下次去博物馆或美术馆时，不妨仔细观察每一幅画。你可能会发现画布表面有裂纹，尤其是年代久远的画作。
你看到的损伤，是辐射能照射画作表面所致；光（可见辐射）会对艺术品造成不可逆的损害。
不过，事情并非无可挽回。我们的最新研究表明，经过优化的智能照明系统能够在保持画作色彩呈现的同时，减少画作损伤。
两难之境
红外线、紫外线和可见辐射对艺术品造成的损害已有充分记录。当光子（一种基本光粒子）被颜料中的色素吸收时，色素分子会跃迁至更高能态。在这种激发态下，分子的化学组成会发生变化。这被称为光化学作用。
从人的视角来看，光化学作用会表现为裂纹、变色或表面硬化。
不出所料，包含红外线和紫外线的日光会严重损害画作。在博物馆中，人们通常使用白炽灯，近些年也使用发光二极管（LED），以减少损害。
然而，一组研究人员发现，无论采用何种照明技术，光都可能导致颜色劣化。梵高著名的《向日葵》中鲜亮的黄色，正因吸收了LED发出的蓝光和绿光而变成深褐色。有关艺术品保护的研究似乎让人觉得，这是一场注定失败的斗争。
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当然，你认为最佳的保护方法是完全不见光，这么想是对的。但我们需要光线才能看清画作、欣赏其美。
这让我们陷入两项相互冲突的考量之间：可见度与损害。
优化光照
照明技术本身或许不足以解决这一两难问题。不过，技术的使用方式能够带来改变。
我们解决这一问题的方法基于三个关键事实：
1. 只有被色素吸收时，光才会触发光化学作用
2. 色素的反射因子（即其反射光线的能力）决定了光的吸收量
3. LED等照明设备的光输出（光谱组成和光照强度）可以进行微调。
我们可以测量画作的反射因子，并优化照明以减少光吸收。先前的研究表明，优化光照以减少吸收能够显著降低能耗，同时不会损失视觉体验。与普通白光光源相比，在优化后的光源下，物体看起来同样自然、迷人。
在这项新研究中，我们针对五幅画优化了LED照明，以减少光吸收。我们使用了遗传算法（一种人工智能技术），将光吸收减少了19%至47%。除了有利于保护画作，这种方法还使照明能耗几乎减半。
除了提升可持续性和保护艺术品，画作的色彩质量也是我们优化过程中的另一项考量。我们保持画作的色彩呈现和亮度不变，以免降低人们欣赏艺术品的体验。
这得益于我们视觉系统的一个特性。感光视锥细胞，即视网膜中使人类能够辨别颜色的细胞，对整个可见光谱的敏感程度并不相同。
不同的波长和强度组合，可能在我们的大脑中产生相同的信号。这一认识使我们能够灵活采用不同光源，实现相同的色彩呈现。
这一智能照明系统需要扫描艺术品以获取色彩信息。随后，精密投影系统便会向画作投射经过优化的光线。
这种方法为延长艺术品的寿命提供了解决方案，让《蒙娜丽莎》等举世闻名的作品不必在黑暗中保存。
