说文保|透光摄影在古书画修复与研究中的应用
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2023-12-10 09:10 来源:文物保护与考古科学
摘要：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。
关键词：透光摄影；古书画；文物修复；文物摄影；书画装裱
0 引言
文物摄影是现代文物保护与文化传播中的重要一环，具有不可替代的文献价值，但是传统文物摄影只能如实记录文物的表面信息，想要获得文物内部结构形态和修复痕迹等信息通常需采用X射线照相技术。X射线照相技术在文物检测应用中具有无损、直观、准确等特点，但仪器操作较复杂，检测所需时间较长，设备成本较高，而不同型号的仪器对文物尺寸又有一定限制，此外X射线的辐射对人体有害，所以操作人员要严格做好相关防护。透光摄影是根据纸张、纺织品等材料能被可见光穿透的特点，针对古书画文物开发的可见光摄影技术。透光摄影可以采集古书画文物的内部结构形态、深层病害和修复痕迹等信息。与X射线照相技术相比，在古书画文物拍摄方面，透光摄影一次成像面积较大，拍摄时间短，操作人员无安全隐患，工作效率较高，对古书画的修复与研究工作具有重要价值。为规范操作流程，保证文物安全和拍摄质量，笔者还设计了专用透光摄影工作台。下文将详细介绍透光摄影的工作原理以及透光摄影工作台的设计细节，并通过对透光摄影拍摄案例的分析，总结透光摄影的拍摄方法和作用。
1 透光摄影的工作原理与设备开发
1.1 透光摄影的工作原理
透光摄影运用电子闪光灯的光线，从能被可见光穿透的纸质、纺织品等文物的背面进行布光，并在文物正面拍摄。光线从文物背面进行照射，光线穿透文物颜料层和背衬，从而采集到文物内部深层的状态和病害信息。透光摄影所获得的效果类似于给平面文物拍摄“X射线”照片，能够查看文物内部隐藏信息，强化伤况视觉效果，研究人员可以仅通过图像就把握文物多项信息，为接下来的修复与研究工作提供更全面的参考。
透光摄影采用常规文物摄影拍摄中的电子闪光灯作为光源，这种光源的灯管采用氙气（Xe）作为充气介质，利用电容器放电形成的脉冲电流激发氙气（Xe）发出闪光，再通过迅速充电反复发光。电子闪光灯具有光通量大、发热少、发光速度快和色温稳定的特点，其光线色温一般为接近中午阳光的标准色温5500K[1]。为确保文物安全，笔者对透光摄影拍摄的曝光量做了记录。根据《博物馆照明设计规范》，对光线特别敏感的展品———织绣、绘画、纸制物品等文物，陈列时曝光量限制为50000lx·h/年以内[2]。笔者采用的BRONCOLOR闪光灯，用SEKONIC测光表测得透光摄影拍摄时照度为44000lx，闪光灯最大闪光时长为1/350s（笔者所用闪光灯），换算统一单位，每拍摄一次透光照的曝光量约为0.0349lx·h/年，由此可见透光摄影曝光量在安全范围内，在严谨操作的前提下，透光摄影基本不会对书画造成危害。出于对文物安全的考虑，在未来的研究与实践中应尝试进一步降低曝光数量级的改进方案。
1.2 专用透光摄影工作台的开发制作
对于书画作品的临摹与研究，传统技法中已有利用拷贝台描摹、观察的方法。但是拷贝台面积小，只适于个人近距离观察手卷等小型文物，且光通量不足，难以洞穿文物背衬与颜料层（如需拍照，相机要设置高感光度拍摄，画质不佳，不够清晰，并不适用于多次上色颜料层较厚的书画）。受到拷贝台应用的启发，针对平面可透光文物，笔者通过实践与研究，逐步改进拍摄方案，设计并定制了专用透光摄影台（图1）。透光摄影台长3m、宽1.5m、高0.7m，其台面面积可以满足大多数挂轴、手卷、册页等书画文物的拍摄需求，对于大尺幅的贴落等书画文物的拍摄可以根据具体情况将书画悬挂拍摄或用透明亚克力板作为台面搭建临时平台，操作人员从较高处拍摄。摄影台外围设有可拆卸反光布，能够形成一个密闭柔光箱，反光布可以从四个方面反射灯光光线，使布光更加均匀，此外还能摒除其他环境光源对拍摄的干扰。摄影台内部下设可移动柔光屏，柔光屏可以扩大光源照射面积起到柔和光线的作用。透光摄影台内底部可根据要拍摄的画面尺幅大小放置相应数量的电子闪光灯使光源充足以达到理想的拍摄效果。
拍摄透光照要使相机与文物保持平行，并确保相机装置稳定，避免发生倾倒、坠落等情况而伤害文物，应使用专业棚顶轨道、龙门架或摄影十字重型架来固定相机位置，在拍摄的过程中相机无需拆卸。笔者固定了一台专用相机拍摄透光照以避免更换相机带来的危险，因此只要安装流程规范可以避免意外危险发生。在拍摄方面需注意的是，镜头焦段选择不当会导致画面变形，拍摄时应尽量选用不短于50mm的焦段拍摄，另外尽量选择小光圈拍摄以保证画面效果清晰。为了便于操作，笔者采用联机拍摄的方式进行实时拍摄，推荐使用LIGHTROOM或CAPTUREONE等软件在终端操作拍摄。图2为透光摄影工作照。
2 透光摄影的应用
2.1 判断书画装裱情况和修复痕迹
中国古书画的载体一般为帛、绢或宣纸，其质地轻薄脆弱，为了方便展示和传世，一般需要装裱加固。装裱古称“装潢”，此项工艺大致是将画心用纸覆托背面，再根据画心的尺寸规格，将其装成一定的形制，起到美观和延长书画寿命的作用[3]。由于书画本身材质，即便是精心装裱过的书画同样极易受到自然或人为因素的影响，出现各类伤况，而古书画能够流传至今很大程度上依赖于重新装裱和修复技术，因此自古就有“苟欲改装，如病笃延医”（明代周嘉胄著《装潢志》）的说法。由此可见古书画的装裱与修复关系到文物的传世存亡，是不可缺少的重要部分和环节，掌握前人的装裱情况与修复痕迹对于古书画的修复、保护与研究工作具有重大意义。
书画装裱的品式大致可分为挂轴、手卷、册页三大类，无论何种品式基本上都由画心、命纸、背纸等结构层次所组成。受到工艺限制，保护画心的拖纸经常是多张拼接而成，通常鉴赏研究书画作品时无法从表面深入了解书画的命纸和背纸是如何衔接装裱的，而通过透光摄影可以清晰看到书画的托裱结构。
通过对《清人画胤禛妃行乐图轴———倚门观竹图》扫描图和透光照（图3）的对比可以看出：常规的扫描图无法获得文物装裱材料的拼接信息；但是从透光照中可以清楚地观察到背纸的拼接痕迹和准确的位置信息。贯穿画心的横线（绿线标注）为命纸的拼接处，而横贯画心与两边的横线（蓝线标注）为背纸衔接处（图3右），由此可知该画的画意处由三部分托纸完成托裱，为了防止拼接处过厚形成折痕造成文物损伤，两层托纸交错拼接。
《冷枚清风高节图轴》为绢本挂轴，采用一色式装裱。在透光照的分析中能够观察到托纸的拼接位置以及两边和天头、地头的拼接方式、叠压顺序，其中局条（局条指镶于书画心周围的纸牙，以其将书画心和镶料边接在一起，起保护画心的作用，一般较有价值的书画都镶局条———有局条，日后重裱无损画面，同时也使字画更加庄重美观）的装裱方式尤为清晰（图4）。
对于破损、断裂等伤况处，一般需要在书画背面贴折条（贴折条就是在已经产生断折裂痕缝隙的中间贴上相匹配的宣纸细条，以起到加固的目的）加固画心，待加固完成后托上背纸，使文物完整、利落地达到修复效果。《冷枚清风高节图轴》伤况较多，加固折条有二百余处，在透光照下修复痕迹清晰明显（图5绿框内为折条加固痕迹）。再看《任颐乞巧图册装轴》的透光照（图6），其诗堂为圆形，圆形挖镶的形制比较独特，并不多见，此件文物一共有三处折条，都在圆形诗堂所在位置（图7绿框内为折条加固痕迹）。
《明人雪山渔父图轴》为绢本挂轴，透光照显示此文物有多处由画意缺失所导致的修补和折条加固的痕迹（图8）。通常情况下绢本书画的修补方法分为常规“碎补”和“整托心”。“碎补”会选配适合的配补材料，对照整齐绢的经纬线进行补配，因补缀处较厚，在透光照中修补处会留下颜色较深的痕迹（图9绿框内为“碎补”痕迹）。然而《明人雪山渔父图轴》的透光照并无这种深色补缀痕迹，画意缺失部分反而发亮（图10）。通过对照分析可以推断此文物可能遍体开裂，伤残严重，因此前人采用“整托心”的方法取大幅的补料托画心，没有单独补洞。画意缺失处发亮是由于此处没有单独补缀，相较于画面其他部分少了画心层而比其他地方薄。
《袁尚统晓关舟挤图》的常规摄影图中未呈现出明显伤况，但通过透光照的比对发现文物的画心布满黄斑，书画的两边以及天头、地头也有颜色较淡、边缘模糊的黄斑（图11和图12）。经仔细观察，这些黄斑在常规光线照射下并无显示，由此判断这些黄斑并不在画心层，又因为黄斑分布于整件文物，书画的命纸与画心尺寸基本相同，所以黄斑应该在第二层或第三层的托纸层，书画两边和天头、地头黄斑颜色较浅是因为书画装裱材料较厚的原因。根据以上情况，故宫博物院古籍修护组的多位修复人员和王允丽研究馆员分析这些黄斑是由装裱所用纸张的制造工艺导致的———是纸张的某种原料或填料老化产生黄斑。由于该画并没有严重伤病，秉持着文物保护的原则不应揭裱，因此目前还不能确定导致黄斑产生的物质是哪种原料或填料。
古书画的修复是一项操作难度极高的工作，明代周嘉胄在《装潢志》中写到“书画性命，全在乎揭”，每次揭画心重新装裱都伴随一定的风险，因此在揭背纸修复前掌握前人的装裱和修复情况十分重要。通过透光摄影修复人员可以在不揭托纸，不对文物干预的情况下掌握文物的修复程度和准确的加固信息，预先做出判断。
2.2 观察画面底稿信息
唐卡（Thang-ga）是藏文音译，指用彩缎装裱后悬挂供奉的宗教卷轴画，是我国藏族文化中独特的绘画形式。唐卡主要由画心织物、颜料、胶结材料、装衬织物、卷杆、楣杆、挂绳等部分组成。唐卡的画心材料主要包括：画心基底、画心颜料与胶结材料。唐卡的绘制通常以棉布、丝绸作为底布，用白石粉涂抹画布打底，然后在粉底上用炭笔起稿最终敷彩描金成画[4]。
故宫博物院藏唐卡两千余件，多绘制于清代乾隆时期。以一轴原状陈列于养心殿西暖阁仙楼佛堂二层东侧墙所供奉的唐卡《四大菩萨画佛像》为例，该幅唐卡为四幅画心装裱连成一轴式。《四大菩萨画佛像》所表现的是五方佛的八位随侍菩萨中的四位，每幅画心右上角的楷书题签清晰地记录了每尊菩萨的名字和挂供位置。四幅画心的主尊从左至右分别为地藏菩萨、观音菩萨、金刚手菩萨、文殊菩萨。
由于唐卡绘制的方法，底稿线被颜料层所覆盖，《四大菩萨画佛像》的画心部分经透光摄影技术的应用可观察到隐藏于颜料层下方的最初线稿，与常规光线下拍摄的唐卡画面相对比，透光摄影有助于分析绘画技法，寻找线稿改动痕迹。如图13和图14所示，与底稿线相比，绘制完成的文殊菩萨脸部五官位置整体下移，细微调整了五官的位置关系，使文殊菩萨的面部更和谐、慈祥，并且最终用颜料覆盖了菩萨的人中线稿，菩萨面部更简洁。
画师在作画时偶尔会在画面的主次关系上做临时调整。如图15所示，位于菩萨右手边的法器处，有明显的改动痕迹。在稿线中画师对法器遮挡处绘制了形近叶子的图案，而敷彩后将其遮盖，这可以概括地理解为其目的是突出主体避免画面凌乱而导致视觉效果主次混乱。
画师对主体菩萨本尊的刻画在起稿时就已构图考究、庄严宝相，装饰纹样的描绘相对简洁，在绘制线稿时基本上只是标识位置，简单因图案形制画一个轮廓，用颜料绘制时填充具体纹饰，依照唐卡绘画惯例丰富纹样细节。在《四大菩萨画佛像———金刚手菩萨》的透光照中看到，荷花的底稿线只画了一个圆圈，之后画师依靠娴熟高超的技巧画出完整的荷花（图16）。画师在绘制很多其他装饰物纹样时同样如此（图17）。此外在某些情况下画师根据画面节奏关系，会主动忽略部分线稿图案，如《四大菩萨画佛像———地藏菩萨》中的祥云部分纹样稿线在绘制过程中被颜料层覆盖（图18）。
针对画心所绘制的内容，在透光照中能够观察到画家作画的运笔、笔墨浓淡和笔触。对底稿线位置的观察，并与在常规方式下拍摄所得的最终画面对比，有助于研究唐卡的绘制方法以及画师的绘画构思。
2.3 伤况分析
古书画的常见伤况有：虫蛀、开裂、缺失、残损、褶皱、断裂、霉变、污渍、空鼓等。一些伤况在肉眼观察下不易被发现，然而在透光摄影中极为明显。文物修复工作者通常在修复之前预先要论证方案，绘制详细的病害图，透光摄影可以使伤况一目了然，降低工作难度，对掌握伤况细节起到查缺补漏的作用。
贴落是中国传统室内装饰的一种书画形式，尺幅较大，既可贴于墙壁也可下落观赏，因其作用和特点，贴落可以理解为中国纸质壁画。清代画家蒋懋德所绘绢本青绿山水贴落，创作于乾嘉年间，为紫禁城符望阁原存檐装饰画，尺幅巨大（高446cm，宽282cm）。该作品曾长期绷铺于古建原状环境中，绢质糟朽、画意缺失严重（图19）。
从图19透光照中可更为直观地观察到其表面大略分布有十八条横向折痕以及一条纵向折痕。画面上端横向折痕间距约19cm，下端折痕间距约29cm[5]。由上至下，折痕间距由密至疏，整体呈现“丰”字形折痕。根据透光照显示结果，修复人员判断“丰”字形折痕是该画在下墙后从画面上端收卷后对折造成的。
《“寿”字贴落》为紫禁城养心殿西暖阁佛堂装饰作品，此件文物作者不详，曾原状贴于墙上。通过透光照可以发现该贴落薄厚不均，四周边缘较厚且有大量由虫蛀造成的细小孔洞，画面上方和中心有不同程度开裂和机械性损伤。经修复人员分析，四周较厚是因为贴落上墙四周刷有浆糊，浆糊由淀粉制成所以四周虫蛀较多。在透光照中还可以观察纸张纹理以及“寿”字的运笔方式、笔墨浓淡（图20）。
在透光照中还能够发现一些不易被观察到的细小断裂和颜料脱落，这些病害处通常呈现明显亮色：在唐卡《四大菩萨画佛像———地藏菩萨》中一些细小的伤况位置处于画意图案交界处，恰好与画面颜色相近，容易被忽视，如地藏菩萨的衣裤与飘带相交处有一块细小的颜料脱落（图21）；而唐卡《四大菩萨画佛像———金刚手菩萨》“祥云”图案处的细小伤况也得到明显呈现（图22）。
3 总结与展望
笔者运用透光摄影的方法，对数十幅古书画进行拍摄分析，并设计、搭建了专用透光摄影工作台。通过以上案例分析可以发现透光摄影有三项主要功能：1）呈现书画命纸、背纸的拼接痕迹以及装裱结构等书画基本情况，以及折条加固、破洞补缀等前人修复痕迹的具体信息；2）显示书画的底稿信息和作者笔墨浓淡、运笔方式等作画信息以判断书画的绘制过程，分析作者创作意图，研究其绘画方式；3）强化文物伤况视觉效果，使一些不易被发现的细小伤况也能清晰呈现，从而辅助修复人员准确把握文物病害。
在实践中发现，不同颜料在透光照中所呈现的颜色深浅有所不同，也就是说各种颜料的透光程度是不同的，据笔者推测可能是由颜料成分差异造成的，在未来进一步的研究中应该借助其他检测方法进行大量采样实验，总结不同颜料透光程度的规律，继续开发透光摄影新的作用。透光摄影是一项便捷、高效的无损检测技术———可以快速得到较为充分、全面的古书画内部信息，而对这些隐藏信息的分析，能够帮助修复人员直观地判断文物各项情况。透光摄影在古书画的修复与研究工作中能够发挥重要的辅助作用，待技术进一步完善应将其推广应用。
[1]史焕.电子闪光灯的技术发展[J].照相机，1995（1）：23-25.
[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.博物馆照明设计规范：GB/T23863—2009[S].北京：中国标准出版社，2009.
[3]王以坤.书画装潢沿革考[M].北京：紫禁城出版社，1993：1-5.
[4]王嘉鹏.故宫唐卡图典[M].北京：紫禁城出版社，2011：6.
[5]喻理.符望阁内檐原存蒋懋德画山水图贴落[J].紫禁城，2020（8）：156-161.
