基于现代数字技术的书画文物保护与修复研究

王文嘉

中国有着几千年的历史，相关文物不可胜数。书画文物作为不可再生的文化遗产，传承的历史和记忆极为珍贵，但由于其有机物的特点，空气中的水分、时间的流逝、人为损坏等原因，其保护难度逐渐加大。现代技术的应用推进了书画文物修复的进展。书画文物的修复与保护需要结合新型数字技术，避免对书画文物造成二次损坏，为中国文物修复和文化传承助力。本文通过对现代数字技术的介绍，阐述了现代数字技术对书画文物修复及保护的重大意义。

一、现代数字技术

（一）数字技术简介

数字技术是一项与电子计算机结合的科学技术，是指借助一定的设备和技术，如数字编码、区块链、5G技术等，将图、文、声、像等信息转化为二进制数字进行加工、存储、还原、传输的技术。由于以二进制方式进行传递，传输内容抗干扰能力强，不易受到外界干扰，大大提高了传输准确度，只有0和1的数值使得解码变得统一，通用性强。

（二）数字技术发展现状

20世纪50年代，数控机床的产生使电子装备的制造迈入了新的阶段，微型计算机的发展给现代数字技术打下了坚实的基础，随之研发的数控三坐标测量机和工业机器人成为数字技术处理的重要装置。现今，数字技术被广泛应用于各种领域，如工业绘图、力学分析、模拟场景等。

二、书画文物

（一）书画简介

书画的书是指“书法”，画指的是“绘画”，书画是书法和绘画的结合。中国古代艺术家讲究“诗中有画，画中有诗”，所以现存的很多书画都是以诗和画结合的方式展现在大家面前。书画中往往饱含了作者浓烈的感情色彩，不同性格的作者对书画的阐述不尽相同。绘画是中国起源最早的艺术形式之一，早在彩陶中就绘有动物进行装饰;书法大多是古代名人、著名书法家的真迹。能称得上文物的必然是具有极高价值的，这些真迹大多只有一份，这就对书画文物保护和修复提出较高的技术要求。

（二）书画文物保护与修复的必要性

1.书画文物的珍贵性

书画不仅是一种记录的工具，更是一种艺术作品，高超的绘画与书法技术能够给欣赏者带来独特的视觉享受。经过多年的传承，很多书画技艺都已失传，相关专家只能从被修复的书画文物中才能习得，书画修复的重要性日渐凸显。除了技艺研究，很多出自名人的书画也具有历史意义，比如司马光的《资治通鉴》手稿，虽然在文字书写方面无法给人带来极致的感受，但由于其重要的文化意义，相关文物保存显得十分有必要。中国作为历史大国，书画文物是大众了解中国传统文化的直观方式，书画文物保护与修復的重要性不言而喻。

2.书画文物的复杂性

中国历史悠久，书画文物来自不同朝代，使用载体不尽一致，数量巨大，种类繁多。根据其经历、地理位置不同，留存完整性也不相同，文物修复工程量巨大;加之相关技术不具备针对性，针对不同情况需要专业人员灵活变通，增加了人工修复难度。

3.书画文物的脆弱性

由于书画保护对各方面的要求极高，并且载体本身经过多年的留存已经变得十分脆弱，目前留存的部分书画文物已经经历过一次修复，二次修复变得更加困难，这些问题都增加了书画文物的脆弱性，加大了书画文物保护与修复的难度。

（三）书画文物保存的影响因素

1.环境因素

中国现存书画主要以纸、布、绢等载体保存，这类载体往往需要在20℃左右的温度中才能够进行长久保存，所以，温度变化，如换季、更换保存地点等情况都有可能对书画造成损伤。书画材料一般是以水和植物纤维混合而成，容易吸引害虫繁衍啃食，环境湿度过大造成的发霉、文字脱落等情况也难以避免。空气中的污染物也可能使书画文物变质损伤，比如硫化氢会与颜料产生反应导致作品变色;阳光中的紫外线会导致作品褪色等。

2.人为因素

目前，中国书画修复及保存大多依靠专业人士操作，但是人工不可控性较大，很可能出现人为操作不当使珍贵的书画文物无法二次修复等情况。并且，相关专业人士的培养极为复杂，需要大量时间和经验的积淀才能着手文物修复工作。

（四）书画文物保护及修复的数字技术应用

1.数字技术重现载体材料、酸碱度等

部分书画文物破损后已经无法找到丢失部分，相应的字画载体也丢失，人工重现载体无法做到精确地数据控制，比如原载体酸碱度、书法笔墨的颜色等。纸张颜色不同或质地不一致将导致书画作品难以统一保存，在相同的条件下，原本的载体和修复的载体老化程度不一会导致后期维护更加困难。而数字技术的诞生，能够近乎完美地复制载体以及根据数据配比相同的笔墨。随着现代数字技术的发展，未来的复制技术一定会更加完善，将书画作品1∶1复刻到新纸张这种整体书画的复刻临摹技术将成为可能。

2.数字技术控制色差、湿度、光线等环境因素

由于书画文物保存对环境的要求极高，仅依靠人力经验不现实，现代数字技术被应用其中。只需要在保护场馆中安装环境监测相关工具，后台进行监测数据的分析就能够将光线、温度、湿度等环境因素控制在合理范围内。

3.数字技术对文物进行除尘清洗、揭裱

传统的文物除尘都是人工使用软毛刷进行除尘，需要操作者具备过硬的技术。如今，已经开始使用激光清洗等专业方式，摒弃了传统人工耗时耗力的缺陷，只需控制激光清洗的相关设置，针对不同区域设定不同清洗力度，就能够对书画进行最大程度的保护。传统揭裱为人工揭裱，不仅需要专业人员具备丰富的经验，并且耗时耗力，还经常出现力度不对造成书画破损等问题，现代数字技术揭裱可以有效遏制这种现象。目前中国最常见的数字揭裱技术为生物试剂揭裱，这种方法不会对文物造成损伤，并且力度小到可以忽略不计，增加了揭裱成功率。

4.数字技术成像修复保存文物

数字技术可以根据书画文物现存的图案，使用数字图像修复技术针对书画中模糊不清以及损坏的部分进行修补，使书画尽可能恢复完整清晰。传统的人工修复很难精确分析出书画的信息，完整修复难度较高。随着现代数字技术的飞速发展，3D打印、VR等技术越来越频繁地被运用于文物保护，比如巴米扬大佛就根据残存的破碎石块进行了虚拟佛像的修复及保存，由此可见，数字成像相关技术逐渐趋于完善。针对损伤严重，已经无法被修复的字画文物，也可以采用虚拟影像方式进行存储或展览，观赏者僅需要戴上VR设备就可进行欣赏，不仅能够使更多爱好者足不出户就能观赏文物，而且避免了运输途中可能会对书画造成的损伤。

（五）目前取得成就

目前，部分博物馆建造了专业规模的文物保护修复中心并投入使用，如河南博物院文物保护技术研究中心、首都博物馆文物保护修复中心等。文物分析检测使用扫描、能谱分析、电镜分析、拉曼光谱分析和穆斯堡尔谱分析等检测手法，文物保护方面的有机、无机加固材料等方式进行修复。

（六）数字技术应用存在的问题

首先，书画文物修复与保护的主要目的是保证该文物的社会价值以及研究价值，但是数字技术的干预有可能会干扰相关历史信息的准确性或者因为成像失误造成部分信息错误。一旦失误，很有可能因为文物修复的不可逆性导致无法重新修复。目前，虽然现代数字技术越来越频繁地被应用于书画文物保护与修复中，但部分书画修复工作依然需要依靠有经验的专家进行操作，机器无法灵活变通。

（七）未来发展趋势

中国应当加大对数字装备、数字制造方面的研究和资助力度，与更多的先进技术如人工智能、大数据结合，使数字技术能够更加完备地应用于书画修复与保护中。积极开展国际交流，学习他国优秀技术，研发出中国独有的书画文物保护与修复技术。大力培养人才，为中国数字技术培养优秀人员，加快研发速度。

三、结语

本文从书画文物的特殊性入手，分析了书画文物保护的必要性和难点，验证了数字技术的应用对文物保护的必要性和重要性。虽然目前相关技术的应用还不能保证100%的成功率，但相较之前仅依靠人力的保护与修复方式，现代数字技术与人力相结合，使书画保护与修复成功率大大提升。随着科技的不断发展，相信数字技术会不断创新、与时俱进，由此促进书画保护与修复的更加完善。

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（作者单位 河南博物院）