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高科技:

故宫书画修复首次无损分析

来源:贵阳日报     2025年11月14日        版次:A08    作者:

宁寿宫花园倦勤斋。

倦勤斋内通景画。

“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”修后照。

2015年正值故宫博物院成立九十周年,院方将寿康宫正殿及后殿(寝殿)辟为原状展区,推出主题为“万岁千秋奉寿康”原状展览,细致还原了乾隆年间的室内陈设。展览中一件“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”绘画作品尤为特别,其分析与修复过程,开创性地在故宫书画文物保护中全面引入高科技,具有里程碑意义。

原画破损但从未修复

寿康宫位于紫禁城的外西路,是清朝皇太后居住的宫殿,由正殿、东西配殿、后殿、围房等组成,为三进院落。寿康出自《洪范·五福》,意为长寿健康。寿康宫始建于雍正十三年(1735年)十二月,竣工于乾隆元年(1736年)十月,是乾隆皇帝为生母崇庆皇太后建造的颐养起居之所。相较于其他皇太后,乾隆生母崇庆皇太后身份最为尊崇,在此居住时间最长,故“万岁千秋奉寿康”原状展览将寿康宫主人定位为崇庆皇太后,原状复原时间定位于乾隆朝。

展览中有一件《颙琰万寿图像轴》,颙琰是嘉庆皇帝的名字,但经故宫博物院研究馆员林姝考证,此画实为姚文瀚画“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”(贴落是古代绘画的一种装裱形式),为乾隆朝的书画作品。这幅作品为绢本设色,画心纵219厘米、横285厘米,四周托裱二寸蓝绫边,是标准的清宫贴落形式。画面描绘了乾隆皇帝为母亲崇庆皇太后祝寿的场景,画面人物众多,色彩丰富,使用了多种矿物颜料。送修时,文物折伤严重,折伤处画绢破损产生大量碎片。

“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”多年来一直收藏于文物库房,从未展出过。画作能不能修复?怎么修复?先要做个评估。

这项工作由文保修复部书画文物修复组杨泽华负责。当文物被送至修复室时,修复师们仔细观察,发现画心水平横宽向有多达三处的贯通性折伤,折伤似有规律性,折伤处画绢破碎,多处残缺不全。折伤大多集中在人物面部和服饰衣纹等细节部位,这就导致画意有所缺失。同时,画幅中人物服饰部位颜料有磨损现象;画幅无贴落形制常见的乾隆高丽纸背衬,只有单层托心纸,宣纸一层;画面遍布深黄色斑点,分布均匀,疑为霉斑痕迹;画幅上无落款钤印,只是背面有“教育部点验之章”印章和文物号标签“故6541”;画作装裱为贴落形制,画心四周粘贴宽6.5厘米的花绫边,没有补缀、全色等修复痕迹。修复师们判断,这幅作品应是历史上没有进行过修复,因此仍保持着最初装裱的状态。

故宫博物院书画文物保护,在此之前主要依赖传统书画装裱修复技艺,缺乏全面科学系统的材质与工艺分析。对于书画保护修复人员来说,了解书画的颜料、胶结剂和底稿线等信息是十分必要且重要的。杨泽华提出,能不能在对书画文物进行保护修复之前,使用科学方法对其使用的材料进行分析研究?

若要采用偏光显微分析、扫描电镜-能谱分析、透射红外光谱分析等技术,需要对文物进行取样,可书画文物的纸、绢和颜料等材料极为脆弱,根本无法满足取样要求。因此,研究书画文物的材料特性与制作工艺,必须使用非侵入式分析方法,也就是无损分析法。

与中科院联合研制设备

尽管无损分析法已确定为研究书画文物的核心方法,但在具体技术应用中仍存在局限:若使用X射线荧光面扫描技术(MA-XRF)分析,该技术无法有效分辨中国传统的蓝色和绿色颜料,例如石青、石绿和氯铜矿,因为这三种颜料均含有铜元素。此时,高光谱成像技术(HSI)的优势就凸显出来——这三种颜料在2000-2500纳米的反射光谱,因分子结构不同而存在显著差异;不仅如此,高光谱成像技术还能探测书画颜料层下的隐藏信息,实现颜料种类鉴别与浓度分布分析,这无疑是书画无损分析领域一大进步。

书画文物修复组的修复师们回忆,在这件贴落的修复工作中,首次运用了多种无损分析技术于文物材料和工艺的研究中。例如使用三维视频显微镜观察分析该文物表面显微形貌,分析结果确定画绢为双经单纬结构,经线宽度450.65微米,纬线宽度242.49微米,画面上有颜色处厚度略有误差;该画画绢为整幅绢,没有拼接痕迹。

宫廷中大幅绘画画绢质地测试分析表明,清乾隆时期画绢质地紧密,属于上乘,其尺幅也最大。

对“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”进行无损分析需应用多项高科技手段,为此故宫博物院与中国科学院合作,邀请科学家们联合研制了高光谱分析书画设备。这套设备属于大幅面高光谱扫描系统,之前从未在古画修复领域使用过,此次用于“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”修复工作,成为这项分析技术在古画修复领域的首次试水。

高光谱成像技术是目前最为安全、不易受检测对象和检测环境限制的无损检测新技术之一。它可以在紫外、可见光、红外的电磁波段获取大量极窄波段的图像数据,即为每个像元提供数十到数百个波段的光谱信息,组成一条完整且连续的光谱曲线,这些曲线可以用来定量分析观测对象的属性。相较于便携式X射线荧光光谱、拉曼光谱等无损分析方法,高光谱具有更高的效率。

使用高光谱成像技术对“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”进行科学分析,有什么发现呢?这套系统不仅捕捉到了作品中的一些隐藏信息和修改痕迹,还清晰分析出部分颜料的分布情况。古书画中的隐藏信息通常包括涂改与修复的痕迹、隐藏的文字或图案,以及无法辨认的信息等。采用可见近红外高光谱成像系统对“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”的局部进行成像,目的是通过算法提取作画过程中的涂抹部分。而提取这些涂抹信息,可以进一步分析画师在绘画过程中的整体布局,这为后人修复古书画的局部细节提供了关键依据。

与常规RGB相机(即捕捉红、绿、蓝三色光生成彩色图像的普通相机)进行比较,高光谱成像系统具有更多的波段,方便使用复杂的处理算法。在“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”分析中,发现一处修改痕迹:1500纳米高光谱图像中能看到红圈内的手与衣袖(属于原始构图),但这些内容在RGB图片上却无法观察到,这表明画师在绘制过程中很可能对内容进行了修改。

修复过程也是研究过程

检测分析完成后,“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”的修复工作正式启动。前期测试显示,画面所用颜料中,植物色最为稳定,矿物颜料中朱砂最为稳定,而最易掉色的是屋檐下悬挂的布帘上的石青颜料。经过调试,修复团队最终确定固色用胶比例为2%,温度为50℃。修复时,工作人员用毛笔将胶液依次涂抹在画面矿物色上用以加固,对掉色风险最高的布帘石青区域,特意涂抹了两三次。

加固绢本画心材料的选择也很重要。清洗及碎片拼对好后,画幅需要翻转过来,贴附固定在案台上进行下一步骤的揭背工序。加固层就是刷贴于画幅正面的保护层,翻转时起到保护作用,刷贴后起到隔离案台和画幅的作用,避免揭背完成后画幅粘在案台上。加固层设计使用棉纸作为结构主体,而没有采用传统绢本书画修复使用“水油纸”加固画心的方法。因为该画是西式绘画技法绘制,画面矿物颜料多且易掉色,两层棉纸的强度可以起到固定画心的作用,使用浆水棉纸与画心黏合,揭去加固层时保证了画面矿物色的安全。

加固层刷贴完成后,工作人员将画幅翻转,就可以进行揭托心纸的工序了。待托心纸彻底揭除,工作人员提取修复前对画绢分析时的显微结构图片,挑选经纬密度粗细相似的补绢,并进行一定老化后,将画幅上的破洞处、折伤处一一补缀好。

历经一年,“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”不仅完美地修复完成,且从送修开始,每个修复步骤都同步形成了翔实的总结与深度研究。在修复方式上,针对该画破损严重且画心仅有托纸没有背纸支撑的情况,团队在画作检测落位前,采用了棉纸在案台上糊贴衬料层的方案。这一设计兼顾了检测与修复程序的衔接,使残破的画心在进行多种类的检测时,只需在落位时展开一次,避免了再次舒卷造成二次损伤。同时,修复时选用棉纸作为衬料层和加固层,不仅设计结构与刷贴顺序合理实用、操作手法简便,且棉纸之间、棉纸与画心之间都使用稀浆水进行黏合。这种方式修复后画面的残留物会更少,更适合该画的破损特点及修复操作。

在全色接笔时,工作人员遵循文物修复“最小干预”原则,对于画幅上没有原始依据的部分尽量不接笔。而对于关键部位人物眼睛的缺失,经过专家组论证进行局部的接笔,使修复后的画面更具观赏的连贯性及完整性。

现代科技手段的应用,为“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”的修复提供了全方位检测分析支持。例如,三维视频采集对于绢质地的分析,可得出绢的密度、经纬结构等数据,参照数据挑选补绢,使修复效果更加完美;结合经纬方向可确定舒卷方向,为书画修复后的保护提供参考;将数据汇总成数据库,还能深入研究乾隆时期画绢的生产织造工艺。高光谱测试分析则通过收集绘画颜料、绘画原始画稿等信息,积累绘画艺术方面的研究数据。这些数据的价值在于,支撑我们在修复保护过程中开展更有针对性的深层次研究,而这类研究并非孤立存在,而是具有延伸扩展与关联性的系统探索。

修复保护与研究本应是一体化的,这一理念要求将研究内容纳入修复的整体思路中,形成“修复保护与研究一体化”的完整框架。从“崇庆皇太后八旬万寿图贴落”的修复程序看,其流程已充分融入了这一理念,涵盖了修复与研究的各项核心内容,也因此成为中国古书画修复保护与研究的典型案例。

马越