高光谱成像技术在故宫书画文物保护中的应用

为探讨对故宫书画文物进行整体分析、保护的方法,本研究利用研发的高光谱成像系统,对故宫博物院的部分馆藏书画文物进行分析。分析发现,高光谱成像技术在文字信息增强、隐藏信息提取、底稿线提取、颜料分析等方面有独特的优势。将高光谱成像技术用于书画文物的保护,不仅能够深度了解文物病害程度,为绘画工艺研究提供帮助,更重要的是能够为书画文物的保护修复材料选择和修复效果评估提供参考,使保护修复更加全面和科学化,同时能缩短病害调查和科学分析的时间,加快保护修复工作的进度。     

基于光谱成像的彩绘文物新应用与新方法

目前基于光谱成像的彩绘文物分析主要集中在颜料分析、信息增强、隐含信息挖掘等方面,分析方法主要采用遥感图像处理软件。针对文物数据专门分析方法研究尚显不足的问题,提出基于光谱成像的彩绘文物新应用与新方法。主要包括基于最小噪声分离(MNF)变换感知修复区域的新应用,利用感兴趣区域分析与融合挖掘彩绘文物隐含信息以及基于稀疏非负矩阵欠近似彩绘文物线稿提取的新方法。通过在唐墓壁画、彩绘泥塑以及手绘绢画上的实验,发现光谱成像可以有效感知修复区域,提出的新方法可以有效挖掘隐含信息以及提取线稿,对基于光谱成像的彩绘文物分析研究具有重要意义。     

秦始皇帝陵出土二号青铜马车彩绘夔龙纹复原方法研究

为对秦始皇陵出土的彩绘铜车马采取非接触且科学可靠的方法开展研究,选择使用高光谱成像技术,以非接触方式无损地获取文物表面信息。通过对信息的处理与分析,实现对于文物表面彩绘纹样的发现与复原工作。针对秦始皇帝陵出土的二号青铜车马彩绘纹样的受损情况,提出了结合高光谱成像技术与计算机图像技术的数字复原方法。主要是利用了高光谱成像技术“图谱合一”的优势:一方面利用其在近红外区域的高光谱成像结果检测并复原出彩绘纹样难以识别的图案边缘信息;另一方面利用高光谱数据中的光谱信息,将铜车马彩绘纹样上未知矿物颜料的光谱同实验建立的矿物颜料标准光谱库进行拟合,识别出铜车马上彩绘所采用的颜料种类(雄黄1、石青5、石绿1、黄丹、铅白等),从而获得色彩信息。实验结果显示该方法可以得到较为完整的铜车马彩绘纹样的数字复原图像,并为今后对于铜车马更深入的研究和应用提供有利支撑。     

唐张臣和墓彩绘陶质文物的拉曼光谱和X衍射分析

利用拉曼光谱和X衍射方法,对张臣和墓彩绘陶质文物颜料及胎体进行分析,结果表明各种颜料保存基本完好,为以后科学保护修复这批彩绘陶质文物提供了科学依据。同时也证明,在样品量极少的情况下,利用拉曼光谱和X衍射等方法可有效鉴别古代颜料的种类及文物胎体的成分。     

红外光谱在文物保护中的应用介绍

文物信息的提取与研究对于揭示古代遗物包涵的人类社会、文化等历史信息有着举足轻重的作用:一方面可以了解古代的工艺技术特征,探寻文物制作技术起源及其发展历程;另一方面可以进行病害调查分析,为保护文物提供有价值的信息。本工作以红外光谱技术为出发点,细致梳理了目前红外光谱在文物保护中的应用,包括无机质文物中青铜器、土壤、颜料、珠宝玉石,有机质文物中纸张、丝织品、彩绘胶料、有机残留物,以及保护材料。提出该技术具备应用范围广、特征性强、无损或微损样品、不受样品物态限制等优势,但同时不适合分析含水样品、定量分析时误差大、解析图谱时依靠经验等局限性。揭示显微红外光谱技术在无损分析文物方面的广大前景,为文物保护研究与实践提供参考和借鉴意义。     

透光摄影在古书画修复与研究中的应用

透光摄影由常规可见光摄影发展而来，是针对中国古书画等能被可见光穿透的文物开发的一项无损摄影检测技术。通过实践发现透光摄影在古书画的修复与研究领域具有多项作用：观察书画命纸、背纸拼接等装裱情况；发现前人加固、补缀等修复痕迹；获取画面底稿内容；强化伤况视觉效果以便于分析文物伤况病害。透光摄影能够提供直观可靠的深层视觉信息，辅助修复人员了解文物内部状态，在古书画的修复与研究中发挥重要作用。     

基于丰度反演及光谱变换的书画霉斑虚拟修复

古书画在保存过程中容易滋生霉斑病害，霉斑不仅影响书画的外观，还会对纸质文物造成不可逆转的永久性破坏。为了给霉斑清洗提供直观参考，提出基于丰度反演及光谱变换的书画霉斑提取与虚拟修复方法。选取与霉斑区域光谱曲线存在明显差异的450～600 nm之间244个波段作为特征波段，通过连续最大角凸锥端元提取与灰度分割，提取霉斑区域。再对高光谱影像进行主成分变换，选取包含信息量最大的前三主成分合成影像，利用Criminisi算法对霉斑区域进行修复，再将修复后的影像进行主成分逆变换，完成高光谱影像的虚拟修复。以中国近现代画家倪田的《捕鱼图》为例进行了研究，发现修复后的霉斑区域与画体融入性较好，边界自然平滑，均方根误差值普遍变小。研究结果可为书画霉斑清洗提供直观的修复依据，具有较强的实用性。     

文物彩绘常用胶料的氨基酸组成 及红外光谱特征研究

为了探索鉴定古代文物彩绘胶料的综合分析方法,使用红外光谱仪及氨基酸分析仪对中国古代五种常用文物彩绘胶料的红外吸收光谱及氨基酸组成进行了测定。通过对样品红外光谱特征吸收峰的判别、分析,得出了1653cm-1及1545cm-1处的吸收峰为蛋白类胶料的特征,1076cm-1及1043cm-1处的吸收峰为桃胶的特征,以及奶类同时具有蛋白类胶料及桃胶特征的结果。通过对样品氨基酸组成的分析,得出了动物胶特有羟脯氨酸及较多的甘氨酸,鸡蛋含有较高的天冬氨酸和较低的脯氨酸,奶类的谷氨酸和丙氨酸含量比较高的结果。研究结果表明,通过氨基酸分析结合红外光谱的特征吸收峰,可以基本区分、判定古代文物彩绘常用胶料归属的结论。     

须弥山石窟48窟明代泥塑彩绘制作材质成分分析

中国古代泥塑彩绘工艺的研究兼具文化遗产传承和文物修复保护方法探讨的双重意义。须弥山石窟保留着的大量泥塑彩绘,在中国泥塑彩绘研究中具有重要地位。因此,本研究采用悬浮沉淀法、激光粒度仪、X射线衍射、红外光谱、能谱仪、显微拉曼光谱、酶联免疫和免疫荧光法、哈式切片法等检测方法对宁夏须弥山石窟48窟明代5件泥塑彩绘样品进行了由内及表的检测分析。检测结果发现,塑泥中使用的土和砂都经过人为加工处理,粗泥层的掺砂量大于细泥层,塑泥中掺加的纤维根据不同部位的需要分别选用了麦杆、苎麻、黄麻和棉;彩绘胶结物检测发现,须弥山48窟明代泥塑彩绘中曾使用动物胶和蛋清作为颜料粘结剂,彩绘层中红色颜料为朱砂,白色颜料为白垩;手指部位采用了贴金技术。研究结果为探讨古代彩绘泥塑原料成分和制作工艺提供基础数据。     

纸质书画的修复与保护——以清《陈嘉言纸本花卉卷》为例

纸质书画文物是中国古代艺术的结晶,是历史面目的真实记录,有着重要的价值。但是,随着岁月的流逝,这些作品同时受内因和外因影响,最终引起纸质书画的损坏。为了保护纸质书画文物,将文物面临的风险降至最低,最大程度恢复文物原貌,以纸质书画文物《陈嘉言纸本花卉卷》为例,试析装裱与修复对书画的保护。此作品原有装潢已经破损,画心部分严重受潮,纸张发霉糟朽,多处残损折裂,画面纸张剥落起翘严重,通过去污、修口、揭褙、隐补、打胶矾、按笔全色等方面对破损纸质书画进行保护与修复。     

科技手段与书画鉴定

在当今的器物学鉴定工作中,不少高科技的鉴定技术已经成功地应用于文物年代的分期断代和真伪鉴别上。但在古代书画鉴定工作中,由于其特殊性和复杂性,目前仍停留在传统的鉴定方法上。本文就运用一些必要的科学手段来证实鉴定结果进行了深入的探讨     

高光谱图像系统应用于模糊印章的提取研究

传统书画作品中存在有大量模糊不清的印章,对此类印章尚没有很好的手段进行提取和鉴别。为解决这一问题,本工作采用一种用高光谱图像系统采集书画中模糊印章的光谱-图像信息,采用最小噪声分离变换(MNF)处理光谱图像数据,提升了模糊印章的可辨识度。结果表明,采用该方法能够有效的将模糊印章的信息提取出来,有利于印章的鉴别和研究,为书画的文物价值和真伪鉴别的研究提供了科学有效的手段。     

紫外荧光成像技术在馆藏壁画保护研究中的应用

应用光学成像技术对文物进行科学诊断与分析,是一种非接触的、非破坏性的、直观和快速的方法。本文介绍在馆藏壁画修复材料、修复痕迹及修复评估方面,通过利用紫外荧光成像技术的实验研究,实现了对馆藏壁画修复加固材料、修复痕迹的鉴别和诊断,对馆藏壁画加固、清洗效果的有效评估,此技术在对壁画进一步保护修复中发挥重要作用。     

天津博物馆文物库房部分文物与囊匣中霉菌的分离与鉴定

馆藏文物中的书画、古籍、档案、纺织品和竹木漆器等有机质文物,常常受到霉菌的破坏。为了解文物库房有机质文物中霉菌病害现状,寻找适合的防治方法,利用显微形态观察和分子生物学方法,对四个库房内文物材料与囊匣上滋生的霉菌进行采样、培养、分离和鉴定。实验分离出的14株菌株通过形态观察和分子生物学鉴定为6个属,包括毛壳菌属(Chaetomium)、畸枝霉属(Malbranchea)、曲霉属(Aspergillus)、派伦霉属(Peyronellaea)和枝孢属(Cladosporium)等,其中毛壳菌属数量最多,曲霉属次之,多数为能对文物产生危害的常见菌种,亟待采取有效防治措施。实验结果可为今后霉菌的防治工作提供依据。     

壁画、建筑彩绘文物中几种测定蛋白质方法 的比较和评价

蛋白质常作为胶结材料存在于壁画、建筑彩绘文物中。它的老化变质及其流失会使彩绘颜料产生掉色、脱落,胶结材料的含量与该类文物的病害密切相关。因此,定量测定蛋白质含量对彩绘文物的病害机理和修复保护研究具有重要意义。本研究在总结凯氏定氮法、分光光度法等蛋白质含量测定的一般方法的基础上,重点阐述了彩绘文物颜料层和古建油饰彩画地仗层中蛋白质含量测定的常用方法,如气-质联用法、氨基酸分析法、元素分析法。介绍了这些方法的原理、特点以及应用实例。从分析结果来看,以上方法在彩绘文物颜料层和地仗材料中蛋白质含量测定方面发挥着重要作用。