深红之谜:拉曼成像如何区分壁画中的“贵族”与“平民”颜料?

2025-11-20 16:42:39, 牛津仪器 牛津仪器科技(上海)有限公司


上回我们讲到,拉曼技术无损鉴定出古壁画中的珍稀“朱砂红”:拉曼显微技术:解锁千年壁画的无损“密码”》(点击查看上期内容)


今天,让我们将目光转向另一种深红色彩看科技如何揭开其背后的身份之谜甚至看清微米级的颜料颗粒

回顾上篇,我们利用TrueSurface®共聚焦拉曼成像,在起伏的壁画表面精准定位了珍贵的朱砂颜料。今天,故事的篇章翻到了另一片红色区域



01

色彩对比:深红背后的化学成分

在壁画的另一区域(箭头所示 area of interest 2,即目标区域2),颜色明显更为暗沉。





拉曼光谱迅速做出了“判决”——其主要成分是红赭石,一种广泛使用的天然氧化铁颜料,如下图1。


图1:两种红色亮红色(铅丹)和深红色区域(红赭石)的拉曼光谱对比图


朱砂价格高昂,是彰显财富的“贵族”颜料;而赭石则来源广泛,是接地气的“平民”颜料。


这一发现,或许暗示了壁画中不同部分的功能、年代或象征意义存在差异。



02

高清成像:微观世界里的成分地图

研究人员对该区域进行了高清成像(图2)。生成的“化学成分地图”清晰显示:


· 红色:赭石晶体

· 蓝色/绿色:碳酸钙粘结剂(绿色区域伴有更高荧光)


 这幅微观地图,让我们直观地看到了古代画匠调配颜料的痕迹。

图2:彩色编码拉曼图像叠加在白光图像上



03

截面分析:穿透“层层历史”

为了看清颜料层的叠压关系,研究人员制备了截面样本。在高分辨率拉曼成像下(图3),甚至连0.5微米大小的铅丹颜料团块都被清晰识别,这几乎达到了光学显微镜的理论极限!

图3:横截面的高分辨率拉曼图像,箭头指向微米级聚集物



04

技术总结

拉曼成像——考古学的超级侦探

从区分朱砂与赭石,到定位粘结剂,再到看清微米级的颜料颗粒,共聚焦拉曼成像技术完美地扮演了“微观侦探”的角色。


它无需取样,不怕粗糙,能化学成分,能看分布,还能三维重构。它为考古学家和文物保护工作者提供了前所未有的科学视角,让不会说话的文物,也能娓娓道来其沉睡千年的故事。


下载原篇笔记《考古领域拉曼应用手册》


















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