古籍墨迹的老化检测及其模拟实验研究

随着纸质文物保护工作的推进,针对古籍纸张载体的保护研究已逐步深入,但对于古籍纸张上的墨、颜料等其他写印材料的保护及写印材料之间的相互作用则亟待研究。其中,古籍墨迹的老化研究有助于揭示墨与纸相互作用的本质,对于古籍文物的保护具有非常重要的意义。以复旦大学图书馆藏古籍《三十二兰亭室诗存》墨迹的老化现象为出发点,通过显微镜观察、表面pH值测定、显微拉曼(micro-Raman)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱法等多种无损、微损的检测手段多尺度分析了墨迹泛黄的现象,结果显示墨迹处及周边黄晕纤维与空白部分纤维相比,光泽缺失且略显糟朽,酸性更强,表面氧化基团增多,说明墨可能对纸张的老化降解产生了影响。通过设计纸墨浸润模拟老化实验对此进行验证,结果显示与偏中性墨汁相比,尽管墨汁中胶料对纤维有一定保护作用,但偏酸性墨汁对纸张老化的促进作用使pH值、抗张性能及耐折性能的下降趋势更明显,聚合度保留率也较低。墨字模拟老化实验佐证了前述结论,使用酸性更强的墨汁书写的字迹,周围纸张酸性更强,色差也更显著。以上结果表明,墨汁的酸碱性质对纸张的老化降解进程有很重要的影响。这不仅揭示出古籍存藏过程中受墨影响的纸张老化机制以及模拟实验合理设计对于系统探究老化机制及纸墨相互作用的重要性,也对古籍保护工作范畴的扩大和策略的制定具有指导意义,并为修复用墨的研制提供了思路。     

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。