correct dat sommige lichtbronnen ultraviolette en infrarode straling vrijgeven, of dat verlichting schade kan veroorzaken door uv- en ir-straling. 

Hoeveel licht hebben we nodig om te zien?

Foto: Zalfa Imani via Unsplash

De benchmark van 50 lux

Toen ongeveer 60 jaar geleden de eerste richtlijnen voor museumverlichting werden ontwikkeld, werd door de wetenschap bepaald dat het oog genoeg heeft aan 50 lux om goed te kunnen functioneren en alle kleurnuances te zien. De sector nam dit over als ijkpunt voor musea. Toch klagen bezoekers sindsdien over het feit dat ze de objecten niet kunnen zien. En hoewel we ervoor moeten zorgen dat objecten geen schade oplopen, moeten we ook met die verzuchting rekening houden.

In de jaren 1980 richtte het onderzoek zich op de vraag of we details kunnen zien met het oog. Daaruit bleek dat een jonge persoon (25 jaar) een middelmatig belicht gekleurd voorwerp met een middelmatige graad van details, in een gemiddelde tijd en met een gemiddeld complex patroon even goed kan zien op 50 lux dan in vol zonlicht. Deze details zal deze persoon minder goed zien als het voorwerp donker gekleurd is, als de details heel fijn zijn of als het om een subtiel patroon gaat, en als de tijd om het te zien beperkt is. Hoe ouder we worden, hoe meer licht en hoe meer tijd we nodig hebben, zelfs al dragen we een bril. 

Aanpassingen om beter te zien

  • IJkpunt, m.n. een redelijke zichtbaarheid voor jonge persoon: 50 lux.
  • Voor een donker oppervlak: tot 3 maal zoveel lux nodig (bv. 50 lux × 3 = 150 lux).
  • Voor details met een laag contrast: tot 3 maal zoveel lux.
  • Voor heel fijne details of beperking in tijd: tot 3 maal zoveel lux.
  • Voor oudere bezoekers: tot 3 maal zoveel lux.

Voorbeeld: een combinatie van bovenstaande factoren: tot 3 × 3 × 3 × 3 × 50 lux, voor een totaal tot ongeveer 4,000 lux voor een oudere persoon die naar subtiele patronen kijkt met een laag contrast op een donker object, bijvoorbeeld zwarte kant op een donkere jurk.

Deze berekening betekent niet dat het museum de verlichting naar zo’n hoog niveau moet brengen: het toont enkel aan wat het oog nodig heeft en houdt geen rekening met het behoud van het object. Daarvoor moeten we vertrekken van de waarde die het object heeft en welke schade we kunnen accepteren. 

Frequente vergissingen in museumverlichting die de zichtbaarheid verkleinen

Het menselijk oog heeft tijd nodig om zich aan te passen aan verschillende lichtsterktes, het zien van details of kleurenspectra. Dit duurt van 200 milliseconden tot een uur. Enkele voorbeelden van vergissingen:

  • Rechtstreekse verblinding 
    Door sterk kunstlicht of rechtstreeks zonlicht verlaagt de zichtbaarheid van de objecten. Vermijd dergelijke verlichting: gebruik afschermplaatjes op kunstlicht, zonnewering of gordijnen.
     
  • Reflectie of ‘sluierende verblinding’
    Voorbeeld: reflectie op vitrines. Test vooraleer u de ontwerpen laat uitvoeren met dummies, want het is heel moeilijk om dergelijke reflecties te voorspellen. Tip: test uit met een kader waarover u transparante plastic spant. Plaats het kader waar de vitrine of het object komt en belicht het zoals in het ontwerp van de opstelling. Sta waar de bezoeker zou staan en kijk of er reflectie zit op het plastic. Reflectie vanuit bovenliggende verlichting is onvermijdelijk. Houd rekening met verschillende hoogtes en standpunten, ook met die van een kind Antireflectieglas is een optie, maar heel duur.
     
  • Contrast van de achtergrond: vermijd het
    De meeste oude objecten zien er beter uit wanneer ze worden tentoongesteld tegen een donkere, matte achtergrond dan tegen een glanzend en licht oppervlak. Test dit uit. De traditie van witte oppervlakken en wit geschilderde muren moet worden herdacht. 
     
  • Visuele aanpassing: ondersteun het
    Het oog past zich doorgaans heel goed aan aan lagere lichtniveaus, maar het vraagt vaak enkele minuten tijd tot zelfs een uur tijd (denk aan het binnengaan in de filmzaal). Bij vele musea lijken de tentoonstellingsruimtes 'gesloten', omdat ze donkerder zijn dan de inkomhal. Onderzoek of het een optie is om de inkom te verduisteren. Ontwerp in de mate van het mogelijke een tussenruimte waarbij de ogen zich geleidelijk kunnen aanpassen. Of belicht de inleidende infopanelen sterker dan de rest van de zaal, als een uitnodigende, niet te bruuske overgang.

Bronnen van licht, uv en infrarood

Tegenwoordig bestaat er een breed spectrum aan opties voor museumverlichting. Over de verschillende soorten lampen en hun eigenschappen leest u alles in de brochure Verlichting in musea en expositieruimten. Overweeg per lichtbron de voor- en nadelen:

  • De lichtstroom (lumen)
  • De uv-productie: kies voor 75 microwatt/lumen of minder (hoe lager, hoe beter)
  • De mogelijkheid van uv-filtering
  • De kleurtemperatuur, die aangeeft of het licht eerder 'warm' en zacht of 'koud' en helder is (kelvin)
  • De kleurweergave-index, die aangeeft hoe realistisch kleuren lijken in dit licht (Ra)
  • Toepassingsvormen
  • Het lichtrendement, m.a.w. de energiezuinigheid
  • De levensduur
  • De aankoopprijs en de prijs voor vervanging

Ramen laten relatief veel uv-straling door, zelfs op een bewolkte dag. Dit is zeker een belangrijk argument om daglicht te beperken of in depots zelfs volledig te weren. In tentoonstellingszalen appreciëren mensen echter een connectie met de buitenwereld: dit kunt u bereiken door middel van gedeeltelijk gesloten gordijnen of blinden. Hecht geen waarde aan het argument dat daglicht 'natuurlijker' is: alle soorten licht zijn natuurlijk. De vraag die telt is hoe hoog de kleurweergave-index is. Dit kan bij daglicht én bij kunstlicht zowel goed als slecht zijn.

Schade door licht, uv en infrarood

De effecten van deze drie soorten straling kunnen we - enigzins vereenvoudigd - samenvatten als volgt:

  • Licht doet kleuren vervagen, zeg maar verbleken. Lichtgevoelige kleuren, zoals sommige viltstiftinkten of sommige kleurenfoto's, kunnen al na enkele uren zonlicht of enkele jaren museumverlichting verdwijnen. Materialen die niet gevoelig zijn voor licht, zoals keramiek, kunnen eeuwenlang zonlicht verdragen. Alle gekleurde objecten vallen ergens tussen die twee extremen.
  • Ultraviolet veroorzaakt vergeling, verpoedering, verzwakking en desintegratie van materialen. Het verpoederen van sommige verfmiddelen wordt vaak verward met het vervagen van kleuren.
  • Infrarood warmt het oppervlak van objecten op en veroorzaakt schadebeelden die we bespreken onder 'Verkeerde temperatuur'. We gaan hier verder nauwelijks nog in op infrarood.

Er is enige overlap in de schade veroorzaakt door licht en uv: 

  • Licht, vooral violet, kan soms vergeling en desintegratie veroorzaken, net zoals uv. Maar dit gebeurt enkel bij bepaalde materialen en veel trager dan bij uv-straling.
  • Uv kan ook kleuren verbleken, maar die bijdrage is enkel significant bij lichtechte kleuren.
Verkleuring van een vaandel door licht en straling. Foto: © Anne-Cathérine Olbrechts
Verkleuring van het hout van een lambrisering. Foto: © Anne-Cathérine Olbrechts
Lichtmeting en -logging. Foto: © Anne-Cathérine Olbrechts

Geïntegreerde beheersing van lichtschade

Bereken de toegelaten belichtingsdosis als volgt:

  • Hoe snel accepteert uw instelling een juist waarneembare verandering? Dit is afhankelijk van uw missie en visie en van de waarde van het object.
  • Ga na met welke materialen en - indien mogelijk - met welke kleurstoffen u te maken hebt en zoek hun gevoeligheidsklasse op.
  • Bereken aan de hand van de toegelaten waarneembare verandering hoe lang en met welke lux-waarde u het object kunt tentoonstellen.

Volg hiervoor de publicaties Lichtlijnen en Verlichting in musea en expositieruimten van de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed. Wijzig de berekening, rekening houdend met bovenstaande parameters. Houd voor ogen dat een belichting van 500 lux ruimschoots voldoende is voor iedereen, uiteraard ten koste van de objecten die onherstelbare schade oplopen. 

Voorkomen

  • Kies voor de opslag van gevoelig materiaal zo veel mogelijk voor kamers met weinig daglicht als uw erfgoed in een historisch huis wordt bewaard. Als er geen uv-werend materiaal (zonwering) is gebruikt, kies dan voor een plek waar zo weinig mogelijk daglicht op het object valt.
  • Plaats lichtgevoelige voorwerpen eventueel in gesloten kasten of verpak ze als er in het depot vaak gewerkt wordt. Wees u er wel van bewust dat er weinig ventilatie is binnenin, met het risico op een microklimaat. Schadelijke gassen en dampen kunnen blijven hangen.
  • Zorg voor een geschikte verlichting, maar laat die nooit langer branden dan nodig.
  • Schakel verlichting altijd uit als er niemand in de ruimte is. Hang een herinnering op en controleer 's avonds of er niet toch nog een lamp brandt.
  • Plaats lichtgevoelige voorwerpen op voldoende afstand van lampen. De afstand tussen voorwerp en lamp bepaalt mee de lichtsterkte. Een verdubbeling vermindert het aantal lux bij een puntbron met 75% en bij een buisvormige lichtbron met 50%. Dat wil zeggen:
    • Ontvangt een voorwerp op 1 meter van een halogeenlamp of spaarlamp 200 lux, dan wordt dat op 2 meter afstand 50 lux.
    • Ontvangt een voorwerp op 1 meter van een tl-buis 200 lux, dan wordt dat op 2 meter afstand 100 lux.

Blokkeren

  • Gebruik dichtgeweven gordijnen, rolluiken, blinden, een zonnescherm, enz. als er daglicht binnenvalt in de ruimtes.
  • Gebruik uv-werende filters op lichtbronnen met een hoge ultravioletstraling.
  • Scheid lichte publieke zones van de ruimtes waar de objecten worden tentoongesteld en zorg voor een geleidelijke overgang van licht naar donker tussen de twee paden. 
  • Sluit de gordijnen, rolluiken of blinden en bedek vitrines als er geen bezoekers zijn. 

Detecteren

  • Gebruik licht-, ultraviolet- en dosimeters om de lichtsterkte en uv-straling op de voorwerpen te meten. 
  • Controleer de toestand van de voorwerpen af en toe op lichtschade.
  • Gebruik een thermometer als u schade door opwarming vermoedt. 

Reageren

Als u verkleurde of ontkleurde voorwerpen opmerkt, achterhaal dan de oorzaak en neem die weg. Doe hetzelfde als u hoge waarden meet. 

Remediëren

Lichtschade kunt u op geen enkele manier behandelen.