基于現代數字技術的書畫文物保護與修復研究

王文嘉

中國有著幾千年的歷史，相關文物不可勝數。書畫文物作為不可再生的文化遺產，傳承的歷史和記憶極為珍貴，但由于其有機物的特點，空氣中的水分、時間的流逝、人為損壞等原因，其保護難度逐漸加大。現代技術的應用推進了書畫文物修復的進展。書畫文物的修復與保護需要結合新型數字技術，避免對書畫文物造成二次損壞，為中國文物修復和文化傳承助力。本文通過對現代數字技術的介紹，闡述了現代數字技術對書畫文物修復及保護的重大意義。

一、現代數字技術

（一）數字技術簡介

數字技術是一項與電子計算機結合的科學技術，是指借助一定的設備和技術，如數字編碼、區塊鏈、5G技術等，將圖、文、聲、像等信息轉化為二進制數字進行加工、存儲、還原、傳輸的技術。由于以二進制方式進行傳遞，傳輸內容抗干擾能力強，不易受到外界干擾，大大提高了傳輸準確度，只有0和1的數值使得解碼變得統一，通用性強。

（二）數字技術發展現狀

20世紀50年代，數控機床的產生使電子裝備的制造邁入了新的階段，微型計算機的發展給現代數字技術打下了堅實的基礎，隨之研發的數控三坐標測量機和工業機器人成為數字技術處理的重要裝置。現今，數字技術被廣泛應用于各種領域，如工業繪圖、力學分析、模擬場景等。

二、書畫文物

（一）書畫簡介

書畫的書是指“書法”，畫指的是“繪畫”，書畫是書法和繪畫的結合。中國古代藝術家講究“詩中有畫，畫中有詩”，所以現存的很多書畫都是以詩和畫結合的方式展現在大家面前。書畫中往往飽含了作者濃烈的感情色彩，不同性格的作者對書畫的闡述不盡相同。繪畫是中國起源最早的藝術形式之一，早在彩陶中就繪有動物進行裝飾;書法大多是古代名人、著名書法家的真跡。能稱得上文物的必然是具有極高價值的，這些真跡大多只有一份，這就對書畫文物保護和修復提出較高的技術要求。

（二）書畫文物保護與修復的必要性

1.書畫文物的珍貴性

書畫不僅是一種記錄的工具，更是一種藝術作品，高超的繪畫與書法技術能夠給欣賞者帶來獨特的視覺享受。經過多年的傳承，很多書畫技藝都已失傳，相關專家只能從被修復的書畫文物中才能習得，書畫修復的重要性日漸凸顯。除了技藝研究，很多出自名人的書畫也具有歷史意義，比如司馬光的《資治通鑒》手稿，雖然在文字書寫方面無法給人帶來極致的感受，但由于其重要的文化意義，相關文物保存顯得十分有必要。中國作為歷史大國，書畫文物是大眾了解中國傳統文化的直觀方式，書畫文物保護與修復的重要性不言而喻。

2.書畫文物的復雜性

中國歷史悠久，書畫文物來自不同朝代，使用載體不盡一致，數量巨大，種類繁多。根據其經歷、地理位置不同，留存完整性也不相同，文物修復工程量巨大;加之相關技術不具備針對性，針對不同情況需要專業人員靈活變通，增加了人工修復難度。

3.書畫文物的脆弱性

由于書畫保護對各方面的要求極高，并且載體本身經過多年的留存已經變得十分脆弱，目前留存的部分書畫文物已經經歷過一次修復，二次修復變得更加困難，這些問題都增加了書畫文物的脆弱性，加大了書畫文物保護與修復的難度。

（三）書畫文物保存的影響因素

1.環境因素

中國現存書畫主要以紙、布、絹等載體保存，這類載體往往需要在20℃左右的溫度中才能夠進行長久保存，所以，溫度變化，如換季、更換保存地點等情況都有可能對書畫造成損傷。書畫材料一般是以水和植物纖維混合而成，容易吸引害蟲繁衍啃食，環境濕度過大造成的發霉、文字脫落等情況也難以避免。空氣中的污染物也可能使書畫文物變質損傷，比如硫化氫會與顏料產生反應導致作品變色;陽光中的紫外線會導致作品褪色等。

2.人為因素

目前，中國書畫修復及保存大多依靠專業人士操作，但是人工不可控性較大，很可能出現人為操作不當使珍貴的書畫文物無法二次修復等情況。并且，相關專業人士的培養極為復雜，需要大量時間和經驗的積淀才能著手文物修復工作。

（四）書畫文物保護及修復的數字技術應用

1.數字技術重現載體材料、酸堿度等

部分書畫文物破損后已經無法找到丟失部分，相應的字畫載體也丟失，人工重現載體無法做到精確地數據控制，比如原載體酸堿度、書法筆墨的顏色等。紙張顏色不同或質地不一致將導致書畫作品難以統一保存，在相同的條件下，原本的載體和修復的載體老化程度不一會導致后期維護更加困難。而數字技術的誕生，能夠近乎完美地復制載體以及根據數據配比相同的筆墨。隨著現代數字技術的發展，未來的復制技術一定會更加完善，將書畫作品1∶1復刻到新紙張這種整體書畫的復刻臨摹技術將成為可能。

2.數字技術控制色差、濕度、光線等環境因素

由于書畫文物保存對環境的要求極高，僅依靠人力經驗不現實，現代數字技術被應用其中。只需要在保護場館中安裝環境監測相關工具，后臺進行監測數據的分析就能夠將光線、溫度、濕度等環境因素控制在合理范圍內。

3.數字技術對文物進行除塵清洗、揭裱

傳統的文物除塵都是人工使用軟毛刷進行除塵，需要操作者具備過硬的技術。如今，已經開始使用激光清洗等專業方式，摒棄了傳統人工耗時耗力的缺陷，只需控制激光清洗的相關設置，針對不同區域設定不同清洗力度，就能夠對書畫進行最大程度的保護。傳統揭裱為人工揭裱，不僅需要專業人員具備豐富的經驗，并且耗時耗力，還經常出現力度不對造成書畫破損等問題，現代數字技術揭裱可以有效遏制這種現象。目前中國最常見的數字揭裱技術為生物試劑揭裱，這種方法不會對文物造成損傷，并且力度小到可以忽略不計，增加了揭裱成功率。

4.數字技術成像修復保存文物

數字技術可以根據書畫文物現存的圖案，使用數字圖像修復技術針對書畫中模糊不清以及損壞的部分進行修補，使書畫盡可能恢復完整清晰。傳統的人工修復很難精確分析出書畫的信息，完整修復難度較高。隨著現代數字技術的飛速發展，3D打印、VR等技術越來越頻繁地被運用于文物保護，比如巴米揚大佛就根據殘存的破碎石塊進行了虛擬佛像的修復及保存，由此可見，數字成像相關技術逐漸趨于完善。針對損傷嚴重，已經無法被修復的字畫文物，也可以采用虛擬影像方式進行存儲或展覽，觀賞者僅需要戴上VR設備就可進行欣賞，不僅能夠使更多愛好者足不出戶就能觀賞文物，而且避免了運輸途中可能會對書畫造成的損傷。

（五）目前取得成就

目前，部分博物館建造了專業規模的文物保護修復中心并投入使用，如河南博物院文物保護技術研究中心、首都博物館文物保護修復中心等。文物分析檢測使用掃描、能譜分析、電鏡分析、拉曼光譜分析和穆斯堡爾譜分析等檢測手法，文物保護方面的有機、無機加固材料等方式進行修復。

（六）數字技術應用存在的問題

首先，書畫文物修復與保護的主要目的是保證該文物的社會價值以及研究價值，但是數字技術的干預有可能會干擾相關歷史信息的準確性或者因為成像失誤造成部分信息錯誤。一旦失誤，很有可能因為文物修復的不可逆性導致無法重新修復。目前，雖然現代數字技術越來越頻繁地被應用于書畫文物保護與修復中，但部分書畫修復工作依然需要依靠有經驗的專家進行操作，機器無法靈活變通。

（七）未來發展趨勢

中國應當加大對數字裝備、數字制造方面的研究和資助力度，與更多的先進技術如人工智能、大數據結合，使數字技術能夠更加完備地應用于書畫修復與保護中。積極開展國際交流，學習他國優秀技術，研發出中國獨有的書畫文物保護與修復技術。大力培養人才，為中國數字技術培養優秀人員，加快研發速度。

三、結語

本文從書畫文物的特殊性入手，分析了書畫文物保護的必要性和難點，驗證了數字技術的應用對文物保護的必要性和重要性。雖然目前相關技術的應用還不能保證100%的成功率，但相較之前僅依靠人力的保護與修復方式，現代數字技術與人力相結合，使書畫保護與修復成功率大大提升。隨著科技的不斷發展，相信數字技術會不斷創新、與時俱進，由此促進書畫保護與修復的更加完善。

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（作者單位 河南博物院）