淺談在文物保護中對科技手段運用的認識

彭 紅

（云南省昆明市盤龍區龍泉街道辦事處，云南 昆明650000）

淺談在文物保護中對科技手段運用的認識

彭 紅

（云南省昆明市盤龍區龍泉街道辦事處，云南 昆明650000）

文物既是我國祖先留下來的歷史文化遺產，又是我國研究古代歷史的重要手段，對文物進行保護是后世子孫的應盡責任。然而文物經過千百年的流傳，很容易受到溫度、濕度以及其他因素的影響而被破壞，因此應用先進的科技手段對文物進行保護非常具有必要性，本文從信息數字化、化學與物理兩個方面列舉了保護文物的主要科技手段，希望有借鑒意義。

文物保護；科技手段；運用

一、數字化技術科技手段在保護文物中的重要意義

在我國信息化發展迅速的今天，計算機技術與網絡技術得到了廣泛應用，傳輸技術與數字存儲被極大普及，這給人們加工、存儲與查詢信息帶來了極大的便利。當然文物數字化保護也不例外。應用文物數字化保護技術，既可以實時存儲以及記錄信息，也可根據文物材質實際情況借助三維掃描應用數字化技術以達到向游客展示虛擬文物的目的。例如我國故宮博物館中的數字故宮項目、秦俑博物館中的三維數字建模等。文物信息數據數字化，由于它既包括了文物自身附帶的人文歷史與地理信息，同時還具有其自身的物理特點，因此除對這些文物信息用數字化形式加以有效保存之外，還能夠避免時空的限制，讓訪問、查詢者在線查詢文物資料。此外，數字化系統建設好之后，可以實現一次投資多次使用，研究與觀測文物時能避免因搬運與移動文物而帶來的損傷。文物調查及數據庫管理系統于2001年全面啟動，它是我國數字博物館建設的重大標志。故宮資料信息中心，實現了計算機光纖網絡系統，并建立起管理型數據庫，異地他鄉的華僑也可以通過國際網站欣賞到祖國的文物。敦煌的數字攝影測量技術與計算存儲圖像處理技術，能保存壁畫與石窟檔案等信息，在一定程度上保護了這一世界瑰寶。總之，當現代制造及設計技術被充分引入之后，它將現代計算制造技術與文物修復技術有效地統一起來，從而在降低修復技術人員實際工作量的同時，最大程度地防止和減少文物損傷，使修復質量得到保障。

二、文物保護中的幾種重要手段

當今，隨著科技的發展，科技手段對于文物保護的重要性及必要性顯而易見。科技手段的應用范圍在逐步擴展，科技手段本身也在與時俱進。目前主要有三維激光掃描技術、文物影像技術和數字化信息采集與存儲。

首先，三維激光掃描技術。我國計算機視覺技術以及圖形學技術得到了極大發展，若在文物修復上應用數字技術會非常方便，它立足數字化平臺，通過掃描拍攝，將文物性狀與顏色錄入進去，從過去的平面像素點重建物體轉變到現在的三維空間點。三維掃描技術保證測量時不接觸文物，不但精確率得到了保證，而且速度也很快。另外在創建模塊時應用AUTOCAD與3DS-MAX這些輔助設計，人們可以很方便地測量文物數據、復原文物紋飾以及建立仿制品，這給文物的數字化展示與保存帶來了極大的促進作用。在構建數字化三維文物模型時采用虛擬技術，能三維可視化展示文物，讓游客在多個方位與角度欣賞文物，游客能感受到身臨其境的良好體驗。應用3D信息采集系統，能夠使游客借助觸摸屏全角度觀看文物的細部，游客只需點擊其中一個點，就能得到其三維數據，當選取其中兩個點，就能得到十分精確的測量數據，連起伏度都能明確。借助計算機還能夠讓文物外出展覽，將三維數據在數字化機床上輸入，便可出現模型的精確包裝。應用高清照相、三維掃描這些采集方式能夠對文物的色彩紋理與三維數據等實時采集，建立其實物三維模型數據庫，充分保存文物形式數據、空間關系等三維數據。

其次，文物影像技術，將數字化文物信息實時應用，不但能存儲磁光介質，還能對文物信息精確全面地保存。文物影像技術是數字化攝影的一種，能多方位記錄文物實體。數字化攝影測量技術獲取到物體照片，在解析與驗算之后，獲取物體外形以及空間等信息。這種文物影像倍率較高，可以為游覽者對數據的多角度研究與觀測給予幫助。應用數字化圖像，不但效率較高，而且不會對文物產生破壞，若文物褪色、載體材料老化，能夠調整并恢復文物顏色，讓文物彩色對比度得到極大增強，而對紋理充分合成，又可以極大修復古畫的殘損位置。

最后，數字化信息采集與存儲。實體博物館中收藏的文物具有不可替代性，因此博物館必須要對其進行保護，保證藏品能夠保存原狀，避免人為與自然損壞。但很多藏品在保管時出現了重藏輕用的情況。另外，保管藏品會形成很多信息記錄，例如入庫憑證、文物總賬、目錄卡、鑒定材料、保護修復記錄、影響資料等。他們都有很高的管理信息與學術價值，若人工保管這些繁瑣信息，會降低博物館辦事效率，影響文物的保護與利用。建立文物數字化，能夠借助圖像、符號與文字形式，將其記錄、復制、描述與加工于數字載體，應用虛擬現實、影像聲音與三維空間等方式充分彌補實體無法更換與展出的劣勢。文物的提取只需用于數字建檔、保養與展出，其他條件下無需提取，這就對文物進行了極大保護。另外，數字化系統可以根據質地、形狀以及年代分類存放藏品，文物管理人員僅通過計算機系統功能就能輕易檢索出藏品的詳細資料與具體存放位置。

三、我國保護文物的物理、化學技術科技手段

（一）拉曼光譜

拉曼光譜屬于散射廣譜，它能分析不同于入射光譜頻率的散射光譜，從而得到分子振動與轉動信息并在分子結構分析中得以應用。探究其腐蝕機理便可科學合理地制定出如何保護金屬文物的詳細方案。文物顏料因為氣候與環境的持續變化而退化脫落，很多新出文物中，不但顏料比較潮濕，而且大多還屬于分層的混合顏料，這對顏料分析的準確性很是不利。拉曼光譜技術則能以光子為探針，無損檢測原位，由于各物質拉曼普具有特異性，因此能敏感性作用于樣品結構與成分。該技術在五代馮暉墓、意大利南部紅描陶器、河南無釉質著色陶器等得以充分應用。

（二）X射線衍射技術

X射線衍射不僅快捷無損，而且有很高的測量精確度，可以得到晶體較為完整的信息。例如將其用于兵馬俑殘件，將銀器銹蝕與青銅銹蝕相對比，研究青銅器自發銹蝕的試驗規律與反應熱力學，算出青銅器銹蝕的方程式，即通過氧化銅途徑，并得出重要結論：對青銅器進行防潮，能夠達到防銹蝕目的。部分專家通過該技術找出了青銅器腐蝕層中的次生礦物，例如錫石、赤銅礦、白鉛礦、藍銅礦與孔雀石，并表示這些礦物形成德爾腐蝕層能夠保護青銅器表面。

（三）X射線熒光

X射線熒光分析技術用于文物保護，主要是先對文物成分進行分析，以掌握文物的材質，對文物的損壞過程與機理進行查明后，再對質變產物成分進行分析。使用熒光分析技術對文物附近大氣氣溶膠以及化學污染物進行研究，了解文物保護是否妥善。此外，還要應用X射線熒光來研究保護前后的成分變化。該技術在保護文物中非常重要，可以說是不可或缺的。

（四）掃描電鏡-能譜應用

掃描電鏡的工作原理主要是光驅掃描與逐點成像，其中背散射電子信號與二次電子信號最是經常用到，二次電子信號主要在表面形貌襯度顯示上應用，背散射電子信號主要在原子序數襯度上應用。X射線纖維能譜分析是掃描電鏡-能譜中的重要技術，該能譜分析儀主要借助樣品被激發出的特性即X射線能量從而對樣品中的元素進行明確。將掃描電鏡-能譜應用于文物保護中，主要有以下幾個方面：認識文物本體材料、分析晶體形態與組織結構和尺寸測量等微觀形貌、分析成分、分析病害產物與病害特征、分析文物病害、研究文物保護材料學、選擇與評價保護材料、掌握金屬質文物微觀形貌等。當然，該技術在紡織品文物中也同樣能得到應用，然而紡織品文物不導電，必須要使用導體材料作為式樣，這就有可能覆蓋結構細部特征或者重要信息，導致最后結論不精確。

三、總結

文物是我國五千年文明的見證，也是祖先留下來的文化遺產。在新的歷史條件下，我們要應用科技手段去保護文物，并讓科學技術手段應用于文物保護的各個環節，例如文物發掘、文物市場監管、文物災害保護等方面，給文物給予全過程保障。本文列舉了文物保護的數字化科技與常見的物理、化學科技，希望能促進我國文物保護工作的極大發展。

[1]祝德顯.現代測繪科學技術在文物保護中的應用[J].內江科技，2012（12）：113-114.

[2]何流.現代科學技術對中國文物保護的影響和啟示[J].中國文物科學研究，2013（4）：28-33.

[3]王曉靜.現代科技在紡織品文物保護中的應用[J].文物世界，2014（6）：56-58.

[4]曹葉云.淺談近景攝影測量技術在文物保護中的應用[J].企業科技與發展，2015（9）：48-49.

[5]陳娜.數字圖像修復技術在文物保護中的應用[J].電子世界，2014（16）：273.

[6]魏東，王艷.文物保護過程中易出現的問題和解決方法[J].北方文學（下旬刊），2014（9）：174.

[7]孫紅燕，龔德才，傅渝.魚鰾膠-海藻酸鈉混合溶膠在文物保護修復中的應用[C].東亞文化遺產保護學會第二次學術研討會論文集，2011：314-321.

G122

A

彭紅（1965-），女，漢族，四川省瀘州市人，本科，文化館員，主要研究方向：基層群眾文化活動及建設、文物保護工作。