上海博物館館藏明代《清明上河圖》無損檢測

裔傳臻　褚昊　徐文娟

摘 要：上海博物館館藏明代《清明上河圖》入藏時存在裝裱脫落、畫意缺失、折裂臟污等病害。為了更好地進行修復工作，使文物恢復原貌并收藏展示，上海博物館運用視頻顯微鏡、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手段，對畫心絹本和部分顏料進行了檢測分析。結果表明，《清明上河圖》絹本畫心用絹組織結構緊密，使用朱砂、石青、石綠等傳統顏料繪制，并揭示了畫心背面涂白的繪畫技法。

關鍵詞：《清明上河圖》；無損檢測；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，設色清雅，采用鳥瞰式全景法構圖，再現了當時社會大眾的生活面貌。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，急需進行修復重裱。在修復工作前期，利用多種無損檢測手段對《清明上河圖》的部分繪畫顏料和畫心絹本進行了檢測分析，并在此基礎上經過“洗、揭、補、托、全”的修復工序，使畫卷恢復原貌，重現華彩。

1 《清明上河圖》及保存現狀

在現藏于北京故宮博物院北宋張擇端的宋本以外，還存世有數量較大的《清明上河圖》，其中最多、最常見的便是絹本青綠設色、風格近仇英的作品，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間廣為流傳，數量驚人，僅藏于全球各大博物館和其他收藏機構中的已逾百幅，私人藏家手中的更不可勝計②。這一版本畫卷的傳播也使得涉及《清明上河圖》的文獻從明中期以后開始爆發性增長。單國霖先生于2020年編著出版的《張擇端、仇英〈清明上河圖〉釋惑解讀》，以大量史料為依據對宋張擇端《清明上河圖》和仇英《清明上河圖》（辛丑本）進行了考訂，對在美術史中存在的許多重要問題、《清明上河圖》的藝術價值和歷史意義進行了梳理和認識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。為了達到更好的修復和展示效果，為文物保護和書畫研究提供依據，在修復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）和拉曼光譜儀對書畫畫心、書畫顏料、絹本材料等進行了無損分析。

2 書畫無損分析

無損分析技術能在不損傷文物本體的前提下，觀察和分析文物的組成、結構等信息，進而為研究文物的制作工藝、病害、老化狀況等提供信息。隨著現代科技方法和手段的不斷進步，能夠應用于文物上的無損和原位分析技術越來越多，儀器操作逐漸簡化，獲得的信息也越來越豐富和準確，其中視頻顯微鏡和XRF已經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，配備2m長的光纖和定焦環，手持鏡頭放大倍數為20～200倍可調，選擇合適的倍數直接對書畫表面進行顯微觀察。

2.2 XRF和Macro-XRF

使用德國Bruker公司Tracer 5i型便攜式XRF和CRONO成像光譜儀對書畫上部分顏料元素進行無損測定。前者的測試光斑大小約為3mm，可以對文物表面需要檢測的部位進行測定，檢測時可直接手持使用，也可以使用三腳架固定儀器進行檢測（圖1）。本次檢測所使用的測試電壓為40kV、電流為20mA、測試時間為30s。后者可以對文物上平整區域進行較大面積快速的元素成像掃描，最大掃描范圍可達600mm×450mm，本次檢測中的測試為電壓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文物部分顏料進行測定。由于文物面積較大，無法直接在樣品臺下進行檢測，因此使用配有50倍長焦鏡頭的光纖探頭對書畫進行原位檢測（圖3），激發波長為532nm和785nm，曝光時間和激發能量根據光譜信號強弱調整。

3 結果與討論

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，包括顏料形態、繪畫技法細節和局部的病害情況等。目前超景深顯微鏡已被大量應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，使用超景深功能進行3D合成也能觀察青銅器、陶瓷等立體文物，結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。

本次檢測中主要使用視頻顯微鏡對《清明上河圖》的畫心絹本織物、顏料形態和繪畫細節進行了觀察，為修復材料的挑選和修復工作提供信息。絹本書畫修復時，需要選配到合適的補絹材料，最理想的是質地、厚度、經緯密度、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比原畫心絹本織物與備選的補絹材料，選取了質地結構最為接近的補絹進行后續修補工作。圖4為原畫心絹本放大50倍時的顯微照片，可以觀察到該件文物原畫心用絹組織結構較為緊密。圖5為修補后補絹和原畫心絹本接口處50倍的顯微照片，選取的補絹與原畫心絹本非常接近，修補效果很好。圖6為畫面中一位藍色人物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節，對于后續修復接筆和研究有參考價值。圖7為該藍色人物放大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射線激發待測樣品的特征熒光，從而進行物質的元素成分分析，適用于檢測各類無機質文物，如青銅、陶瓷和石質類文物等。便攜式儀器的出現也使得大型文物和考古現場檢測變得越來越便捷。對于書畫文物而言，XRF主要用于礦物顏料的測定，如對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。而對于只含有C、H、O元素的動植物類有機顏料，XRF的檢測結果也可作為一種反證。

拉曼光譜是一種散射光譜，能夠對分子結構進行分析，其檢測結果可以與XRF互相補充和印證，解決一些含有相同致色元素、顏色相近、分子結構不同的顏料分辨問題。如傳統石青顏料和現代酞菁藍顏料都是呈藍色，且顏色相似，兩者也都含有Cu元素，但分子結構不同，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用于各類文物的分析檢測中⑤，并且已有常用礦物顏料的拉曼光譜數據庫可供參考⑥。

《清明上河圖》部分顏料的XRF檢測結果顯示：紅色顏料的主要元素為Hg和S元素，藍色和綠色顏料為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結果也印證了這一推測：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，與拉曼標準數據庫對比，分別為朱砂和石綠。

Macro-XRF在XRF的基礎上，通過逐點掃描待測區域并對數據進行成像處理，能一次性獲取顏色復雜的文物多種元素分布的圖像信息，有助于對文物進行整體了解同時避免點分析技術可能出現的遺漏。近幾年來隨著技術的發展，實驗室X射線源及探測器技術的進步使得實驗室MA-XRF裝置和成熟的商用設備陸續研發并成功應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、藍色、綠色、白色衣服顏料的主要元素構成，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 結論

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

注釋

①陳婧莎.通行版本《清明上河圖》的出現及其與宋本關系的猜想[J].美術學報，2021（6）：50-60.

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

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

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

⑤吳金濤.無損檢測分析技術在彩陶研究中的應用[J].文物鑒定與鑒賞，2022（15）：56-59；張嬌嬌，宋紹富，焦龍.無損檢測技術在紙張檢測應用中的研究進展[J].造紙科學與技術，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用進展[J].光散射學報，2013（3）：235-242；沈大媧，鄭菲，吳娜，等.拉曼光譜在文物考古領域的應用態勢分析[J].光譜學與光譜分析，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.中國古代藝術品常用礦物顏料的拉曼光譜[J].光散射學報，2012（1）：86-91；劉照軍，王繼英，韓禮剛，等.中國古代藝術品常用礦物顏料的拉曼光譜（二）[J].光散射學報，2013（2）：170-175.

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