2022年3月25日，由中国油画学会支持，奉贤博物馆主办，助艺文化、贝罗修复承办的“首届中国油画藏品现状与保护学术研讨会”于线上举办。
此次研讨会主要围绕“中国油画藏品现状与保护”主题，邀请国内公立和非公立收藏有油画作品的博物馆、美术馆，及其他收藏机构和收藏家、艺术家，从事油画保护和修复的专家等，就油画收藏现状与藏品的保护利用展开交流与研讨，226名业内人士和爱好者通过腾讯会议参会，另有近2万人次观看直播。
作为研讨会的一项学术成果，经演讲嘉宾授权，艺术怎样管将独家首发研讨会所有嘉宾的演讲图文实录（精校版），共计13篇。需要视频和PPT的，请在文末加工作人员微信申请获取，加入交流群。
赵丹丹
中国国家博物馆文保院油画修复研究所所长、副研究馆员。主要研究方向为彩绘文物保护研究，文物保护材料研究，文物清洗研究，油画修复技术研究，油画材料与病害机理研究等。
综合科学分析技术在油画保护修复应用中的探究
（节选）
计算机技术和大型科学仪器技术的结合，使得现代科学技术有了突破性发展。这一特点在文物保护科学中也有投射。一般认为，现代科学技术在文物保护中的应用有两方面。第一是新材料技术，第二是信息采集技术，也被称为分析检测技术。新材料技术和新信息采集技术的综合运用，基本上满足了近现代科学文物保护的需求，包括文物鉴伪、材质工艺、病害机理、保护修复技术、以及保护修复材料研究。这些研究是多层次、多方面的，研究深度也从宏观扩展到微观。
文物的材质特别复杂、种类广泛，可以说囊括了古今一切材料类型。因此，所有用于研究材料的分析检测技术，都是可以用于研究文物的。下面我们按照分析类别，简要介绍几种分析技术和仪器设备。常见的文物形貌观察仪器设备有光学照相机，高清扫描仪，光学显微镜，内窥镜和高倍电子显微镜等。用于文物内部结构分析的仪器设备有计算机断层扫描（CT），红外热波成像，X射线探伤（X-Ray）等。文物元素分析是认知文物本体及修复材料的重要分析方法。主要包括X射线荧光光谱分析（XRF），元素分析和形貌观察结合的扫描电镜-能谱仪（SEM-EDX）等。文物材料常用的物相分析包括各类光谱、质谱，以及X射线衍射光谱仪等。
依据文物分析检测的需求，我们又将文物分析检测需要获得的信息分为如下几种：常见的获取文物直接视觉图形信息的设备和技术有数码相机摄影、高清扫描技术、多光谱摄影（紫外部分）、光学显微镜、内窥镜和高倍电子显微镜等。用于文物形貌观察和记录。指光源下肉眼无法直接观察，但通过技术手段可以转化为可观测的视觉图像信息。通常是现代科学分析仪器与计算机技术结合技术，将物质结构或者元素、物相信息转换为图像信息，方便直观认知物质信息。比如多光谱摄影中的红外光谱摄影、面扫描元素分析技术、X射线成像技术高光谱成像技术等。原理上，能用于分析物质元素和物相的分析技术都能用于文物本体材料信息分析检测。主要指病害分析研究以及病害机理研究。同文物本体分析技术一样，包含多种分析物质元素和物相的分析技术，但同时要结合病害材料和病害机理认知信息。
一般来说，在分析检测之前，我们要对研究对象有个初步认知。对油画而言，油画的结构自下而上，一般分为支撑体、基底层、绘画层和光油层。支撑体包括软支撑体和硬支撑体，基底层可分为胶底层和面底层。绘画层之下有时还会有一层底稿。
图2 油画工艺结构示意图
以一幅中国国家博物馆馆藏二级油画文物《德涅泊尔河的秋天》的保护研究为例，我们讨论下综合分析检测技术在油画保护修复及价值研究中的应用。该幅油画，长1.62米，宽1.04米，创作作于1953年，系一幅苏联时期创作的油画。在修复前，文物修复师应对文物本体进行深度调研。这幅画最主要的病害是空鼓，以及基于空鼓病害产生的颜料层缺失、开裂、起翘等病害以及后期复绘。油画画布（背面）的主要病害是污染物。基于文物本体症状，我们制定了综合分析技术路线。综合分析技术路线的制定，往往是依托单位现有的技术、团队、人力以及信息需求。针对这幅画，我们制定的具体技术路线如下图3。
图3 馆藏油画综合分析技术路线图
本研究采用的直接视觉信息主要借助摄影和多种辅助光源。借助摄影技术，在正常光下，肉眼可以观察到文物的基本图像信息；在反射光下，我们能够观察到油料的分布信息；在侧面光下，突起等病害会更加明显；借助背透光，我们可以观察到裂隙、孔洞等。特殊光源能够辅助我们观察病害分布。
图4 直观的病害信息采集
该油画主要采用多光谱成像技术和X光成像技术、面扫描X射线荧光技术。三者结合，从不同层次解读油画的材质和艺术信息。
在红外光摄影方面，我们采用了两个层次的红外光摄影。第一个，是常规CMOS改装的红外相机，拍摄波长范围是630-1064nm。第二个，是采用红外反射成像仪，拍摄波长范围是900-1700nm。这两个层次的红外光摄影，已经能够基本满足表层油画信息的采集需求。通过红外光摄影，我们可以看到一些肉眼看不到的信息。比如，通过红外摄影，我们发现了一处涂改的信息，在画面右侧树梢处发现一处被涂掉的小鸟（见图5）。
图5 红外摄影发现的被涂抹掉的小鸟
面扫描X荧光光谱分析技术（MA-XRF）也能用来呈现一定的隐藏的绘画信息。比如，在油画的左侧，肉眼观察仅能看到一朵云彩。经MA-XRF分析显示，云彩铁元素的分布仿若一棵树，而铁元素与旁边的树木部分的元素分布是相同。推测此处应为云彩覆盖了一棵树。而后我们也确实近距离的观察到了涂抹痕迹的，之后在该处使用含钴和镉的颜料绘制了一层深蓝色的云（见图5）。 此外，我们在分析铅元素分布的时候，发现了一棵肉眼几乎不可见的树，以及有关的枝叶分布特征。这些图像信息指引我们对作品开展深度的信息挖掘。我们还对画进行X光拍摄，辅助判断底料层断裂信息，元素分布，尤其是铅元素分布信息，和MA-XRF信息做比对研究。
图6 涂抹掉的树
油画有机物和无机物的混合物，更是有机混合和无机混合叠加的“再混合”。混合物的解读难度比较大，尤其是未知的混合物。油画本体材料分析所采用的技术，主要有如下几种
油画本体材料分析检测技术简表 |
分析方法 | 优点 | 缺点 |
偏光显微镜（PLM） | 样品量小，单颜料颗粒即可 | 透明或者半透明矿物颗粒 |
紫外荧光显微镜（UV-OM） | 是荧光物质分布鉴定的有力手段，材料剖面初步鉴定强有力技术 | 部分具有紫外激发荧光的矿物颜料 |
扫描电镜（SEM-EDX） | 图像信息和元素、元素分布信息连用技术 | 元素分析，不能提供物相；未知材料油画具有一定风险 |
以及面扫描X射线荧光技术（MA-XRF） | 操作简单，元素-二维图像信息综合分析 | 无法获取物相信息，元素深度信息的判定需要较多经验知识 |
共聚焦显微拉曼分析技术（Raman） | 样品量小 | 油画样品多荧光强，较难出结果；样品量小往往不具代表性 |
光线反射光谱技术（Fors） | 无损检测 | 光谱难解，混合物更难解； |
高分辨光谱成像技术（HSI） | 光谱信息连续且广，高分辨；与数字成像技术结合，全方位获得物质多维度物相信息 | 解铺难度较大，数据处理专业性要求比较高，混合物解铺难 |
气相色谱-质谱联用技术（GC-MS） | 分析复杂未知混合物准确、灵敏、快速，且操作简便 | 测试条件需要大量摸索，大部分仪器对样品量有一定要求 |
傅里叶红外光谱分析技术（FT-IR） | 操作简单，有机物单质数据库较全 | 对混合物定性能力较差，需要配合样品分离技术；除显微红外之外，多需要一定的样品量 |
在分析的时候，我们是基于宏观分析进行微观取样。将红外光摄影、紫外光摄影处理成伪彩色图，可以视为材质分布的参考信息。元素分布图也很直观，比如铁元素与红色树叶之间、镉元素与黄色树叶之间的对应关系特别好。在树干部位，白色的颜料成分共有三种：锌白、硫酸钡和碳酸钙。而我们发现，硫酸钡跟碳酸钙具有很好的互补关系，也就是说有一些区域用了碳酸钙，有一些区域用硫酸钡。
基于这些技术的指引，我们得以对材料进行初步鉴别，而后微量取样。取样的时候不仅要考虑色彩关系，还要考虑元素分布。微量颜料取样后的分析技术主要包括显微镜、紫外荧光、扫描电镜及拉曼光谱等。这几种方法基本上能确定物质的物相和元素分布。要注意的是，油画颜料做拉曼光谱分析的时候荧光特别强，分析难度相当大，不容易分析出来。分析结果显示，红色树叶的颜料含铁，物相结构显示是铁红（注：即氧化铁）。黄色橘色树叶含镉，是硫化镉或者硒化镉，这两种物质是伴生矿物。通过紫外剖面显微分析和偏光显微镜分析，我们还发现了工合成的蓝色透闪石。
图7 绿色颜料综合科学分析（a：显微照片；b：光学显微镜照片；c：拉曼光谱分析；d：扫面电镜能谱分析）
在油料的取样分析方面，我们通过紫外伪彩色图发现油料存在两种荧光反应，因此我们认为可能存在两种油。经过取样、分离、溶解、透射红外光谱和气质联用（GC-MS）综合分析，我们确认两种油的存在。正常荧光反应区域，经分析检测为干性油亚麻油及其他小分子添加物。下层在在外荧光下呈现绿色荧光的油料为醇酸树脂，是一种常用的快干树脂材料，这可能反映了作者作画的时候颜料层比较厚，作者希望它快干，就添加了促进快干的干性油。目前这个区域空鼓严重，是否因此而引起，还需要进一步的病害机理研究。
在对多片空鼓区域脱落碎片的正反两面分别做红外光谱分析后我们发现，正反面的光谱存在差异。经研究发现，与基底层接触的一面皂化趋势明显，可能是病害发生的原因之一。皂化是指金属离子跟油料中的脂肪酸发生反应后生成金属皂，金属皂在油画中的分布具有类似表面活性剂的特性，会导致油画颜料层疏松和脱落。该幅油画的空鼓病害严重极可能与颜料层的皂化有关。油画背面的白色污染物，在我们库房其他作品上普遍见到，对它进行取样分析具有代表性意义。经过分析，我们发现白色污染物为含有机胶粘剂的白灰涂料层，具有脆、酥粉的特点。表面的部分容易去除，但是贴近画布的一层特别难去除，处理不好会加剧其往画布的渗透，造成画布不可逆的污染和破坏。
综合科学分析技术在文物保护上的应用，不仅仅可以做文物材料鉴定，更可以对修复工艺进行指导，辅助修复工作，辅助文物价值认知。该幅油画创作过程使用了铁红、铁黄、镉红、铬黄、铬绿、钴蓝、群青等颜料。干性油以亚麻油为主。在近红外光谱成像图片中，作者创作技法更为明了，笔触清晰可见。红外伪彩色图和MA - XRF 图像比对研究可以看出作者创作意图、技法及其修改痕迹。比如，红外图谱可观察到画面右上角树丛旁有一飞鸟，但作者在最终作品中，可能出于整体画面效果的需要，后用蓝灰色颜料将之涂改盖掉了。作品红外光谱分析显示，该油画具有明显的皂化现象，这可能是导致油画空鼓病害的重要原因之一。另外，作品背部白色污染物经分析检测为含有一定量胶结材料的白色涂料，系后期人为污染所致，涂料有一定的粘着性，但粉质感较强，初步观察和检测已经深入到画布纤维中。初步清洗时不宜直接采用软性清洗工具和材料，但在初步清理完成后，应考虑采用弹性清洗材料去除残余粉末。油画的保护修复，应是建立在科学研究基础上的保护修复。科学分析技术是手段，是重要的手段，科技手段辅助修复过程中油画价值研究，最大解读艺术品的价值。目前国内油画保护领域尚缺少油画材料与技法研究经验。中国上世纪60-70年代使用的材料复杂、随意，西方油画修复领域现有的研究成果，更多只能作为方法借鉴，其结论多不能直接作为我国油画科学研究的重要参考。中国油画保护修复工作者对中国油画材料与病害成因的科学认知，更堪称尚属“知识盲区”。巨幅油画的综合科学分析技术，由于尺幅和材料复杂等状况，很多研究技术无法有效、高效的使用。有必要选择和开发更为有效的、便捷的、无损（微损）的、原位的分析方法。另外，近现代油画（工艺品）材质极为复杂，分析检测目标应更为明确，不能过度追求全面，造成研究工作“舍本逐末”，浪费大量的人力和财力。
图，中国国家博物馆油画修复，官网
中国国家博物馆 文保院：杨琴，吴娜，颜宇，张拓，陈静，张然
