文物艺术品科技检测技术的应用现状分析
摘要:文物鉴定作为文物学的核心架构,对文物收藏与文物保护等工作的开展起到直接影响。基于科学技术的全面普及化,文物鉴定工作也尝试融入高科技技术手段,用以提升文物鉴定的可信度、公信力以及准确性。现代科技可有效打破传统鉴定限制,依据科学且合理的鉴定原则,结合客观、全面分析的层面,保证文物鉴定结果的真实性。本文将针对文物艺术品科技检测技术的应用现状进行分析和总结。
关键词:文物艺术品;科技检测技术;应用
文物鉴定是指以科学方法的辅助运用,结合分析辨识等手段,对文物年代和真伪、价值、用途与质地实施鉴定。而现代科技文物鉴定涉及真伪识别和年代判定两个层面。尤其在年代判定中,作为文物考古断代的核心手段,对其历史文化解析起到关键作用;真伪识别中现代科技可有效降低其难度,从而达到事半功倍的鉴定效果。目前国内有不少的博物馆(院)、科研部门、鉴定评估机构,在科技检测服务于文物艺术品鉴定方面,做了一些探索和研究工作,还是值得肯定和支持的。
一、文玩艺术品鉴定方法
关于文物鉴定涉及传统方法、现代科技两种方法。首先,传统方法。即为“眼学”,通过对文物形态、内涵规律的判断,实现文物鉴定工作。经人类不断探索总结,针对传统方法中的文物鉴定,包含同类物比较、综合因素分析两种。前者是文物鉴定的基本手段,要求标准器物已确认真伪,且与待鉴定文物为同类属性,结合文物花纹、颜色与质地对比的方式,辨别二者的差异点或共同点,以此确定文物鉴定的最终结果。后者将文物特点作为鉴定基准,结合文献查阅与文物鉴定规律,对其进行综合判断。其次,现代科技。现代科技条件下的文物鉴定工作,是以科学技术为辅助,通过对文物工艺与质地科学分析,切实文物鉴定的目标。相较于传统方法而言,现代科技具有可靠性、准确性的特点,适用于各类文物鉴定工作。
二、科技检测技术在文物艺术品鉴定中的应用现状
X光探伤成像系统:可以利用X光穿透(不同材质、部位、厚度)器物时因透过x光强度不同所形成的灰度差而成像。该方法几乎适用任何质地的文物或艺术品,属无损分析鉴定。对青铜器、古陶瓷、书画(壁画、油画)可做分析鉴定。如对青铜器(X光片)可做铸造结构、(模糊或锈层下的)纹饰、铭文、修补痕迹做分析,对造假特征易辨识,易做出真伪判定。对古陶瓷和书画亦如此,尤其对古陶瓷的修补、模糊图案纹饰;书画的绘画特征、模糊或隐藏图案的揭示均有重要作用。
热释光光释光年代测量仪:可以用于对古代陶器、瓷器(三彩器)的年代测定或真伪鉴别。陶瓷器中一般含有石英、长石、方解石等矿物颗粒。陶瓷器最后一次高温受热(如烧造)时,上述矿物中高能级中的电子向低能级跃迁并产生释光而清零。之后,在宇宙射线和埋藏土壤中放射性元素射线的不断辐照下,陶瓷器接收总吸收剂量,大量电子重新跃迁到高能级。测定陶瓷样品时,用人工(高温)加热或光激发,使电子重新从高能级跃迁产生光释光,测量光释光强度获知陶瓷器的总吸收剂量,而对特定年代和埋藏环境的陶瓷器,其年吸收剂量率为常数。于是,陶瓷器的(烧造)年代=总吸收剂量/年吸收剂量率。对陶器测年精度较好,误差10%~15%左右。对瓷器,因高温烧制,石英等矿物有晶体结构畸变,测年精度差些,但可用于器物的朝代判别。因需取少量样品,光释光方法属微损分析。
显微拉曼光谱仪:可用于各种无机物、有机物的定性、定量分析,对书画(纸张、墨迹、印章)、(壁画)颜料、油画、玉石珠宝中的物质结构、成分做检测,与真品的相应的物质结构、成分作比较,可进行真伪鉴定。尤其该仪器的外置可移动探头和显微定位系统可进行艺术品的局部微区的原位检测,极具灵活性和可靠性。该方法属无损鉴定。
场发射电镜:一可用于对几乎各种质地的古代文物(金属器、陶瓷器、纺织品、书画等)样品做显微形貌、结构、织构的图像观察,与能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)一体化系统配接和连用。能谱仪(EDS)和电子背散射衍射系统(EBSD)能分别提供扫描电镜中样品的化学和晶体结构信息、并能进行材料结构的相鉴定和多相的鉴别。能对观察区域做实时的成分和晶体结构分析(EBSD)能对古陶瓷、金属器做相鉴定和多相的鉴别。作为一种基础仪器,在各种质地的文物或艺术品鉴定中有重要作用,根据文物尺寸可做无损或微损分析鉴定。
微聚焦X荧光能谱仪和便携式X荧光能谱仪:能分析古陶瓷、金属器的化学组成。通过分析器物的X荧光能谱得到器物的主、微量元素含量,与标准器或数据库做成分比对,判别检测器物的真伪。
双通道多光谱光纤光谱仪:可以不受文物大小的限制,检测到绝大部分手不可以触及的部位。可以对固体(甚至液体、气体)中元素做快速定性定量分析。光谱分析范围是200~250nm,即紫外、可见光、红、外三个光谱波段,光学分辨率0.1nm(FWHM),检测灵敏度达到ppm量级。可以观察发现很多肉眼看不到的信息,用脉冲激光器作激发源,光束极细,作用时间极短,对各材质的绝大多数文物如金属、合金、陶瓷、玻璃、玉石珠宝甚至书画(其纸张、墨迹、印章)、(壁画)颜料、油画中的元素或微量元素含量做定性识别和定量分析,可以做大量真品文物的检测并尝试建立数据库,通过与(真品)标准数据库的比对,可做到对文物或艺术品的无损鉴定。适合于所有无机物及矿物。
便携式红外光谱仪:用红外吸收光谱是化合物鉴定和定量分析中最有用的方法之一。在文物或艺术品鉴定中,可对青铜器(锈蚀或赝品中使用的无机、有机物)、书画(其纸张填料、墨迹、印章)、(壁画、油画)颜料、丝绸、漆器涂层等所含化合物进行分析鉴定,与真品中相应的物质种类和含量作比对,鉴定文物或艺术品的真伪。属无损或微损鉴定。
超景深视频显微镜:可以观察传统光学显微镜由于景深不够而不能看到的显微世界,实现超高分辨率观测和实时保存图像。文物及艺术品具有各自的微观特征。如古陶瓷器的胎釉、制作烧结工艺、纹饰图案特点;金属器(青铜、金银器)的铸造、锻造、打制等工艺特征和纹饰、铭文等;书画的纸张、笔迹、墨迹、印章;丝绸的制作工艺等都具有自己独特的显微特征。仅在肉眼的观察下,有些特点并不能观察到,而这些特点往往是文物和艺术品的独有特性。造假者虽然能大致仿制出以假乱真的赝品,但真品的微观特征往往是当时历史文化、制作工艺、制作者的内心感悟的“痕迹”,却极难仿制。通过对古代文物的细节加工工艺进行观察研究,从文物的微观找到线索如字画墨迹与纸张和絹丝纤维结合状况、以及文物加工等痕迹和真品文物进行对比判断文物的真伪。这正是超景深视频显微镜优势所在,能无损地鉴定文物和艺术品。
三、结语
综上所述,现代技术逐渐成熟,促使各类APP软件立足于人类生活的多方领域。如现代科技在文物鉴定中的运用,即通过文物资源的整合,为其鉴定工作添砖加瓦,促使人们能够正确认识文物,并善待文物。除此,现代科技作为传统经验、计算机技术的全面融合,能够在艺术品鱼龙混杂的今天,以督导的作用,促进了人类审美境界和品位的提高。
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*此文《中国科技人才》2021年第2期。《文物艺术品科技检测技术的应用现状分析》已出版,版权所有!
作者:杨青 苏州市相城区收藏家协会 会长,苏州市双典鉴定评估有限公司 负责人,江苏省高级人民法院 司法鉴定专员,苏州市新文化学校(艺文通科技) 副校长。
2020年第9期刊《中国科学技术史》《中国古代水坑银锭货币的科学鉴定》作者
《文物鉴定与鉴赏》2020年11月下(193期)《简议古钱币及银锭的作伪方法和鉴定》作者
《中国科技人才》《文物艺术品科技检测技术的应用现状分析》2021年期刊作者