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15-17世紀肖像畫作研究

2019-09-25

以 Bruker M6 Jetstream 進行 15th-17th Orthodox painting 研究

 

 

研究肖像的出處和繪畫技術是為了能夠詳細地描述目的、特徵和創作環境。研究過程中使用了許多不同的分析技術,例如 X 射線螢光 (XRF)X 射線繞射、反射成像、射線照相、紫外可見成像、傅里葉變換紅外光譜、具有能量色散 X 射線光譜的掃描電子顯微鏡以進行畫作油漆層的橫截面分析,或樹輪年代分析。

 

歷史畫作是多層、非均質的物件,大部分包含不同年代的材料: 原始木板/畫布、準備層、繪畫層、金屬箔和先前修復使用的成分。在過去 20 年中,XRF 技術因其不會造成藝術品畫作損壞的特性而廣為流行,自 2013 年以來,Micro-XRF 儀器已在市場上銷售並引起藝術收藏家的極大興趣。當被測物體積過大時,一般環境下可以測量到原子序14(Si)41(Nb)的 K line,而由 L line 測量到較重的元素。近年來使用多個偵測器來提升設備性能,達到實現更高的分辨率和縮短測量時間。

 

 

The collection of 52 icons from National Museum in Krakow, Poland, studied as part of this project (Walczak et al., 2019)

 

 

波蘭 Krakow 國家博物館擁有中歐最古老、珍貴的東正教畫作之一。拜占庭帝國文化在東歐文化遺產的形成發揮了重要的影響,其統治的百年歷史不僅在東正教及天主教會內都留下了印記。本篇文獻重點在於呈現 Micro-XRF 的空間解析技術,通過使用 Bruker M6 Jetstream 表徵肖像中的金銀箔類型、確立主要顏料如肖像學中不常使用的鉛錫黃、藍色顏料有趣的分布和雌黃顏料的存在。令人意外的是,在畫作棕色層中發現了大量添加了藍銅礦的鋅,這是當地喀爾巴阡藝品的典型特徵。

 

Micro-XRF 52 幅肖像進行分析,得出了有關該系列典型技術特徵的關鍵數據,能夠表徵肖像畫中無機顏料的關鍵基團,如含鉛化合物的顏料: 鉛白( Pb(OH)2·2PbCO3 )、鉛紅 ( Pb3O4 )鉛錫黃Pb2SnO4 )、鉛黃PbO ),含銅顏料: 藍銅礦和孔雀石( 2 CuCO3·Cu(OH)2 ),含鐵和錳的土色顏料以及含汞的朱砂 ( HgS )。藝術家在下面畫作 "The Last Judgement." 中所使用朱砂、藍銅礦和孔雀石等顏料,表明了其昂貴的價值,並在原始棕色鐵基顏料中意外檢測到鋅雜質 c、d)。

 

MNK XVIII‐25. The Last Judgement. 16th c. 183 × 144 cm. (a) Photograph of the icon; distribution maps of (b) Pb Lα line (10.541 keV; white), Hg‐Lβ (11.870 keV; red), and Cu‐Kα (8.046 keV; blue), (c) Zn‐Kα (8.630 keV; light grey), and (d) Fe‐Kα (6.405 keV; orange) measured by MA‐XRF of the selected area denoted by yellow square.

Total no. of pixels = 2,003,298, dwell time 19 ms/pixel, stage speed 20 mm/s

 

(Walczak et al., 2019)

 

XRF 分析圖中也顯示了畫作中的隱藏題字,題字被認為是敘利亞著名神學家 Ephrem 佈道的片段,由於題字是由雌黃顏料打印,無法使用典型的射線造影或紅外成像技術進行分析,Micro-XRF 是唯一可行的方法。

 

Part of the hidden inscription of the icon The Last Judgement, revealed on X‐ray fluorescence maps: (a) optical microscopy mosaic of scanned area; distribution map of (b) Pb Lα line (10.541 keV; white), (c) Hg‐Lβ (11.870 keV; red), and (d) As‐Kβ (11.725 keV; yellow) distribution; (e) sum map of Pb, Hg, and As.

Total no. of pixels = 289,619, dwell time 85 ms/pixel, stage speed 2.4 mm/s
 

 

(Walczak et al., 2019)

 

由於 As‐Kα line (10.526 keV) 完全重疊 Pb‐Lα line (10.541 keV),As‐Kβ line (11.725 keV) 的位置緊鄰 Hg‐Lβ (11.870 keV),因此要對 As 做反褶積是不容易的 ( 參上光譜圖 ),為了證實題字是使用雌黃顏料,圖 d 中特別標有藍色圓框表示該區沒有 Pb Hg 存在。許多畫作研究中觀察到雌黃顏料的分布非常有趣,常見於畫作背景和人物服裝作為仿黃金材料。大量的出現這種黃色顏料有助於研究暖色調的特徵性,如 16 世紀著名的畫作 " Deesis ", As Hg 分佈如下。

 

MNK XVIII‐27. Deesis. 16th c. 110 × 110 cm. (a) Photograph of the icon; (b) distribution map of Hg‐Lβ line (11.870 keV; red) and As‐Kβ (11.725 keV; yellow).

Total no. of pixels = 2,354,500, dwell time 13 ms/pixel, stage speed 33.3 mm/s
 

(Walczak et al., 2019)

 

Micro-XRF 能夠辨別畫作中的金箔和銀箔,以及用鐵基顏料製成的製備層。 在 17 世紀 "The Lamentation of Christ" 中便觀察到一種有趣的鍍金手法,箔紙以經濟的方式僅在邊界處連接,沒有重疊。

 

MNK XVIII‐366. The Lamentation of Christ. 17th c. 35 × 41 cm. (a) Photograph of the icon; distribution maps of (b) Fe‐Kα line (6.405 keV; orange) and (c) Au‐Lα (9.712 keV; light yellow), measured by MA‐XRF.

Total no. of pixels = 1,103,598, dwell time 40 ms/pixel, stage speed 8.8 mm/s
 

(Walczak et al., 2019)

 

對歷史藝術品進行研究是一門結合多學科的挑戰,Micro-XRF 對於檢測和鑑別畫作非常有效,非破壞性的方法使研究人員能在確保珍貴藝術品不損害的情況下獲得常規分析方法無法測得、被隱藏的結果,並且是研究歷史畫作鍍金層的最適方法。

 

reference

Walczak, M., Tarsińska‐Petruk, D., Płotek, M., Goryl, M., & Kruk, M. P. (2019). MA‐XRF study of 15th–17th century icons from the collection of the National Museum in Krakow, Poland. X‐Ray Spectrometry48(4), 303-310.

 

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