上海博物館館藏明代《清明上河圖》無損檢測(cè)

裔傳臻　褚昊　徐文娟

摘 要：上海博物館館藏明代《清明上河圖》入藏時(shí)存在裝裱脫落、畫意缺失、折裂臟污等病害。為了更好地進(jìn)行修復(fù)工作，使文物恢復(fù)原貌并收藏展示，上海博物館運(yùn)用視頻顯微鏡、X射線熒光光譜儀（XRF）、廣域X射線熒光掃描成像儀（Macro-XRF）和拉曼光譜四種無損檢測(cè)手段，對(duì)畫心絹本和部分顏料進(jìn)行了檢測(cè)分析。結(jié)果表明，《清明上河圖》絹本畫心用絹組織結(jié)構(gòu)緊密，使用朱砂、石青、石綠等傳統(tǒng)顏料繪制，并揭示了畫心背面涂白的繪畫技法。

關(guān)鍵詞：《清明上河圖》；無損檢測(cè)；視頻顯微鏡；XRF；Macro-XRF；拉曼光譜

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2023.07.010

上海博物館館藏明代《清明上河圖》是以故宮博物院院藏北宋張擇端《清明上河圖》卷為藍(lán)本，于明代晚期在江蘇蘇州一帶完成的商品畫。用筆兼工帶寫，設(shè)色清雅，采用鳥瞰式全景法構(gòu)圖，再現(xiàn)了當(dāng)時(shí)社會(huì)大眾的生活面貌。由于該卷書畫存在裝裱脫落缺失、折裂臟污、畫意缺損、鈐印模糊等病害，急需進(jìn)行修復(fù)重裱。在修復(fù)工作前期，利用多種無損檢測(cè)手段對(duì)《清明上河圖》的部分繪畫顏料和畫心絹本進(jìn)行了檢測(cè)分析，并在此基礎(chǔ)上經(jīng)過“洗、揭、補(bǔ)、托、全”的修復(fù)工序，使畫卷恢復(fù)原貌，重現(xiàn)華彩。

1 《清明上河圖》及保存現(xiàn)狀

在現(xiàn)藏于北京故宮博物院北宋張擇端的宋本以外，還存世有數(shù)量較大的《清明上河圖》，其中最多、最常見的便是絹本青綠設(shè)色、風(fēng)格近仇英的作品，通常被歸入“蘇州片”的范疇，也有稱為“通行版本”的①。上海博物館所藏的便屬于后者。該版本的《清明上河圖》在明中期直至清末甚至民國(guó)間廣為流傳，數(shù)量驚人，僅藏于全球各大博物館和其他收藏機(jī)構(gòu)中的已逾百幅，私人藏家手中的更不可勝計(jì)②。這一版本畫卷的傳播也使得涉及《清明上河圖》的文獻(xiàn)從明中期以后開始爆發(fā)性增長(zhǎng)。單國(guó)霖先生于2020年編著出版的《張擇端、仇英〈清明上河圖〉釋惑解讀》，以大量史料為依據(jù)對(duì)宋張擇端《清明上河圖》和仇英《清明上河圖》（辛丑本）進(jìn)行了考訂，對(duì)在美術(shù)史中存在的許多重要問題、《清明上河圖》的藝術(shù)價(jià)值和歷史意義進(jìn)行了梳理和認(rèn)識(shí)③。

上海博物館所藏的仿摹本，畫心橫666.5cm，縱29.5cm，原以綾鑲紙包邊手卷形式裝裱，入藏時(shí)存在裝裱脫落缺失、畫面有大量折裂臟污、畫意缺損、鈐印模糊等病害，急待修復(fù)。為了達(dá)到更好的修復(fù)和展示效果，為文物保護(hù)和書畫研究提供依據(jù)，在修復(fù)工作前期利用視頻顯微鏡、X射線熒光光譜儀（XRF）、廣域X射線熒光掃描成像儀（Macro-XRF）和拉曼光譜儀對(duì)書畫畫心、書畫顏料、絹本材料等進(jìn)行了無損分析。

2 書畫無損分析

無損分析技術(shù)能在不損傷文物本體的前提下，觀察和分析文物的組成、結(jié)構(gòu)等信息，進(jìn)而為研究文物的制作工藝、病害、老化狀況等提供信息。隨著現(xiàn)代科技方法和手段的不斷進(jìn)步，能夠應(yīng)用于文物上的無損和原位分析技術(shù)越來越多，儀器操作逐漸簡(jiǎn)化，獲得的信息也越來越豐富和準(zhǔn)確，其中視頻顯微鏡和XRF已經(jīng)成為最常用的文物無損分析方法。

2.1 視頻顯微鏡

使用日本Keyence公司VHX-5000型超景深三維顯微系統(tǒng)，配備2m長(zhǎng)的光纖和定焦環(huán)，手持鏡頭放大倍數(shù)為20～200倍可調(diào)，選擇合適的倍數(shù)直接對(duì)書畫表面進(jìn)行顯微觀察。

2.2 XRF和Macro-XRF

使用德國(guó)Bruker公司Tracer 5i型便攜式XRF和CRONO成像光譜儀對(duì)書畫上部分顏料元素進(jìn)行無損測(cè)定。前者的測(cè)試光斑大小約為3mm，可以對(duì)文物表面需要檢測(cè)的部位進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)時(shí)可直接手持使用，也可以使用三腳架固定儀器進(jìn)行檢測(cè)（圖1）。本次檢測(cè)所使用的測(cè)試電壓為40kV、電流為20mA、測(cè)試時(shí)間為30s。后者可以對(duì)文物上平整區(qū)域進(jìn)行較大面積快速的元素成像掃描，最大掃描范圍可達(dá)600mm×450mm，本次檢測(cè)中的測(cè)試為電壓50kV、電流200μA，掃描的畫面面積為272mm×425mm（圖2）。

2.3 拉曼光譜儀

使用Renishaw Invia Reflex顯微共聚焦激光拉曼光譜儀對(duì)文物部分顏料進(jìn)行測(cè)定。由于文物面積較大，無法直接在樣品臺(tái)下進(jìn)行檢測(cè)，因此使用配有50倍長(zhǎng)焦鏡頭的光纖探頭對(duì)書畫進(jìn)行原位檢測(cè)（圖3），激發(fā)波長(zhǎng)為532nm和785nm，曝光時(shí)間和激發(fā)能量根據(jù)光譜信號(hào)強(qiáng)弱調(diào)整。

3 結(jié)果與討論

3.1 顯微觀察

視頻顯微鏡能夠幫助我們更好地觀察文物表面顯微形態(tài)，包括顏料形態(tài)、繪畫技法細(xì)節(jié)和局部的病害情況等。目前超景深顯微鏡已被大量應(yīng)用于各類文物表面的顯微觀察，不僅能夠用于一般的平面類文物，使用超景深功能進(jìn)行3D合成也能觀察青銅器、陶瓷等立體文物，結(jié)合手持式顯微鏡頭和光纖還能用于各類大型文物表面的顯微觀察。

本次檢測(cè)中主要使用視頻顯微鏡對(duì)《清明上河圖》的畫心絹本織物、顏料形態(tài)和繪畫細(xì)節(jié)進(jìn)行了觀察，為修復(fù)材料的挑選和修復(fù)工作提供信息。絹本書畫修復(fù)時(shí)，需要選配到合適的補(bǔ)絹材料，最理想的是質(zhì)地、厚度、經(jīng)緯密度、紋理、光澤等各方面與畫心用絹相近的絹料④。通過視頻顯微鏡觀察和對(duì)比原畫心絹本織物與備選的補(bǔ)絹材料，選取了質(zhì)地結(jié)構(gòu)最為接近的補(bǔ)絹進(jìn)行后續(xù)修補(bǔ)工作。圖4為原畫心絹本放大50倍時(shí)的顯微照片，可以觀察到該件文物原畫心用絹組織結(jié)構(gòu)較為緊密。圖5為修補(bǔ)后補(bǔ)絹和原畫心絹本接口處50倍的顯微照片，選取的補(bǔ)絹與原畫心絹本非常接近，修補(bǔ)效果很好。圖6為畫面中一位藍(lán)色人物20倍顯微照片，能夠觀察到人物臉部五官以及衣物等繪畫筆觸和細(xì)節(jié)，對(duì)于后續(xù)修復(fù)接筆和研究有參考價(jià)值。圖7為該藍(lán)色人物放大200倍后的顯微照片，能觀察到明顯的礦物顏料顆粒和部分顏料脫落的現(xiàn)象。

3.2 畫心顏料分析

XRF是一種無損的元素分析手段，利用高能X射線激發(fā)待測(cè)樣品的特征熒光，從而進(jìn)行物質(zhì)的元素成分分析，適用于檢測(cè)各類無機(jī)質(zhì)文物，如青銅、陶瓷和石質(zhì)類文物等。便攜式儀器的出現(xiàn)也使得大型文物和考古現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)變得越來越便捷。對(duì)于書畫文物而言，XRF主要用于礦物顏料的測(cè)定，如對(duì)于朱砂和鉛丹這兩種顏色相近的紅色顏料，朱砂的主要元素為Hg，而鉛丹的主要元素為Pb，使用XRF能夠迅速分辨這兩種顏料。而對(duì)于只含有C、H、O元素的動(dòng)植物類有機(jī)顏料，XRF的檢測(cè)結(jié)果也可作為一種反證。

拉曼光譜是一種散射光譜，能夠?qū)Ψ肿咏Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，其檢測(cè)結(jié)果可以與XRF互相補(bǔ)充和印證，解決一些含有相同致色元素、顏色相近、分子結(jié)構(gòu)不同的顏料分辨問題。如傳統(tǒng)石青顏料和現(xiàn)代酞菁藍(lán)顏料都是呈藍(lán)色，且顏色相似，兩者也都含有Cu元素，但分子結(jié)構(gòu)不同，可以利用拉曼光譜來分辨這兩種顏料。目前拉曼光譜儀也被廣泛應(yīng)用于各類文物的分析檢測(cè)中⑤，并且已有常用礦物顏料的拉曼光譜數(shù)據(jù)庫(kù)可供參考⑥。

《清明上河圖》部分顏料的XRF檢測(cè)結(jié)果顯示：紅色顏料的主要元素為Hg和S元素，藍(lán)色和綠色顏料為Cu元素，白色顏料為Pb元素，棕色顏料為Fe元素，推測(cè)分別為朱砂、石青、石綠、鉛白和赭石顏料。拉曼光譜的部分檢測(cè)結(jié)果也印證了這一推測(cè)：紅色顏料的拉曼光譜特征峰（圖8）為257cm-1、346cm-1，綠色顏料的拉曼光譜特征峰（圖9）為251cm-1、404cm-1、1099cm-1、1580cm-1，與拉曼標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比，分別為朱砂和石綠。

Macro-XRF在XRF的基礎(chǔ)上，通過逐點(diǎn)掃描待測(cè)區(qū)域并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理，能一次性獲取顏色復(fù)雜的文物多種元素分布的圖像信息，有助于對(duì)文物進(jìn)行整體了解同時(shí)避免點(diǎn)分析技術(shù)可能出現(xiàn)的遺漏。近幾年來隨著技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室X射線源及探測(cè)器技術(shù)的進(jìn)步使得實(shí)驗(yàn)室MA-XRF裝置和成熟的商用設(shè)備陸續(xù)研發(fā)并成功應(yīng)用于多種類型的文物研究中⑦。圖10為掃描的畫心部分，畫面主要為一座拱橋和各色人物。圖11為原畫心部分與Cu、Pb、Hg元素分布圖疊加后的效果圖，可以直觀地反映出畫面中紅色、藍(lán)色、綠色、白色衣服顏料的主要元素構(gòu)成，分別是朱砂顏料的Hg元素、石青和石綠顏料的Cu元素以及鉛白的Pb元素。值得注意的是，這一畫面中的拱橋是由鉛白在畫心背部進(jìn)行打底的，因此整座橋面都顯示有Pb元素的分布，而這一特殊繪畫技法只有在揭裱之后才能從畫心背面觀察到。

4 結(jié)論

通過視頻顯微鏡、XRF、Macro-XRF和拉曼光譜這四種無損檢測(cè)手段，對(duì)上海博物館館藏明代《清明上河圖》進(jìn)行了無損分析。該《清明上河圖》畫心用絹組織結(jié)構(gòu)緊密，通過視頻顯微鏡放大觀察和比較，選取了合適的補(bǔ)絹進(jìn)行修補(bǔ)，修復(fù)效果良好。畫心顏料使用了朱砂、石青、石綠、赭石等傳統(tǒng)顏料繪制。使用Macro-XRF掃描成像儀對(duì)畫心局部進(jìn)行了元素分布掃描，成像結(jié)果直觀地反映了顏料使用和分布情況，同時(shí)也揭示了畫中的特殊繪畫技法，即在畫心背面涂白以增強(qiáng)畫心正面的質(zhì)感，而這一技法只有在對(duì)書畫進(jìn)行揭裱后才能從畫心背面觀察到。隨著分析技術(shù)和儀器制造技術(shù)的發(fā)展，尤其是各類便攜式儀器和成像儀器的出現(xiàn)，文物的檢測(cè)分析變得越來越便捷和直觀，在修復(fù)和保護(hù)中的使用也越來越普遍，這些儀器分析的檢測(cè)結(jié)果也能輔助我們更好地開展文物修復(fù)和研究工作。

注釋

①陳婧莎.通行版本《清明上河圖》的出現(xiàn)及其與宋本關(guān)系的猜想[J].美術(shù)學(xué)報(bào)，2021（6）：50-60.

②陳婧莎.《清明上河圖》的版本與聲名[J].美術(shù)觀察，2018（10）：25-27.

③張瑋.張擇端、仇英《清明上河圖》的釋惑解讀[J].中國(guó)書畫，2020（10）：126.

④黃瑛.絹本書畫文物的修復(fù)與保護(hù)[J].文物鑒定與鑒賞，2022（12）：32-35.

⑤吳金濤.無損檢測(cè)分析技術(shù)在彩陶研究中的應(yīng)用[J].文物鑒定與鑒賞，2022（15）：56-59；張嬌嬌，宋紹富，焦龍.無損檢測(cè)技術(shù)在紙張檢測(cè)應(yīng)用中的研究進(jìn)展[J].造紙科學(xué)與技術(shù)，2022（5）：4-12；郭瑞，王麗琴，楊璐.拉曼光譜法在彩繪文物分析中的應(yīng)用進(jìn)展[J].光散射學(xué)報(bào)，2013（3）：235-242；沈大媧，鄭菲，吳娜，等.拉曼光譜在文物考古領(lǐng)域的應(yīng)用態(tài)勢(shì)分析[J].光譜學(xué)與光譜分析，2018（9）：2657-2664.

⑥Lucia Burgio，Robin J.H Clark. Library of FT-Raman spectra of pigments，minerals，pigment media and varnishes，and supplement to existing library of Raman spectra of pigments with visible excitation[J].Spectrochimica Acta Part A：Molecular and Biomolecular Spectroscopy.，2001（7）：1491-1521；王繼英，魏凌，劉照軍.中國(guó)古代藝術(shù)品常用礦物顏料的拉曼光譜[J].光散射學(xué)報(bào)，2012（1）：86-91；劉照軍，王繼英，韓禮剛，等.中國(guó)古代藝術(shù)品常用礦物顏料的拉曼光譜（二）[J].光散射學(xué)報(bào)，2013（2）：170-175.

⑦段佩權(quán)，李廣華，陳垚，等.基于廣域X射線熒光掃描成像技術(shù)（MA-XRF）的文物科學(xué)分析[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2021（1）：81-87.