藏在壁画色彩里的千年密码，竟然被光谱仪“破译”了！！！

光谱技术可以实现实时、无接触、无污染地检测物质成分，从而可以用于文物和古迹中安全中快速检出物质成分。

光谱成像技术是依托成像光谱学发展而来的非接触式无损检测手段。该技术最早源自空间遥感领域，按照光谱分辨率与检测能力差异，可分为多光谱成像与高光谱成像两类。早在 2001 年，敦煌研究院便与美国盖蒂保护研究所合作，在莫高窟第 85 窟的保护工作中运用多光谱成像技术，成功识别出肉眼无法辨识的题记信息。此后，该院又与日本东京文化财研究所合作，对莫高窟第 285 窟壁画开展多光谱成像勘察，在多处区域检测出有机颜料的存在。

在敦煌壁画的颜料体系中，白色矿物颜料包含高岭石（）、方解石（）、石膏（）、石英（）、氯铅矿（）、白云母（）、滑石（）、硬石膏（）、铅白（）与硫酸铅矿（）等；红色颜料以硫化汞（）类（朱砂、银朱、朱礓）、三氧化二铁（）类（铁红、土红）、四硫化四砷（）（雄黄）及四氧化三铅（）（铅丹）为主；蓝色颜料则包括碱式碳酸铜（）（石青）、硫代铝硅酸钙钠（）（青金石）与硅酸硫铝酸钠（）（合成群青）。这些矿物颜料的化学成分特征，是多光谱成像、光纤反射光谱等技术实现精准鉴定与数据库构建的核心依据。

敦煌研究院的科研人员以莫高窟壁画中常见的 24 种颜料为基础，通过实验室分析与洞窟现场应用相结合的方式，构建了敦煌壁画绘画材料多光谱图像标准数据库，并形成了适用于敦煌壁画颜料鉴定的多光谱成像分析方法。截至目前，该标准数据库的颜料样本已扩充至 71 种，进一步拓展了多光谱成像技术在壁画颜料检测中的适用范围。为减少肉眼识别带来的误差与难度，研究团队基于色彩欧氏距离换算与相关算法，开发出莫高窟壁画颜料多光谱数字化识别系统，初步实现了对多光谱图像中单一颜料的自动识别，有效提升了颜料分析的效率与准确度。依托上述研究成果，研究人员证实了紫胶红色素、黄檗、靛蓝等有机颜料在敦煌壁画中的使用，并在第 194 窟南壁供养人等区域发现了肉眼难以观测的原始壁画信息。

多光谱成像技术在国外文物颜料鉴定领域的应用起步较早。国外学者根据西方绘画材料特性，建立了包含 54 种绘画材料的多光谱颜料比对标准，并系统阐述了其制备流程与在彩绘文物多光谱检测中的应用价值。此外，通过光致发光成像（PL）技术，研究人员揭示了部分有机着色剂分子吸收能量后电子跃迁至高能态、再重新辐射的过程，区分了磷光与荧光的产生机理，并阐明不同发光特征对有机材料分析的指示意义。总体来看，多光谱成像作为一种轻便、无损的分析手段，在国外文物颜料检测中已得到广泛应用。

随着成像系统感光元件精度提升、信噪比优化、能耗降低与设备小型化发展，光谱成像技术逐渐被应用于壁画保护研究。该技术可同步获取被测对象的空间信息与光谱信息，能够快速获取壁画中主要颜料的分布情况。国外学者同样利用高光谱成像技术开展颜料鉴定研究，建立了对应的颜料标准数据库，并将其应用于多类彩绘文物的分析与鉴定工作。

光纤反射光谱法是通过测量样品对不同波长光线的反射率，获取物质表面信息的光谱分析技术，具备可直接在文物表面进行无损检测的优势，现已广泛应用于各类文物研究，尤其适用于壁画颜料的原位分析。敦煌研究院与日本东京文化财研究所的科研人员采用该技术对莫高窟第 285 窟南壁进行无损检测与调查，初步探明了该区域壁画所使用的颜料种类、绘画工艺等关键信息。

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