趙桂芳 賈連翔
摘 要:本文以清華簡圖像采集過程中的文物保護工作為基礎,探討簡牘圖像拍攝和掃描過程中涉及的文物保護工作的意義和困難,并提出一整套行之有效的準備工作、操作流程和要求、風險提示和注意事項等,希望能為相關文物保護工作提供經驗和參考。
關鍵詞:簡牘圖像采集 飽水拍攝和掃描 清華簡 文物保護
一、簡牘圖像信息采集過程中的保護意義
出土竹木簡牘的保護工作,除了搶救性保護、常規保養、專業性保護和預防性保護外,數字化保護近些年也受到大家愈發普遍的關注。目前,簡牘的數字化保護主要是利用數字技術手段對其物質形態信息進行全方位的采集、存儲,并建立簡牘的數字虛擬副本,從而在之后的文獻研究、展覽展示等工作中擺脫對簡牘實物的依賴,最大限度地減少對簡牘實物的接觸和損害,并使簡牘能以另一種形式長存于世。與此同時,數字化保護生成的簡牘信息數據,也可為本體的預防性保護、常規保養和專業性保護方案制定等提供科學依據和研究便利。簡牘數字化保護更是簡牘文物活化利用的重要基礎。
隨著數字化技術的不斷發展,簡牘數字化保護的內涵也愈加豐富,本文要討論的是作為簡牘數字化保護核心工作的圖像信息采集,尤其是其過程中的文物本體保護工作。在圖像采集技術方面,高清彩色圖像、紅外線圖像現已廣泛應用于簡牘圖像采集領域,近來針對某些極端性狀的簡牘,研究者又開發應用了廣域圖像采集技術。在簡牘本體保護方面,出土的飽水簡牘始終是保護難度最大的簡牘類型。因此,與飽水簡牘圖像信息采集技術相應發展的過程保護,對整個簡牘數字化保護都具有引領和示范的作用。
實際上,飽水簡牘保護的對象還要分為新近出土和早期出土兩類。新近出土的飽水簡牘,在地下沉睡了兩千余年,受到地下環境的物理因素、化學因素和生物因素等的綜合作用,出土時已腐朽、脆弱、開裂、殘損、字跡模糊不清。文物出土之后便不斷走向衰敗,飽水簡牘由于性狀較為惡劣,衰敗過程尤其短暫,急需施以搶救性保護,出土后也應盡早進行圖像信息采集。越臨近出土時地,獲取的信息越原始,簡牘數字化保護的效果便越理想。如果能在每枚簡牘搶救性清理保護之前和之后分別進行圖像信息采集,一定還可獲得更多可資比較的考古學信息,為后續的研究工作提供重要參考,其價值不可估量。相信這種兩次圖像信息采集的方案,會逐漸成為簡牘數字化保護的重要程式。
早期出土的飽水簡牘,現大多已處于常規保養和預防性保護階段,有些也已脫水處理。由于受早期技術水平和舊有觀念等的限制,或只能采集到黑白照片,或只拍攝了簡牘的單面圖像,或采集的彩色數字圖像分辨率較低,等等,這些舊資料雖較容易進行數字轉化,但已很難滿足現今文獻研究、展覽展示等工作的需求。在簡牘實物現狀允許的情況下,用現有技術手段對其補充進行更高質量的數字化保護,也是必要的工作。
無論是新近出土還是早期出土的簡牘,在圖像信息采集過程中必須有文物保護研究人員制定保護實施方案,并對操作技術進行指導和嚴格把關。對早期出土簡牘的相關工作,因涉及對舊有保護方式的短暫解除、復原或改進,文物保護流程更多、操作難度更大、操作風險更高。每一批出土簡牘的數量不定,少則幾枚,多則數千枚,無論數量如何,在圖像信息采集過程中,都需要制定一整套保護方案。保護方案不僅要有針對性地適合每批簡牘的具體性狀,還要涵蓋操作過程中的全部細節,更要依據和遵守文物保護法的相關規定。
二、簡牘圖像信息采集及其保護的難度
出土簡牘受地下環境的長期影響,外形、強度以及內部結構等都發生了不同程度的改變。飽水簡牘由于水環境的侵蝕,內部結構受到的破壞更為嚴重,竹木細胞質多已被地下水置換,體積膨脹,力學強度降低,性狀猶如煮熟的面條,脆弱不堪,移動操作難度極大。比如清華簡絕大部分寬0.5cm、厚0.15cm,最長者約48cm,操作時雙手托拿的力量稍有不平衡就會出現失誤。加之竹簡有近2500枚,在長期緊張且重復性的操作過程中偶有松懈,也會給竹簡保護帶來巨大的風險。
更為關鍵的是,就飽水簡牘本體而言,在未經脫水保護之前,離開水環境超過一定時間,就會因脫水而受到不可逆轉的破壞。不離開水環境的同時實現飽水簡牘的圖像信息采集,無疑是目前能夠想到的最有利于簡牘本體的數字化保護方式。但這對圖像采集技術、采集環境和采集設備,都提出了極高的要求,可謂當下最大的技術挑戰。此外,在大規模批量圖像采集過程中,由于簡牘個體性狀存在差異,如形制和殘損情況不同、色澤有別等,仍需有針對性地調整各項采集技術參數,如何在質量和效率之間取得最優的平衡,也是時刻要考慮的內容。
就新出簡牘而言,在上述過程中還要同時完成簡牘實物與數字虛擬副本的編號、登記、造冊,以及將數字資料與實體保管信息對接等工作。而對于早期出土的簡牘而言,除上述工作外,還涉及對已有保管的移交,已有保護的短暫解除、復原或改進,以及全過程的跟蹤登記等。
以下我們以清華簡圖像信息采集工作為例,詳細介紹其過程中的文物保護工作內容。
三、圖像信息采集前的準備工作
(一)風險評估
(1)清華簡圖像信息采集工作采用專項形式管理和開展。在啟動項目前,對竹簡的現狀進行理化檢測,確定其力學強度,進而為圖像信息采集的可行性提供科學依據。
(2)根據竹簡的性狀,以及當時的圖像信息采集技術的特點,確定最有利于數字化保護的采集形式。清華簡最終采取了傳統光學攝影、高清彩色數碼攝影和紅外掃描三種圖像采集方法,其中傳統光學攝影獲得的膠片可在后期進行電子分色,進一步實現信息數字化。
(3)針對竹簡的數量和保存狀況,對項目的工作量、啟動時間和實施周期進行預測評估。
(4)根據項目工作內容,對參與項目的人員數量及其業務水平進行評估。
(5)根據文物保護相關法律法規,對項目實施的合理性和科學性進行總體評估。
(二)項目準備
清華簡是典型的“飽水竹簡”,其力學強度低,操作風險大。清華簡內容極其珍貴,具有重大的歷史文化價值,圖像信息采集工作既要保證數字虛擬副本的高質量建立,更要堅持對竹簡本體的最小干擾。因此,項目的各項準備工作必須細致入微、反復斟酌,尤其要做好突發情況下的應急預案。
(1)組建項目團隊
由文物保管單位的相關責任人和項目負責人組建項目管理組。根據具體分工,聘請有文物攝影經驗的圖像信息采集人員、有多年經驗和操作能力強的簡牘保護技術人員以及科研協助人員。
(2)相關檢測
對竹簡進行相關數據分析檢測,目的是為制作保護實施方案提供科學依據。重點參考飽水竹簡的含水率、材質化學成分含量和纖維素降解情況,這些測試分析數據可以反映竹簡的腐朽狀況。
(3)儀器設備升級和改造
在不離開水環境的同時實現飽水簡牘圖像信息采集這一目標下,傳統光學攝影、高清彩色數碼攝影,須針對水的物理反光性,對攝影光源、鏡頭增加遮光附件,同時對飽水竹簡進行水膜覆蓋。紅外掃描可通過設計透明水槽的方式,在掃描儀圖像采集玻璃板上增加盛水裝置,使竹簡的掃描能在水中完成。
(4)制定圖像信息采集與保護實施方案
由有文物攝影經驗的圖像信息采集負責人制定簡牘圖像信息采集方案。對升級和改造的設備進行運行測試,掌握竹簡圖像信息批量采集的工作容量,以確定流水作業中一個工作輪次的竹簡數量,并測算工作用時、人員配置等。
由有豐富簡牘保護經驗的負責人根據竹簡的現狀制定配合圖像信息采集的保護實施方案和應急預案。實施方案和應急預案包括:竹簡的現狀、保護操作具體流程、人員分工及責任、注意事項與風險提示、文物和環境的安全提示等。
在制定圖像信息采集與保護實施方案時,應盡量合理精簡人工操作程序,最大限度地減少操作者的工作量和工作壓力,以規避不必要的風險。
(5)團隊成員的責任要求
保護負責人對全體團隊成員詳細解釋相關工作內容,明確分工,并提出相應要求,落實相應責任。團隊成員既要根據各自專業特點負責相應工作,更要本著對文物保護的責任心和使命感全身心投入其中。
(6)參與項目現場操作人員的培訓與演練
項目負責人對現場操作人員就項目實施的全過程進行總體講解。圖像信息采集負責人和保護負責人分別就實施方案中的具體操作、人員分工等作詳細講解。具體到每一位操作人員,包括操作流程順序、每一項操作的內容、正確操作方法、注意事項和風險等。尤其是保護人員在進行接觸竹簡的相關操作時,如何將風險降到最低,操作過程中如何相互配合,保證簡牘文物藏品不受傷害;圖像采集相關操作者應如何把握圖像質量,排除相關設備故障,等等。
在每位現場操作人員熟悉本人工作細節和整體工作流程后,組織全體操作人員進行過程演練。使用竹簡代替品進行圖像信息采集流水作業全過程測試,每人對自己的操作流程進行實操體會,保護負責人對每一流程進行監督把關,發現不符合要求的操作及時糾正指導,同時強調每一程序的關鍵點及相鄰流程間相互配合的必要性和重要性。
(7)安排操作空間
飽水簡牘圖像信息采集工作應安排充足的操作空間。操作空間按工作流程先后順序可由三部分組成:一是簡牘前期保護操作間,二是簡牘圖像信息采集操作間,三是簡牘后期保護操作間。三個操作間以簡牘圖像信息采集操作間為中心,在保證圖像信息采集操作及人員流轉活動空間的基礎上,前、后期保護操作間應盡量與之臨近。各操作間內部應按總體流程進行布置,但要保持相對獨立,盡量避免不同流程之間的相互干擾。
(8)藥品及安防準備
準備簡牘保護需要的化學藥品、器具等。準備化學試劑柜,要求遠離電源、遠離簡牘文物操作間。準備簡牘臨時存放的保險柜、簡牘保護用品用具存放柜。
為保證人身安全,操作人員操作時應穿戴棉織工作服、工作帽,個別流程操作需要戴上防護鏡或防毒口罩。竹簡脫色等步驟中的化學試劑會造成操作空間的空氣污染,應在簡牘保護操作間增加排風裝置和空氣凈化裝置。
部分化學試劑易燃燒或有爆炸風險,因此操作間應配置滅火裝置。
(9)動力及其他要求
用電原則上要求使用墻壁上的插座,防止亂拉電線或使用活動插座造成操作上的風險。每一階段工作啟動前和結束后,對設備用電等相關安全隱患進行專門檢查。
四、圖像信息采集的流程及要求
(一)簡牘圖像信息采集及保護操作總體流程
清華簡的傳統光學攝影、高清彩色數碼攝影和紅外掃描工作遵循了以下操作流程:
(1)紅外掃描:取簡→登記→清污→漂水(多次)→竹簡正面排版→預覽→正式掃描→竹簡背面排版→預覽→正式掃描→檢查圖像數據→漂水(多次)→恢復入藏狀態保護多項操作(此略)。
(2)彩色攝影(傳統光學攝影和高清彩色數碼攝影兩套設備同時架設):取簡→登記→脫色→漂水→竹簡正面排版→傳統光學攝影→高清彩色數碼攝影→竹簡背面排版→傳統光學攝影→高清彩色數碼攝影→檢查圖像數據→浸漂蒸餾水(多次)→恢復入藏狀態保護多項操作(此略)。
(二)圖像信息采集要求
(1)在對飽水簡牘進行傳統光學攝影、高清彩色數碼攝影時,如果簡牘竹木材與其上文字墨跡的色差在可見光下清晰可辨,可以采用直接攝影的方式,以減少對簡牘本體的影響。
(2)大多數飽水簡牘出土時竹木色澤已褐暗,其上文字墨跡在可見光下混淆難辨,需要進行化學脫色處理來加強二者的色差,以達到更好的圖像信息采集效果。在試驗過程中注意觀察脫色效果變化規律和時長,確定在流水作業中選擇最佳時機進行圖像信息采集。
(3)彩色攝影和紅外掃描如果作為一個流水作業項目逐次完成,一般來說應以操作過程相對簡單的紅外掃描在先,光源、參數調整相對復雜的彩色攝影在后。兩項工作建議由圖像采集人員承擔設備操作,保護人員負責簡牘的移取和排版調整。
(4)紅外掃描工作在增加透明水槽裝置后,已可徹底實現飽水竹簡不脫離水環境進行圖像采集。然而受掃描面積的制約,對于尺寸較長的簡牘要進行特殊的排版或拼版。
(5)彩色攝影工作在對攝影光源、鏡頭增加遮光附件以及對飽水簡牘進行水膜覆蓋后,已可以有效控制反光點問題,雖不可能完全避免反光點的生成,但可以通過調整光源角度等,將反光點控制在固定區域并將面積控制在最小。
(三)圖像信息采集過程的保護要求
(1)清華簡有些表面污垢比較牢固,一時無法去除干凈,本著不傷害竹簡本體及文字的原則,可暫緩處理,經過長時間水溶液的作用再嘗試清除。在紅外掃描前可進行一次清污處理,操作時要精力集中、用力適中,始終堅持不破壞竹簡本體這一基本原則。
(2)漂水是在圖像信息采集過程中多個環節都需進行的操作。竹簡在水中操作難度相當大,取簡時操作人員每每需要屏息靜氣,尤其是針對尺寸較長、已有殘裂或強度極差的竹簡,操作更要謹慎,稍有不當,就會造成不可挽回的損失。如果竹簡數量龐大,漂水操作的工作量也成倍增長,重復性工作所造成的疲勞和松懈,也是不得不克服的困難。
(3)清華簡圖像信息采用了雙面采集的方式,對竹簡進行翻面排版也是重要的操作環節。這一操作程序需要有豐富簡牘保護經驗和操作熟練的人員方能勝任。
(4)正式脫色操作前,應針對簡牘特性進行脫色試驗,從簡牘安全的角度綜合篩選出脫色劑濃度最低、顯色效果好、時間最短者作為最佳方案。正式脫色操作時也應按試驗原則,注意保持脫色劑濃度,重點觀察變色時間。竹簡在脫色液中只要文字清晰即可取出,不可以脫色時間過長以致損傷竹簡。彩色攝影工作應在有限的變色時間內高效完成。脫色后的竹簡必須用蒸餾水浸泡數次,目的是去除簡牘上的脫色液,防止脫色液對簡牘材質產生影響。
(5)登記和簡牘編號核查工作,須要伴隨圖像信息采集及其保護的全過程,直至簡牘入庫保存。流水作業過程中,會有部分竹簡滯留等待進入下一工作流程,需要登記人員重點關注。飽水竹簡通常會暫置于臨時承裝瓷盤的水溶液中,由于飽水竹簡自身重量較輕,有些殘片體積較小,經常會在水中移動,多枚竹簡在同一盤中時常會發生順序變化,登記和保護操作人員也要對此重點關注,并給予及時糾正。
(6)簡牘從庫房取出和歸還都需要有保護人員和庫房保管人員辦理交接手續。制定項目實施方案時應對每天處理簡牘的數量有科學準確的估算,要保證當天取出的竹簡可以當天完成圖像信息采集及相關保護工作,及時送回庫房入藏。
五、圖像信息采集的風險提示和注意事項
1.簡牘圖像信息采集操作間原則上要求溫濕度和庫房的溫濕度接近,以避免環境溫濕度的突變破壞簡牘穩定性。
2.飽水竹簡糟朽脆弱,涉及移動竹簡的人工操作流程,要始終雙手操持,保持力量均衡。大范圍移動時,要有協助人員加以保護。
3.在圖像信息采集過程中,要始終牢記飽水竹簡不能離開水,拍攝和掃描所用的時間要盡可能縮短。
4.圖像信息采集人員對拍攝和掃描的每一版圖像信息都要及時檢驗,當時調整,盡量避免事后補拍等,防止對竹簡增加不必要的干擾。
5.每項圖像信息采集結束后,竹簡返回原盤要按照原始順序排序。
結語
簡牘文物是中華文明寶貴的文化遺產,文物保護工作者所做的一切工作都是為了維護其質量,延長其壽命。與此同時,簡牘保護又是一項伴隨簡牘出土、藏存始終的工作,是文物收藏單位的長期任務,負有傳承中華文明的歷史使命。以簡牘圖像信息采集為核心的簡牘數字化保護,是順應時代發展的新方向,也是當下開展相關研究和文物活化的重要基礎。這一工作涉及多學科技術聯動配合,其中包含大量細致入微的簡牘本體保護工作。清華簡的數字化保護引入了先進的圖像信息采集技術,依靠豐富的簡牘保護經驗、科學的流程管理,以及團隊成員的認真負責和密切配合,不僅取得了令學界滿意的圖像信息成果,更確保了簡牘本體在工作中的最大安全。我們把上述情況全面介紹出來,希望能為相關文物保護工作提供經驗和參考。
附記:清華簡圖像信息采集過程中的文物保護工作得到了長沙簡牘博物館胡冬成、夏曉玲和長沙市文物考古研究所肖靜華的支持;圖像信息采集工作得到了清華大學美術學院攝影實驗室李亮、鄭林慶、劉祺的支持;清華大學出土文獻研究與保護中心的部分師生參與了該工作,特此致謝。
(責任編輯:田穎)