文物保护与考古科学
《文物保护与考古科学》2022年第2期共刊载15篇论文和1篇科技信息,内容涉及文物保护与修复、物料来源和制作工艺的探究、病害分析以及预防性保护等方面。限于篇幅,以下推介本期中的3篇研究报告,以飨读者。
彩绘文物颜料变色是文博工作者长期关注的问题。《铅丹、朱砂及其混合物紫外光致变色的电化学及光谱研究》一文,研究者采用电化学方法和控制环境的紫外老化模拟实验研究了铅丹、朱砂及其混合物的光降解过程,并利用拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)对实验样品进行分析,探讨了紫外光照对这些颜料的影响。这是一项文物保护基础研究工作,文章从“文物材料的半导体特性”和“彩绘文物的预防性保护”两个方面,为彩绘文物颜料变色问题的研究和处理提供了启示。
纺织品文物的科学养护是博物馆重要的日常工作。《传世纺织品文物除尘方法研究——以湖蓝色缎绣凤纹大卧单为例》一文,研究者梳理了现有传世纺织品文物的物理除尘方法,并以故宫博物院藏湖蓝色缎绣凤纹大卧单为例分析了该文物的织造纤维特征和繁复的装饰工艺,对比了不同操作设备的性能,据此筛选出合适的除尘方法并总结出一整套针对不同部位的除尘手法,操作后取得了显著的除尘效果。文章对于纺织品文物的除尘方法选择和除尘操作实施具有一定的借鉴意义。
文物数字化三维重建是文物保护的一种重要手段。《基于视觉的明清古家具数字文化档案高精度三维重建》一文,研究者基于数字近景摄影测量技术,以100套明清古家具模型为实例进行精细化数字建模,完成了文物要素提取、分类体系搭建、属性信息管理与索引结构设计,构建了历史文化和三维模型融合的数字文化档案。明清家具三维数字文化档案可用于古家具的管理和研究,有利于中国古代家具工艺的传承。
文献摘要
铅丹、朱砂及其混合物紫外光致变色的电化学及光谱研究
摘要:铅丹(Pb3O4)和朱砂(HgS)是古代壁画和彩绘上常用的红色颜料,它们的变色是文物保护工作者、策展人和艺术史学家长期关注的问题。但由于其所处环境复杂,影响因素众多,这些颜料的变色机理的研究较为困难。为了探究紫外光照对这些颜料的影响,采用电化学方法和控制环境的紫外老化模拟实验研究了铅丹、朱砂及其混合物的光降解过程,并利用拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)对实验样品进行分析。电化学实验中铅丹受405 nm激光照射出现还原电流,朱砂出现氧化电流。紫外老化实验确认了铅丹在光照下的还原反应,反应产物为碳酸铅(PbCO3)和碱式碳酸铅[Pb3(CO3)2(OH)2]。因此,光照会引起铅丹发生还原反应,引起朱砂发生氧化反应,两种颜料表现出典型的半导体性质。另外,光化学反应动力学结果显示,掺杂朱砂可能会加快铅丹的光降解过程。
传世纺织品文物除尘方法研究——以湖蓝色缎绣凤纹大卧单为例
摘要:传世纺织品文物表面蒙尘、污染是一种较为普遍的病害。除尘成为了传世纺织品文物保护修复过程中极为重要的一环。针对不同状态的文物,如何安全、有效、便捷地进行除尘工作成了本研究的方向。
本工作主要研究原陈设于养心殿体顺堂的湖蓝色缎绣凤纹大卧单的除尘方法。首先,对现有传世纺织品文物的物理除尘方法进行归纳,总结为5种类型:吸尘法、擦拭法、震动法、粘附法和凝胶法。其次,对该文物进行全面研究,包括制作工艺、图案样式、病害分析、试验检测等。研究结果为:该文物是双层罩面罩里加四周缝网穗制作,面主要为绒线绣、捻线绣花鸟纹;黄色绣线出现合成染料酸性偶氮染料,推测可能是19世纪末至20世纪初生产;绣线纤维强度较好,绣底局部糟朽,具备一定除尘条件。再次,通过除尘实验对比博物馆专用吸尘器、真空负压液态过滤除尘设备、超细纤维布作用文物的除尘效果。实验结果确定除尘方法为:首先用博物馆专用吸尘器进行第一遍的初步除尘,然后用真空负压液态过滤除尘设备进行第二遍的精细除尘。最后,结合文物织造、刺绣的工艺特点,将文物局部特征分类为:缎底、缎面开裂、压瓣、出边、水路、绒线绣线、加捻绣线、打籽绣,并研究分析针对它们的除尘手法。
相比以往的除尘研究,本研究对除尘对象的分析更为具体和深入,注重文物工艺特点、实验检测和除尘手法。除尘实验中借助显微镜观察除尘效果,便于除尘方法的选择;除尘前后借助测色仪对比各部位颜色数据,检验除尘效果。除尘中分析纤维织造、刺绣工艺形成的立体空间结构,结合真空负压液态过滤除尘设备的除尘特点,对不同部位的除尘手法进行了详细的描述。
本研究梳理了传世纺织品文物的物理除尘方法,进一步分析了刺绣纺织品的除尘手法,为今后类似文物的除尘方法选择和除尘操作实施提供了一定的借鉴。
基于视觉的明清古家具数字文化档案高精度三维重建
摘要:文物是人类在社会活动中遗留的具有历史、艺术、科学价值的遗物和遗迹。优秀物质文化遗产的体系庞大、内容繁杂,数字化三维重建是保存、管理文物的一种切实可行的方案,对文化传承意义深远。相比于三维激光扫描、结构光技术等在成本和效率方面都有待改进的现有方法,数字近景摄影测量在确保低成本、高效率的同时,还能够满足数据的精度要求和详细程度。如何应用摄影测量技术对文物进行高效三维重建,实现纹理、部件、结构的精细化描述,并综合管理文物以便线上欣赏、未来修复与辅助断代,对优秀物质文化遗产的保护与传承至关重要。
本研究提出了基于视觉的三维建模方案,分为明清家具分层管理体系构建、高效率数据采集与精细化三维重建、高精度三维数字文化档案建设三步。首先针对明清家具的文化特点,从类别、纹饰、部件出发进行分层分类管理,构建独特编码体系;其次基于数字近景摄影测量技术,提出了对明清家具进行非接触数据采集的低成本高效率方法,进行高精度三维重建;再次从三维信息中提取家具纹饰、部件、结构特征,以编码为依据建立索引,为三维数字文化档案的建设提供信息基础;最后设计分层索引结构,建设高精度数字文化档案,搭建互联网共享平台进行展示。
以100套明清古家具袖珍模型为实例进行精细化数字建模,基于数字近景摄影测量技术,将模型精度控制在毫米级别,完成了文物要素提取、分类体系搭建、属性信息管理与索引结构设计,构建了历史文化和三维模型融合的数字文化档案。研究结果表明,基于视觉的非接触视觉处理算法能够实现高精度三维重建,提出的技术方案能够保留模型的细节程度,并且降低了成本、提升了效率,对文物类别、部件、纹饰的属性管理与索引架构能有效管理文化信息,数字文化档案兼具科技、人文与传统美学,满足文物保护需求。明清家具三维数字文化档案可用于古家具的研究,有利于中国古代家具工艺的传承,而其中对于家具的历史年代的介绍鉴别能够辅助断代。下一步将考虑运用人工智能对家具纹饰和部件进行元素组合,生成个性化定制家具。同时将完善技术方案,应用范围拓展至小型文物,支撑数字博物馆建设。