技術藝術史│藝術品科學履歷建置程序及其應用

本文收錄於2016台北藝術論壇

【摘要】

伴隨科技發展迅速，為確保文物暨藝術品之原始狀態，文物修復檢測工作則進入「非破壞性檢測技術」(Non-destructive Examination, NDE)之時代，然而分析標的物從受損而需修復之文物藝術品擴大至狀況良好之作品，文物藝術品之科學研究發展亦從藝術品保存修復領域進入藝術品科學履歷建置與鑑定，並以非破壞性檢測技術為主要方向。建置文物及藝術品之科學鑑定程序，雖各方法皆有其相對的應用範圍，但串聯後所得資訊即可提供修復保存、履歷建置、鑑定識別及藝術家創作習性等研究領域參考運用，定義出文物暨藝術品之科鑑定程序。

【專文】

提到履歷表，一般人都會認為，那是為讓人在短時間內對素未謀面者能有較具體認知的一個媒介，所載者則為個人基本資料及學經歷，若我們把藝術品比喻為人，那作品的名稱、尺寸、材質、年代等資訊就好比是個人基本資料，而經歷的部分則可以仰賴科學的方法來建立，甚至這些科學履歷，還能提供給文史藝術學者參考使用。一直以來，歸類在人文科學的「藝術」與自然科學就像是兩條平行線，各有各的發展領域，雖稱不上相互對立，但兩者之間的互動及聯繫卻甚為欠乏；一直到前個世紀，為了使藝術品等文化資產得以永續保存，藝術與科學即開始有了產生交集的契機。談到藝術品的傳承，可由文藝復興時代以來的幾個世紀說起，在科學研究還不若現今蓬勃發展的時代，人類便一直以傳統方式修補或重塑藝術品，以這些美好的事物得以遺為後世觀賞，這個模式一直沿襲到19世紀以後，才開始以有系統的方式來修復與保存藝術品，但此時藝術和科學的發展仍侷限於各自的領域，沒有非常密切的交流。為了獲得藝術品所使用材料或其他相關資訊，以研究藝術品的最適保存方式，19世紀的歐洲始將藝術與科學結合以研究藝術品，更進一步的，為了以最適合的方式進行修復，除了發展出所謂的藝術品修復倫理外，在50、60年代亦開始將科學介入修復，調查藝術品所具有的材料類別，以利修復師能用不相容、可逆且可呈現藝術品原貌的物質進行修復，此時，藝術與科學的結合，在於回復或提高藝術品的價值。

在那時，由於藝術品多處於已受損的狀態，所以相關的科學研究，多是從作品上剝落處或由未缺損處取得樣品，而技術層面則朝儘量減少取樣量或以最小樣品進行最多元分析的方向邁進，另一方面也尋求適當的方式來定義藝術品中的哪些部分是由原創作者所繪，哪些區塊又是由修復師、作者後代、蒐藏家或其他畫家以修復(Restoration)、重繪(Over-painting)或補筆(Retouching)等方式介入而得，但是這些科學技術對藝術品的損傷還是無法避免；隨著科技的發展，部分破壞性的分析已逐漸被非破壞性技術取代，分析標的物也由受損而需修復的藝術品擴大到狀況良好的作品，這時藝術品科學研究的發展，也從藝術品保存修復進入了藝術品科學履歷建置與鑑定的領域，並以非破壞性檢測技術為主要研究方向。藝術品非破壞性檢視分析具有數十種方法，故必須先界定出各檢測程序的適用範圍，才能對應到其檢測目的，本次討論主題，會聚焦在藝術品的履歷建置及鑑識，以整合性觀念將這些方法程序化，故會針對立體顯微鏡檢視、紫外線(UV)誘導可見螢光檢視、紅外線(IR)檢視、X射線檢視及X射線螢光光譜(XRF)分析等技術之應用範圍進行相關探討。

立體顯微鏡

立體顯微鏡檢視或現今坊間常見的數位顯微技術，在藝術品細微受損紀實的應用相當廣泛，所謂的細微劣化或受損，是指藝術品在時間及環境的影響下所產生的自然老化劣化，這些大部分都屬於肉眼看不到或不易辨識的受損，在修復工作過程多難以察覺或修復之，甚至部分修復體系(如歐洲西班牙及法國)的修復倫理觀念中，這些不損及畫作狀況的細微受損痕跡，會被視為其自然演變處而應被保留，意即其為藝術品之「指紋」，可歸納入藝術品履歷的一部分，由於此類受損的裂痕屬不可逆之缺損，即使在溫、濕度劇烈變動下會更趨嚴重，但也僅會由原受損處放大或延伸，不會改變原受損處之樣貌及軌跡，所以一旦確認履歷建立者為真品時，即可藉其影像資料庫進行比對；在實務上，細微而淺的受損可用數位顯微鏡進行影像記錄，較明顯並具有一定深度的受損處，則需利用立體顯微鏡將受損樣貌與深度等一併記錄，作為藝術品及歷史文物之履歷資料。

UV

UV誘導表面可見螢光特性檢視是藝術品材料調查、狀況鑑定、修復保存、履歷建置等各領域中最常見的一門技術，它需在不受可見光干擾的暗室中，以適當的UV光源照射標的物，以得知其表面狀況、材料性質、受損形態及後置介入等資訊；紫外光誘導可見螢光之光學影像，能反映出的不止是材料的特性，更能一覽藝術品劣化或修復歷程，故被歸類為建立藝術品履歷的主要工具。UV誘導可見螢光特性檢視的應用層面，主要可界定出藝術品受髒污、漬痕及微生物入侵等污染類別，在藝術品本身或其保護層的黃化、白化及褐斑等變質狀況也可藉此技術觀察記錄之；此外，與檢視藝術品受修復或補筆的方式相近，在檢視畫作落款處時，若其使用材質或落款日期與作品不同，在UV照射下也可以觀察到不同的螢光特性，此特點即可做為藝術品鑑別的參考依據。

IR影像檢視

IR影像檢視的應用可分為底稿檢視與表面材料調查兩部分，前者主要可提供藝術品表層下的炭筆痕跡，在油畫部分，如創作者有以炭筆繪製底稿之習慣，即可藉IR檢視觀察到隱藏在畫作底下的炭筆底稿，在進行同一作者大量創作品的檢視之後，即可作為藝術家創作習性研究之參考；除了油畫作品外，如以墨筆為稿的廟宇彩繪構件，即使在表面塗層受煙害甚鉅，或經年累月後變得模糊而難以辨視時，IR反射檢視亦可觀察到墨筆滲入基底材後的原稿構圖；此特點的應用與UV檢視相同，底稿及表面塗層IR光學特性皆可應用於畫作履歷之建立。於表面材料調查部分，有些在可見光視覺上顏色相近的顏料，於IR檢視下具有不同的吸收或反射特性，繪畫層的層次也會較為顯著，這個特點亦可與UV檢視相輔相成，即部份修復、補筆甚或重繪、塗改等介入，也會因各材料在IR的吸收及反射特性不同而得以判識，並可為藝術品修復執行及鑑識辨認之參考。

X-ray

在藝術品修復領域中，X-ray檢視結果提供了相當可靠的資訊，其原因為在現代的修復倫理下，修復使用的材料需與原創作材料具備完全不同的特性，並在X-ray穿透檢視下具相異的遮蔽能力，所得的X-ray影像即可將這些修復、補筆或修飾等介入界定出來；另一方面，X-ray也可檢視文物結構及研究畫作表層底下是否存在其他圖層畫面，而與UV及IR等檢視技術相較，X-ray所得之光學影像較為複雜，與元素特性相關而更難被複製，此3種檢視技術分別提供作品表面、底層及穿透式之光學影像資料，要綜合這些結果而加以複製之可能性微乎其微，故若已確定所分析的作品為真跡者，一旦建立上述影像履歷，則幾可確認該作品已未有被複製之可能，而可成為藝品流通市場鑑定藝術品之最客觀及科學化之證據；同樣地，若能進行同一作者大量創作品的檢視，即可研究該藝術家是否有重繪新作品於舊畫作之上的習慣。

X射線螢光光譜(XRF)

科學分析方法的運用在藝術品及文物之修復、保存、鑑識等研究領域中實際上極受限制，主要原因係為大部分測試方法多無法避免由藝術品或文物上採取樣品，此作法屬非可逆之程序，若取/採樣人員技術及熟練度不足，輕則影響觀賞品質，重則會對文物造成傷害，因此，非破壞分析技術－XRF係成為保存科學家最常應用於調查藝術品及文物無機組成元素的儀器設備；此技術主要功能為進行藝術品所含礦物或金屬原料之元素分析，惟此方法的分析程序固然簡單，但無論在分析模式的選擇、光譜干擾的判斷、與分析結果的解讀等，皆需由具化學背景並累積相關經驗的人員執行，方可正確判斷測試標的物的材料成分或顏料種類；在XRF元素分析應用的實際案例中，建立同類受測物的分析數據資料庫是一項相當重要之工作，因複製品作者雖可模擬創作者畫風、筆觸等人為判斷之處，卻無從得知作者使用顏料種類、比例及調製方式等，故此技術運用於藝術品及文物分析研究時，在累積足夠數據的狀況下，即能做為文物來源、顏料調製、科學鑑識等之參考依據。

整體而言，就目前非破壞性檢視分析技術之發展，對藝術品狀況及組成之鑑定應用可分為下列7類檢測標的：(1) 表面受損狀況；(2) 污染/質變型態；(3) 修復/補筆介入；(4) 非原創之後製介入：(5) 炭/墨筆創作底稿；(6) 表層下之其他構圖；(7) 材料分析等，各項非破壞性檢視分析方法皆有其最主要之適用檢測標的，但卻沒有任何一種方法可全面涵蓋，惟此7項目標係分別而涵括於藝術品之修復保存、履歷建置、鑑定識別與藝術家創作習性等研究領域，而各項非破壞檢測技術之整合，除了可使個別應用研究領域所得資訊更為完善外，也可互補單一方法於各檢測標的所得結果不足處，故於藝術品科學檢測之應用範圍，尤其在藝術品履歷建置及鑑定識別之研究領域中，應整合不同非破壞性檢視分析方法所得之有效結果，才能減少因資訊不足而產生結果誤判的可能性。依上所述，針對藝術品履歷建置及鑑定識別之非破壞性檢測技術應用程序如下所敍：

基本上，藝術品履歷之建置應極其可能詳盡，故本領域之檢測方法程序，應由顯微檢視技術、UV誘導螢光特性檢視、IR底稿檢視、X-ray穿透檢視及XRF無機元素分析循序建立之；在各技術所得的資訊中，顯微檢視技術主要記錄藝術細微受損處，以為該藝術品供日後辨識之「指紋」；UV誘導可見螢光特性檢視主要調查藝術品曾受修復補筆之界入範圍，必要時也可記錄不同畫作上之非原創介入處以供相關單位參考；IR檢視枝術除了輔助UV檢視調查上述檢測目標，對藝術品是否存在炭筆底稿之調查及建立其IR光學特性影像等，亦為履歷建置不可或缺之資訊；在藝術品的履歷建置中，X-ray所提供的表層下構圖調查甚為重要，其與IR檢視技術之結合即可得知裸視無法觀察的藝術品表層下重要資訊；以XRF分析藝術品顏料種類及材料類別於藝術科學研究甚為重要，若建立不同作者、年代、區域或創作地點等相關資料庫，即可供為藝術品鑑定識別之重要參考依據。上述科學履歷建置所得資訊對藝術品鑑定識別領域而言，皆屬相當重要參考依據，是故本研究領域亦應以相同技術循序建立檢測程序，此外，UV及IR檢視對落款處是否屬後製介入之判讀能力，對藝術品鑑定而言，係屬決定性之參考依據，惟其檢測結果係牽涉到利益衝突，相關工作者應以科學之角度判讀之。