揭秘毛主席水晶棺内照明和光学整容
1976年9月9日，一代伟人毛主席溘然长逝，举国哀悼。中央决定在天安门广场修建毛主席纪念堂，安放主席遗体，以供群众瞻仰。几十年光阴倏然而逝，水晶棺中依旧栩栩如生的主席遗容，让所有前来来缅怀的群众心生惊叹。然而，就是在毛主席纪念堂中用来保护和保存毛主席的遗体的一个水晶棺材，看起来结构简单，实际工艺相当复杂，涉及技术领域众多。其中属于照明部分的技术更是起到了关键作用。
毛主席的水晶棺制作工序繁杂、工艺精湛，至今已经无人能做，其制作困难程度可见一斑。水晶棺长2．28米，宽1．08米，高0．48米，棺壁厚40毫米。棺体四个立面向里倾斜，与人的视线相垂直。水晶棺的制作要求很高、很严：既要庄重大方，气魄雄伟，又要有很高的清晰度；既要坚固耐用，具有防震、防破坏的性能，又要符合遗体保护的要求；还要有绝对安全可靠的升降转移系统和自动控制系统。经过科技攻关，这些要求和条件都实现了。
水晶棺五金属框架，风格独特。用水晶做棺，是因为水晶比光学玻璃透光性好，外观更加晶莹透明，热膨胀更小。
水晶棺具有很高的光洁性，但在一定的光照条件下，会像镜子一样出现反射倒影，这是不利于群众瞻仰的。为了消除反光现象，采用了真空镀膜办法——用高真空技术蒸镀多层增透膜，这种办法既让光线能透过去，不产生反射现象，又可增强玻璃的抗潮性。
水晶棺的照明系统要求十分严格。从医学角度看，为了长期保存遗体，面部不能涂抹任何化妆材料；照明灯光中的紫外线、红外线处理不当，都会对遗体保存产生不良影响。而瞻仰群众想看到的，是栩栩如生、仿佛正在熟睡的毛主席。专家们最终提出了棺内照明、光学整容的方案，就是利用摄影投光和配色的原理，通过在对特殊点投以彩色光线，改变人面部的胖瘦形态和面部色彩，从而使人能看到一位栩栩如生的毛主席。
“必须滤掉红外线、紫外线，防止辐射；灯光的色彩要丰富，显色性要好；水晶棺内外照明对比要合理，分布要均匀；灯光具有适当的方向性，立体感要好；无直射眩光和反射眩光。”为了达到这些要求，水晶棺的照明采用了内外同时投光和使用发光板、光导纤维、暗槽管灯的办法。
为保证棺内温度，照明灯采用的是冷光源，使用了当时最前沿的光纤传导技术，并根据电光源专家蔡祖泉的建议，以亮度高、色温好、使用寿命长的氙灯为光源，可靠性非常强。
光源灯具全部安装在水晶棺以外的地下，通过光导纤维和柱面镜把光输送到棺壁，然后经过棺顶板两侧的几个反射棱镜，按一定分布投射到毛泽东遗体的脸部。从外部根本看不到灯和光的来源，只看到棺内通体明亮。光源采用短弧氙灯，光度强，光色好，性能稳定。多个灯照明，光线均匀，实现不间断投光。内投光的光束，经过水晶棺两侧的彩色玻璃片和光刻片，对遗体起到“整容”的作用。在瞻仰厅两侧墙壁外安装的投光仪，可使光线准确穿过小孔，把经过整容处理后的彩色像胶片投影到遗体脸部，“整容”效果十分理想。
光学整容内照明系统的另一个更加玄妙之处，是它的隐蔽性好，进入瞻仰大厅的群众根本感觉不到它的存在，照明系统的微型镜头，分别固定在棺床两侧，投出不同颜色的光线，反射到毛泽东主席遗体面部的不同部位。万一有一盏灯光熄灭，也不会显露出整个照明的突变。
中科院物理所朱化南回忆
（截取部分）
我刚开始介入到光整容工作时，正是论证具体方案阶段。首先提出的方案是将光源放置在水晶棺内，令照射光束从水晶棺顶部的反射镜反射到遗容上，以达到照明和校色的效果。此法后称为 “内投光”法。光源采用氙灯，放置于水晶棺下，用光导纤维导入棺内。此法实施起来相对简单，除反射镜外其余部分的“隐蔽性”较好，最早被选为可行方案之一，着手实施。但在实施过程中发现此法有所不足：一是当时的氙灯不太好启动。一次华国锋等领导来检查工作时氙灯未能启动，而光源来自棺内，使得一旦现场出现事故将没有工作空间来做应急处理。另外此法只能投射有限的几束光柱， 色彩校正的效果有限，照明的均匀性及校色整容效果不够理想。
针对“内投光”法的不足，物理所提出“外投光”法。这种方法是从水晶棺外用幻灯机向遗容两侧投射，经形体、色彩校正的影像达到照明及形体、色彩校正的效果。该影像通过以下步骤获得：首先，在遗容的 1 ∶ 1 石膏模像上，根据色彩和视觉修正的需要涂布校正色，并在投射光的同一方向和等效距离对已做色彩、形体校正的人像模型拍摄彩色正片。这样既可获得适度、均匀的照明，又可获得全面、细致地校正遗容的色彩和视觉形体（如凹陷部分感觉到凸起来，改变胖瘦的感觉等）的效果。这一方案经在遗容复制像及替代实体上做了多次实验和参数调整后，得到满意结果。该方法还有对棺内热辐射小、设备简单，运行可靠性高（采用自动光源切换装置，即万一光源在工作中突然失效，接替光源可在 1 秒钟后自动切换到准确位置继续工作）的特点。方案经汇报后获准予以实施。为此，纪念堂瞻仰大厅两侧墙的上方专门开有两个投光孔并在其后各建一工作室。
最后“外投光”方法与“内投光”方法均被毛主席纪念堂选作并行方案。物理所研制的“外投光”设备与以 608 厂为主研制的“内投光”设备同时进入各自工位并派专人值守，全部技术文件存入纪念堂留档。
参加“外投光”工作的还有中科院感光所部分人员，负责彩色胶片的拍摄和色彩校正、冲洗正片等，中央工艺美术学院的教师，负责对被光整容的实体模型作彩色修正和局部补光、调色的布色。我在“外投光”工作中具体承担以下工作：从色度学的角度提出对模型及实体的校色方案，并反复进行了多次实验。前期配色由我负责，最后对实体人体的配色在我工作的基础上由中央工艺美术学院的朱老师完成；提出并完成损坏光源的自动切换装置（样机及实际工作装置）。为确定“外投光法”对水晶棺内的照度，我曾多次到已安放到位的实际水晶棺内测照度。
在完成光整容工作中，我们经常打交道的有几位全国知名的专家。他们是中科院长春光学与精密机械研究所所长王大珩，中科院西安光学与精密机械研究所所长龚祖同，还有人工电光源专家蔡祖泉（复旦大学）。蔡祖泉是全国知名的劳动模范，工人出身的电光源专家，在“文革”前就已经全国闻名了。他为人低调，知识丰富，讨论问题绝不强势，总是平心气和地讲道理，使人感到特别亲切。
来源：整理自党史博览、中国物理学会期刊网
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