古陶瓷的“蛤蜊光”

蔡禮君-文

古陶瓷的“蛤蜊光”

蔡禮君-文

古陶瓷產(chǎn)生蛤蜊光是因?yàn)椤鞍鼭{”薄膜干涉、“水霧”分光、“光柵”衍射干涉、析晶層分光以及銀釉薄膜干涉等因素形成的。蛤蜊光的肉眼觀察與相機(jī)捕捉差異很大。人工偽造蛤蜊光比較容易被化學(xué)分析、顯微觀察以及肉眼鑒別出來(lái)。雖然不是所有古陶瓷都可能產(chǎn)生蛤蜊光，但是蛤蜊光存在對(duì)古陶瓷鑒定有重要意義。

【主題詞】蛤蜊光薄膜干涉銀釉古陶瓷

一些關(guān)于古陶瓷的論述、鑒定、收藏中，都提到了“蛤蜊光”或“光暈”或“寶光”。那么到底什么是蛤蜊光？古陶瓷為什么會(huì)產(chǎn)生蛤蜊光？蛤蜊光對(duì)古陶瓷鑒定有何意義？大家頗有爭(zhēng)論?，F(xiàn)在我們討論一下這個(gè)問(wèn)題。

一、“蛤蜊光”產(chǎn)生的原因

1.什么是蛤蜊光

完全成熟的蛤蜊，殼內(nèi)會(huì)生長(zhǎng)出一層很薄的透明薄膜，薄膜對(duì)白光的干涉作用就產(chǎn)生了如圖1所示的彩光，即蛤蜊光。其實(shí)我們?cè)诓妥郎峡吹降母蝌蹥?nèi)并沒(méi)有圖1中所見(jiàn)的彩光（見(jiàn)圖2），為什么呢？這是因?yàn)槲覀兯秤玫母蝌鄄](méi)有完全成熟，殼內(nèi)沒(méi)有生成一層薄膜。蛤蜊完全成熟需要幾十年甚至于上百年。

那什么是薄膜干涉？

簡(jiǎn)單地說(shuō)，一束單色入射光照到薄膜上，薄膜上表面反射后得到第一束光；而入射光在薄膜里被折射后經(jīng)薄膜下表面再反射，又經(jīng)上表面二次折射進(jìn)空氣，得到第二束光。這兩束光在薄膜的同側(cè)是平行的，但是光程不相等，就會(huì)相互干涉，稱(chēng)之為光程差干涉。反映到我們的眼睛里是明暗相間的條紋。若光源為擴(kuò)展源，則只能在兩相干光束的特定重疊區(qū)才能觀察到干涉，故屬定域干涉［1］。白光可以分解為七色可見(jiàn)光，因?yàn)楦鞴庠诒∧ぶ械恼凵渎什煌?，折射后出現(xiàn)的是七色平行光，形成了對(duì)白光的分光和分光的干涉。反映到我們眼里會(huì)出現(xiàn)七色明暗相間的條紋，其結(jié)果就是圖1所示的彩色蛤蜊光。所以蛤蜊光不是簡(jiǎn)單的反射光，更不是物質(zhì)本來(lái)的顏色。

圖1　成熟的蛤蜊殼內(nèi)可見(jiàn)的彩光

圖2　普通的蛤蜊沒(méi)有蛤蜊光

2.古陶瓷的“蛤蜊光”

很多古陶瓷在一定角度的白光照射下，會(huì)在局部的釉面閃現(xiàn)出美麗的彩光，人們稱(chēng)這樣的彩光為“蛤蜊光”，如圖3、圖4所示。

那么古陶瓷為什么會(huì)產(chǎn)生“蛤蜊光”呢？原因有七：

（1）“包漿”的薄膜干涉效應(yīng)。有的古陶瓷在存世過(guò)程中，反復(fù)經(jīng)歷搬運(yùn)、擦抹、撫摸等物理作用，會(huì)形成一種物理變化的“包漿”薄膜。在器物突出的人手經(jīng)常接觸部分，如器口、器腹、突出的釉上彩表面，首先出現(xiàn)這樣的薄膜。這種膜達(dá)到0.1微米以上厚度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生薄膜干涉現(xiàn)象而出現(xiàn)蛤蜊光。厚度偏薄時(shí)以藍(lán)光為主，偏厚時(shí)以紅光為主。這是局部釉面“包漿”薄膜干涉而產(chǎn)生的蛤蜊光。實(shí)驗(yàn)證明，古陶瓷釉層表面可以被化學(xué)腐蝕和物理風(fēng)化，但是卻既不會(huì)生成“氧化膜”或“氧化層”，也不會(huì)產(chǎn)生“金屬元素向表面游離”。因?yàn)闇y(cè)試分析表明，釉層表面的化學(xué)成分與表面下的化學(xué)成分沒(méi)有什么不同。釉層的氧化物在出窯后，除了破釉和開(kāi)片紋的地方可以有氧化亞鐵、氧化亞鈷、氧化亞銅等會(huì)產(chǎn)生二次氧化外，絕大部分古陶瓷釉層表面的氧化物在出窯后業(yè)已飽和，不可能產(chǎn)生繼續(xù)氧化問(wèn)題。

圖3　粉彩表面出現(xiàn)的蛤蜊光

圖4　絞胎釉表面出現(xiàn)的蛤蜊光

圖5　故宮標(biāo)本斷面顯微：析晶的生長(zhǎng)

圖6　年代久遠(yuǎn)生成一定厚度析晶層產(chǎn)生了薄膜

（2）析晶層的薄膜干涉效應(yīng)。當(dāng)釉層很薄，或者釉層氧化鈣含量比較低時(shí)，胎釉之間的過(guò)渡界面在顯微鏡下也難以觀察到析晶層［2］。也就是說(shuō)，一些析晶在出窯后尚未形成層殼。但是，在保存的漫長(zhǎng)歷史中，析晶還會(huì)生長(zhǎng)和發(fā)展，如圖5所示。

尚未成層的析晶在釉層側(cè)有毛發(fā)形析晶的生長(zhǎng)（圖5中白色箭頭指向的就是所謂“毛發(fā)形”析晶的增長(zhǎng)）。不成層的析晶或者觀察不到析晶層的胎釉過(guò)渡界面上，在經(jīng)歷漫長(zhǎng)的歷史后，逐漸地形成了層（所謂“自然時(shí)效”）。當(dāng)析晶層厚度生長(zhǎng)到薄膜效應(yīng)所需要的最小厚度時(shí)，如大于0.1微米，薄膜干涉就會(huì)發(fā)生，蛤蜊光也就應(yīng)運(yùn)而生。反過(guò)來(lái)，利用發(fā)生光干涉，可以測(cè)量到析晶層的厚度［1］。圖6顯示了薄釉層歷經(jīng)年代久遠(yuǎn)后出現(xiàn)蛤蜊光。

（3）“環(huán)楔形”薄膜干涉。釉上彩周?chē)霈F(xiàn)蛤蜊光，是一種“環(huán)楔形”薄膜干涉，如圖7所示。其原因是釉上彩高出基底釉面，高低之間在斷面上出現(xiàn)了近似三角形空間?！鞍鼭{”一方面產(chǎn)生上述的表面薄膜，另一方面油污類(lèi)“包漿”很容易在此處積累，而形成“環(huán)楔形”薄膜?！洞髮W(xué)物理學(xué)教程》中所述的“牛頓環(huán)”干涉［1］，就是這種情況的極端例，如圖8所示。牛頓環(huán)是一種“環(huán)楔形”空氣薄膜干涉現(xiàn)象，例如用一個(gè)曲率半徑很大的凸透鏡的凸面和一平面玻璃接觸，在日光或白光照射時(shí)，可以看到接觸點(diǎn)為一暗點(diǎn)（相當(dāng)于釉上彩點(diǎn)），周?chē)鸀橐恍┟靼迪嚅g的彩色圓環(huán)，屬于等傾干涉和等厚干涉。這樣的干涉表現(xiàn)在瓷器上，上述的環(huán)形空氣薄膜成了“包漿”薄膜，折射率增加了大約0.4倍，遠(yuǎn)沒(méi)有“牛頓環(huán)”那么典型，卻有類(lèi)似的彩光。

（4）雨后的“水霧”彩虹作用。出現(xiàn)蛤蜊光的另一個(gè)原因是雨后“水霧”彩虹作用。彩虹形成原理：陽(yáng)光斜照在水霧時(shí)，因?yàn)殛?yáng)光進(jìn)入霧水滴后先是折射后是反射 ，出水滴又一次折射，折反射的結(jié)果就是白光分光成七色光彩虹。在瓷器表面既沒(méi)水霧，何來(lái)彩虹？當(dāng)釉面經(jīng)歷了物理風(fēng)化、自然時(shí)效（再結(jié)晶）、機(jī)械磨損、化學(xué)腐蝕等漫長(zhǎng)的自然老化后，玻璃釉表面會(huì)產(chǎn)生疏松化、顆?；癄顟B(tài)。這些顆粒是透明和半透明的，如圖9所示。如此一來(lái)，類(lèi)似“水霧”水滴的半透明或透明顆粒，也會(huì)產(chǎn)生白光進(jìn)顆粒折射、反射，出顆粒再折射，分光作用就產(chǎn)生了。雖然分光效果遠(yuǎn)不如水滴，不可能產(chǎn)生“彩虹”，但是也會(huì)有如圖10所示的“蛤蜊光”。顯然，釉面的自然老化到一定程度時(shí)，可以產(chǎn)生蛤蜊光。

（5）暴露的析晶層分光作用。當(dāng)析晶層與釉層結(jié)合緊密時(shí)，因?yàn)橛詫犹瘢?.1毫米以上），根據(jù)光學(xué)的薄膜干涉原理，這樣厚的“膜”不是“薄膜”，也就沒(méi)有薄膜干涉現(xiàn)象發(fā)生了。但是當(dāng)釉層從析晶層脫落下來(lái)時(shí)，析晶層就暴露于空氣中，各向異性的結(jié)晶顆粒，不僅會(huì)對(duì)白光產(chǎn)生漫反射形成白色，而且會(huì)產(chǎn)生“牛頓鏡”折射和“水滴”分光作用，其結(jié)果是產(chǎn)生蛤蜊光，如圖11、圖12所示。因?yàn)橹荒茉陲@微鏡下看到，所以稱(chēng)之為微觀蛤蜊光（對(duì)應(yīng)的肉眼觀察到的蛤蜊光稱(chēng)之為宏觀蛤蜊光）。

圖7　“環(huán)楔形”薄膜干涉在粉彩周?chē)筛蝌酃?/p>

圖8　“牛頓環(huán)”中心類(lèi)似釉上彩高點(diǎn)

圖9　故宮標(biāo)本鈞瓷表面疏松和顆?；@微，80X

圖10　故宮標(biāo)本疏松顆?；奈⒂^蛤蜊光，40X

圖11　暴露析晶層后的微觀蛤蜊光，100X

圖12　故宮標(biāo)本暴露析晶層的微觀蛤蜊光，100X（6）釉面“光柵”

（6）釉面“光柵”。光柵也稱(chēng)衍射光柵，是利用多縫衍射原理使光發(fā)生色散（分解為光譜）的光學(xué)元件，它是一塊刻有大量平行狹縫（刻線）的平面玻璃或金屬片。光柵的狹縫數(shù)量很大，一般每毫米幾十至幾千條。白色平行光通過(guò)光柵每個(gè)縫的衍射和各縫間的干涉，形成彩色條紋。計(jì)算機(jī)光盤(pán)產(chǎn)生蛤蜊光就是一例。光盤(pán)刻錄非常相似光柵，只是不像光柵那樣均勻，其產(chǎn)生光柵式衍射和干涉，如圖13所示。瓷器釉面在被機(jī)械磨擦?xí)r，也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的現(xiàn)象，只是比光盤(pán)更差。雖然釉面的磨擦雜亂無(wú)章，密度也相去甚遠(yuǎn)，但局部釉面會(huì)因此而產(chǎn)生在顯微鏡下才能發(fā)現(xiàn)的“光柵”樣式蛤蜊光，如圖14所示。

圖13　計(jì)算機(jī)光盤(pán)的衍射和干涉現(xiàn)象

圖14　故宮標(biāo)本釉面磨擦痕跡和微觀蛤蜊光，300X

圖15　絞胎釉的片狀析晶和蛤蜊光

（7）銀釉的層狀結(jié)晶。銀釉是以層狀結(jié)晶析出在鉛釉表面的［3］［4］，如果這些層狀物厚度落在能夠產(chǎn)生薄膜干涉效應(yīng)的薄膜厚度區(qū)間時(shí)，蛤蜊光就會(huì)出現(xiàn)。銀釉結(jié)晶的半透明特點(diǎn)也可以保證這種效應(yīng)的發(fā)生。圖15中箭頭所指處，可以看到這種半透明特征和很薄的銀釉（已檢驗(yàn)證明）薄膜。因?yàn)殂y釉的片狀積累是存在旱澇周期的，每個(gè)周期一層，每層的厚度又不可能相等（與旱澇周期的不均衡性以及銀釉成分羥基磷酸鉛鈣生成的弱周期性有關(guān)），這種隨機(jī)性能夠保證總有一些層厚會(huì)落在產(chǎn)生薄膜干涉效應(yīng)的薄膜厚度范圍區(qū)間。圖14上部分的蛤蜊光出現(xiàn)已經(jīng)說(shuō)明了問(wèn)題。盡管銀釉不是一個(gè)普遍性問(wèn)題，但是因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題曾經(jīng)產(chǎn)生過(guò)中國(guó)古陶瓷鑒定歷史上顛覆性的重大錯(cuò)誤（北魏陶俑事件），所以在這里以銀釉會(huì)產(chǎn)生蛤蜊光這個(gè)結(jié)論來(lái)提示古陶瓷鑒定專(zhuān)家和收藏大眾予以關(guān)注。

古陶瓷上述7種產(chǎn)生蛤蜊光的原因，可以相互疊加、相互影響。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)蛤蜊光存在時(shí)，不一定會(huì)馬上知道產(chǎn)生的主要原因，這需要借助于顯微鏡的綜合分析，才能水落石出。古陶瓷的保存環(huán)境差異很大，形成蛤蜊光的條件不是所有古陶瓷都會(huì)具有。從這種意義上來(lái)說(shuō)，蛤蜊光只能夠起到古陶瓷鑒定的輔助作用，盡管這樣的作用非常重要。

二、相機(jī)下的蛤蜊光

需要指出，肉眼看到的蛤蜊光與相機(jī)下的蛤蜊光有很大的差別。

1.肉眼看到瓷器表面的五顏六色的蛤蜊光時(shí)，相機(jī)拍攝下來(lái)，顏色種類(lèi)大為下降，7種彩光可能只剩下了2到4種。有時(shí)肉眼看到了明顯的蛤蜊光，拍攝下來(lái)卻是白光。還有相機(jī)拍攝的彩光與肉眼看到的顏色不一致（例如紅藍(lán)顛倒）。分析原因，可能是相機(jī)鏡頭與人的眼睛不同，相機(jī)鏡頭的折射可能造成半波損失，肉眼與鏡頭攝取彩光的位置也不同。

2.只有在一定角度范圍內(nèi)投射的白光，才能發(fā)生蛤蜊光。而且角度的微小變化，就會(huì)使蛤蜊光各種彩光的顏色和位置發(fā)生變化。

3.對(duì)彩光的敏感度，肉眼要比相機(jī)更高，除非使用成本特別高的專(zhuān)業(yè)相機(jī)。大量的肉眼可見(jiàn)的非常淺淡的蛤蜊光，相機(jī)是分辨不出來(lái)的。

4.質(zhì)量不好或者用舊了的鏡頭有細(xì)微劃痕的相機(jī)，還會(huì)人為地制造“蛤蜊光”，干擾了科學(xué)觀察。所以，觀察蛤蜊光，宏觀上需要肉眼，微觀上需要顯微鏡，相機(jī)需要成本高的專(zhuān)業(yè)機(jī)。

三、古陶瓷蛤蜊光屬于定域干涉

前面提到，若光源為擴(kuò)展源，則只能在兩相干光束的特定重疊區(qū)才能觀察到干涉，故屬定域干涉［1］。我們?cè)谄胀ㄕ彰鳎ㄈ展庹彰骰蛉展鉄粽彰鳎┣闆r下去觀察古陶瓷蛤蜊光，屬于這樣的定域干涉。非常明顯的是，古陶瓷蛤蜊光只能在一定的角度下才能觀察到，如圖16～圖18所示。顯然，古陶瓷蛤蜊光對(duì)觀察角度是有特定要求的。

四、蛤蜊光作偽

如同瓷器做舊一樣，蛤蜊光作偽也是造假者追求的目標(biāo)之一。方法大致有如下幾種：

1.化學(xué)、沉積、涂抹、真空鍍等方法，人為制造瓷器表面的“薄膜”。

2.化學(xué)腐蝕、人工或機(jī)械拋光、打磨、皮革盤(pán)摸等方法，一方面做舊，另一方面制造蛤蜊光。

3.在瓷器上涂抹油脂類(lèi)物質(zhì)，制造各種“包漿”。

但是這些人為制造蛤蜊光的效果，目前來(lái)看不可能與古陶瓷各種老化造成的蛤蜊光相比：

1.大部分人造薄膜與釉面的化學(xué)成分完全不同。

2.人造薄膜很容易被肉眼或顯微鏡發(fā)現(xiàn)。

3.為了不被發(fā)現(xiàn)，人造膜需要包裹瓷器全身，這樣一來(lái)，蛤蜊光處處都是，與古陶瓷只有局部才有的特點(diǎn)相去甚遠(yuǎn)。

4.大部分人造薄膜與釉層結(jié)合不好，很容易被剝離。

5.已經(jīng)被證明，人工做舊非常容易被顯微鏡識(shí)別，那么因做舊而產(chǎn)生的所謂“蛤蜊光”也就會(huì)原形畢露了。高錳酸鉀是氧化劑，但是對(duì)于硅酸鹽釉面來(lái)說(shuō)，短時(shí)間起不到產(chǎn)生蛤蜊光的作用。紫色的高錳酸鉀所染的釉面，不是蛤蜊光。

6.假“包漿”與釉面結(jié)合很不牢固，認(rèn)真擦洗可見(jiàn)廬山真面目。

五、結(jié)論

圖16-1　垂直于器物時(shí)的拍照沒(méi)有蛤蜊光

圖16-2　傾斜到60°左右拍照時(shí)才出現(xiàn)蛤蜊光

圖17-1　垂直于器物時(shí)的拍照沒(méi)有蛤蜊光

圖17-2　傾斜到45°左右拍照時(shí)才出現(xiàn)蛤蜊光

圖18-1　垂直于器物時(shí)的拍照左下角有蛤蜊光

圖18-2　傾斜到30°左右拍照時(shí)中部有蛤蜊光

1.古陶瓷釉面自然老化產(chǎn)生蛤蜊光是因?yàn)楦鞣N薄膜干涉和“水霧”彩虹作用所致；古陶瓷釉面不存在氧化膜或者游離金屬，蛤蜊光也不是簡(jiǎn)單的表面反射光，更不是物質(zhì)本來(lái)的顏色光。

2.古陶瓷自然老化形成的蛤蜊光與人為制造的蛤蜊光有原則區(qū)別，很容易被宏觀和微觀分析辨別清楚。

3.研究和掌握古陶瓷蛤蜊光產(chǎn)生的規(guī)律和觀察方法，對(duì)于我們鑒定古陶瓷有重要意義。

4.相機(jī)下的蛤蜊光與人肉眼看到的蛤蜊光有很大差別。宏觀蛤蜊光適于肉眼觀察，微觀蛤蜊光適于顯微鏡觀察。

5.因?yàn)楣盘沾杀４姝h(huán)境不一樣，不是所有的古陶瓷都有蛤蜊光。

［1］上海交通大學(xué)物理教研室.大學(xué)物理學(xué)教程［M］.上海：上海交通大學(xué)出版社，2011.

［2］凌雪等.邢窯、定窯和河北鞏窯白瓷顯微結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析［J］. 電子顯微學(xué)報(bào)，2004，23（02）：188-193.

［3］張?？?中國(guó)古陶瓷的科學(xué)［M］.上海：上海人民美術(shù)出版社，2000.

［4］朱鐵權(quán)等.宋代綠釉陶表面“銀釉”的分析及其形成機(jī)理［J］.應(yīng)用化學(xué)，2007，24（09）：977-981.

作者介紹：
蔡禮君：北京理工大學(xué)退休教授，工學(xué)博士；文化部人才中心特聘授課專(zhuān)家