藝術(shù)品檢測分析技術(shù)手冊-2

發(fā)布時間：2022-08-06　　　來源:北達燕園微構(gòu)分析測試中心

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上一篇文章內(nèi)容回顧：藝術(shù)品檢測分析技術(shù)手冊-1

紅外反射成像（IRR）

米爾科·登萊烏 (Milko den Leeuw)

1. 分類

紅外反射成像( infrared reflectography，IRR)屬于非侵入式成像技術(shù)。它利用的紅外線屬于電磁頻譜中非可見光波段。

2. 說明

紅外線可穿透顏料，穿透深度因顏料層厚度、顏料成分和入射紅外線的波長而異。波長較大的波可以穿透大多數(shù)顏料層，但會被富碳材料吸收。IRR 與紅外照相非常相似，但是它們對反射射線的收集方式不同，因此它們的探測極限也不同。IRR用的是 InGaAs 探測器，探測波長較長，對波長高達1700nm的紅外線也非常敏感，能穿透紅外照相無法穿透的綠色和藍色顏料層。

3. 應(yīng)用

IRR特別適用于繪畫底層素描和底稿的檢測。底層素描或底稿可以顯露到什么程度，取決于該層富碳顏料的含量、上方覆蓋的顏料層厚度、顏料層中顏料粉的類型以及底料層的顏色。因此，這項技術(shù)可提供的信息包括繪畫的結(jié)構(gòu)、畫家的技法以及繪畫的歷史修復(fù)和歷史狀況信息。

4. 局限性

反射圖是由一幅畫不同層位的信息集成的二維圖像，因此無法分辨一幅畫中每個細節(jié)的層位深度。這項技術(shù)在收集信息方面的效果也受畫中吸收或反射紅外線的材料所限，這些材料可能會妨礙目標(biāo)區(qū)域的成像。鐵基墨水素描可能也很難檢測，因為鐵基墨水不能有效吸收紅外線。此外，顏料層越厚就越難被紅外線穿透，因此底層的成像也受顏料層厚度的限制。反射設(shè)備也會為檢測帶來局限性，它可能會造成光學(xué)失真和幾何變形，生成的圖像通常還需進行后期處理，這也可能會導(dǎo)致錯誤。

5. 補充技術(shù)

晝光照相術(shù)、紫外照相術(shù)、紅外照相術(shù)、紅外假彩色照相術(shù)、X射線照相術(shù)、X射線熒光成像、K-edge 成像以及同步輻射X射線熒光成像。

6. 技術(shù)規(guī)范與注意事項

相機/設(shè)備
鏡頭
曝光時間
感光度（ISO）
紅外探測器
紅外光源
濾鏡

7. 技術(shù)簡史

第二次世界大戰(zhàn)后出現(xiàn)了多種類型的紅外設(shè)備，但直到20 世紀(jì)60年代，才開始有研究團隊用 IRR 作為底層素描檢測的主要技術(shù)，第一個應(yīng)用這項技術(shù)的是布魯塞爾皇家文化遺產(chǎn)研究所（KIK-IRPA ）。1968年，格羅寧根的J.R.J.范阿斯佩倫 ? 德布爾 (J.R.J.van Asperen de Boer ）和阿姆斯特丹的霍弗特 ?庫伊曼 ( Govert Kooiman）在這項技術(shù)的進一步發(fā)展中起到了關(guān)鍵作用，他們的工作為今天的許多應(yīng)用奠定了墓礎(chǔ)。

8. 文獻

[1] Delaney J.K, M. Thoury, J.G. Zeibel, P. Ricciardi, K.M. Morales, K.A. Dooley, Visible and Infrared Imaging Spectroscopy of Paintings and Improved Reflectography.Heritage Science 4 (6), pp. 1-10. (2016)

[2] Rosi F., C. Miliani, R. Braun, R. Harig, D. Sali, B. Brunetti, A. Sgamellotti, ''Non-invasive Analysis of Paintings by Mid-infrared Hyperspectral Imaging'', Angewandte Chemie 52(20), pp. 5366-5369. (2013)

[3] Fontana R., D. Bencini, P. Carcagni, M. Greco, M. Materazzi, E. Pampaloni, L. Pezzati,"''Multi-spectral IR Reflectography'', Proceedings of SPIE 6618 (1). (2007)

[4] Verougstraete H., J. Couvert, La Peinture Ancienne et ses Procedes, Louvain et Bruges: Peters Publishers. (2006)

[5] Marras L., M. Materazzi, L. Pezzati, P. Poggi, ''A New High Resolution IR-color Scanner for Non-destructive Evaluation of Works of Art'', Insight 45 (4), pp. 276- 279. (2003)

[6] Bomford D. (ed.), Art in the Making: Underdrawings in Renaissance Paintings, London: National Gallery. (2002)

[7] Galassi M.C., Il Disegno Svelato: Progetto e Immagine nella Pittura Italiana del Primo Rinascimento, Nuoro: Ilisso. (1998)

[8] Walmsley E., C. Metzger, J.K. Delaney, C. Fletcher, ''Improved Visualization of Underdrawing with Solid State Detector Operating in the Infrared'', Studies in Conservation 39 (4), pp. 217-231. (1994)

[9] Walmsley E., C. Fletcher, J.K. Delaney, ''Evaluation of System Performance of Near-infrared Imaging Devices'',Studies in Conservation 37 (2), pp. 120-131. (1992)

[10] Bertani D., M. Cetica, P. Poggi, G. Puccioni, E. Byzzegoli, D. Kunzelman, S. Cecchi, ''A Scanning Device for Infrared Reflectography'', Studies in Conservation 35 (3), pp. 113-116. (1990)

[11] Van Asperen de Boer J..J., ''Reflectography of Paintings Using an Infrared Vidicon Television System'', Studies in Conservation 14 (3), pp. 96-118. (1969)

[12] Van Asperen de Boer ''Infrared Reflectography: A Method for the Examination ol Paintings'', Applied Optics 7 (9), pp. 1711-1714. (1968)

[13] Wehlte G., ''Gem?ldeuntersuchung im Infrarot'', Maltechnik 61, pp. 52-58. (1955)

紅外假彩色照相術(shù)（IRFC）

米爾科·登萊烏 (Milko den Leeuw)

1. 分類

紅外假彩色照相術(shù) (false color infrared photography， IRFC) 屬于非侵入式成像技術(shù)。它所利用的紅外線屬于電磁頻譜中非可見光波段。

2. 說明

IRFC 是將紅外照相與可見光照相疊加，形成合成圖像的技術(shù)。因為合成圖像的色彩波長并不是真的落在紅外譜段內(nèi)，所以這種圖像被稱作紅外假彩色照相。

3. 應(yīng)用

IRFC 可用于研究藝術(shù)品的表面或次表面?？赡茉诩t外假彩色照相中得到顯現(xiàn)的對象包括原作光油（如有）、顏料粉和顏料黏結(jié)劑、罩染層，以及后期光油等其他結(jié)膜材料。當(dāng)兩個色塊在可見光下顏色相似，但構(gòu)成材料不同，且兩種材料會反射不同波長的紅外線時，就可以用 IRFC 將它們分辨出來。這種技術(shù)有時也能鑒定特定品種的顏料粉，例如，可以用它來識別和區(qū)分不同類型的紅色色淀顏料粉，不過無法對發(fā)色團進行全面的表征。

4. 局限性

IRFC 區(qū)分和辨識對象的能力會受到材料濃度與純度的影響，因為某些材料和混合顏料粉會在紅外假彩色照相中呈現(xiàn)相似色調(diào)?？梢姽庀骂伾嗤?，旦紅外反應(yīng)相似的顏料粉（例如幾種紅色顏料粉）可能很難用這種技術(shù)進行區(qū)分。IPFC 能夠辦識的有機顏料粉僅限于某些特定品種紅色色淀。因此在解讀紅外假彩色照相（尤其是以鑒定顏料粉為目的的解讀）時，必須考慮以上因素。

5. 補充技術(shù)

晝光照相術(shù)、紫外照相術(shù)、紅外照相術(shù)、紅外反射成像、紅外透射照相術(shù)、X射線照相術(shù)、X射線茨光成像、K-edge 成像以及同步輻射X 射線茨光成像。

6. 技術(shù)規(guī)范與注意事項

相機/設(shè)備
鏡頭
曝光時間
感光度 (ISO）
光源
濾鏡

7. 技術(shù)簡史

IRFC最早由柯達公司的沃爾特 ? 克拉克 ( Walter Clark ）手 20 世紀(jì)40 年代開發(fā)，最初用于假目標(biāo)探測。隨著柯達埃克塔克羅姆紅外航空膠卷 ( Kodak Ektachrome Intrared Aero Film )問世，IRFC 也在60年代開始有了普及型應(yīng)用，不過直到 90年代初，隨著數(shù)碼攝影的發(fā)展，它才被廣泛應(yīng)用于藝術(shù)研究。

8. 文獻

[1] Aldrovandi A., M. Picollo, Metodi di Documentazione e Indagini Non Invasive Sui Dipinti, Padova: Il Prato. (1999)

[2] Aldrovandi A., R. Bellucci, D, Bertani, E. Buzzegoli, M. Cetica, D. Kunzelman, ''La Ripresa in Infrarosso Falso Colore: Nuove Tecniche di Utilizzo'', OPD Restauro 5, pp.94-98. (1993)

[3] Burmester A., F. Bayerer, Towards Improved Infrared Reflectograms'', Studies in Conservation 38, pp. 145- 154. (1993)

[4] Saunders D., J. Cupitt, VASARJ Project'', National Gallery Technical Bulletin 14, pp. 72-85. (1993)

[5] Moon T., M.R. Schilling, S. Thirkettle, ''A Note of the Use of False-color Infrared Photography in Conservation'', Studies in Conservation 37, pp. 42-52. (1992)

紅外透射照相術(shù)（IRT）

米爾科·登萊烏 (Milko den Leeuw)

1. 分類

紅外透射照相術(shù) (transmitted infrared photography，IRT)屬于非侵入式成像技術(shù)。它利用的紅外線屬于電磁頻譜中非可見光波段。

2. 說明

IRT 與紅外照相術(shù)以及紅外反射成像非常相似，它們之間的主要區(qū)別在于，使用這種技術(shù)時，光源需設(shè)于藝術(shù)品后面，而非前面。這種技術(shù)只能用于支撐體為紅外半透材質(zhì)（如畫布或紙張）的作品。FT 用的是 IinGaAs 探測器，可探測波長較長，對波長高達 1700 nm 的紅外線都非常敏感。

3. 應(yīng)用

IRT 所用的紅外線波長較長，可穿透顏料層，但會被富碳材料吸收，因此尤其適用于檢測繪畫的底層素描、底稿和原底痕。由于光源與探測器設(shè)置方位的優(yōu)勢，紅外透射法比紅外反射法做的底層素描和底稿成像更為清晰。當(dāng)畫上存在鉛白或鈦白之類強反射性顏料粉時，IRT 的效果尤其出色，因為這些顏料會增強底料和底層素描間的反差。這種分析可提供與繪面結(jié)構(gòu)、畫家技法及繪畫狀況有關(guān)的信息。IRT 可用來探測被底料覆蓋的畫布商標(biāo)和其他標(biāo)記，這類對象往往很難用紅外反射成像檢測，因為底料的強反光會使它們模糊難辨。

4. 局限性

IRT 只能用于紅外半透明支撐體（如畫布）的作品，因為紅外線要能夠穿透支撐體才能被探測器接收。紅外透射圖像包含藝術(shù)品所有層位的數(shù)據(jù)，無法辨別個別細節(jié)的深度。此外，繪畫支撐體會造成紅外線散射，因此紅外透射圖像可能會失真。盡管這項技術(shù)長于探測暗色（尤其是富碳物質(zhì)），卻很難探測鐵基墨水素描，因為鐵基墨水無法有效地吸收紅外線。

5. 補充技術(shù)

晝光照相術(shù)、紫外照相術(shù)、紅外照相術(shù)、紅外反射成像、紅外假彩色照相術(shù)、X射線照相術(shù)、X射線熒光成像、K-edge 成像以及同步輻射X射線熒光成像。

6. 技術(shù)規(guī)范與注意事項

相機/設(shè)備
鏡頭
曝光時間
感光度(ISO）
紅外探測器
紅外光源
濾鏡

7. 技術(shù)簡史

1965年，威廉 ?J.揚(William J. Young）在波士頓的一次會議上首次提出可用IRT來研究畫布商標(biāo)和其他被底料覆蓋的信息。

8. 文獻

[1] Rosi F., C. Miliani, R. Braun, R. Harig, D. Sali, B. Brunetti, A. Sgamellotti, ''Non-invasive Analysis of Paintings by Mid-infrared Hyperspectral Imaging'', Angewandte Chemie 52(20), pp. 5366-5369. (2013)

[2] Moutsatsou A., D. Skapoula, M. Douigeridis, ''The Contribution of Transmitted Infrared Imaging to Non- invasive Study of Canvas Paintings at the National Gallery Alexandras Soutzos Museum'', Greece, e-Conservation Magazine 22, pp. 53-61. (2011)

[3] Verougstraete H., J. Couvert, ''La Peinture Ancienne et ses Procédés'', Louvain et Bruges: Peters Publishers. (2006)

[4] Marras L, M. Materazzi, L Pezzati, P. Poggi, ''A New High Resolution IR-color Scanner for Non-destructive Evaluation of Works of Art'', Insight 45 (4), pp. 276- 279. (2003)

[5] Bomford D. (ed.), ''Art in the Making: Underdrawings in Renaissance Paintings'' London: National Gallery. (2002)

[6] Galassi M.C., ''II Disegno Svelato: Progetto e Immagine nella Pittura Italiana del Primo Rinascimento'',Nuoro：llisso.（1998）

[7] Wehlte G., ''Gem?ldeuntersuchung im Infrarot'', Maltechnik 61, pp. 52-58. (1995)

[9] Walmsley E.: C. Fletcher, J.K. Delaney, ''Evaluation of System Performance of Near-infrared Imaging Devices'', Studies in Conservation 37 (2), pp. 120-131. (1992)

[10] Kushel D.A., ''Applications of Transmitted Infrared Radiation to the Examination of Artifacts'', Studies in Conservation 30 (1), pp. 1-10. (1985)

[11] Cornelius F.D, Transmitted Infrared Photography'', Studies in Conservation 22, p. 42 .(1977)

[12] Muller N., ''Boston Canvas Stencils, Origin and Interpretation'', American Art Review 1 pp. 108-114. (1973)

[13] Kodak, ''Applied Infrared Photography'', Rochester NY: Eastman Kodak Company.（1972）

未完待續(xù)......

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END

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