數(shù)字化全色接筆技術(shù)在華池雙塔寺佛教版畫虛擬修復(fù)中的應(yīng)用

田 朋,馬琳燕,傅 鵬,周羿辰,羅志才

(1． 西安工業(yè)大學(xué)藝術(shù)與傳媒學(xué)院,陜西西安 710032; 2． 陜西省紙質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)研究中心,陜西西安 710075;3． 陜西省文物保護(hù)研究院,陜西西安 710075; 4． 華池縣博物館,甘肅慶陽(yáng) 745600)

0 引 言

全色接筆是在洗、揭、補(bǔ)之后為使畫面協(xié)調(diào)完整而進(jìn)行的重要工序,是中國(guó)書畫修復(fù)的一大技術(shù)要點(diǎn),也是傳統(tǒng)工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)所在[1]。全色接筆能使破損殘缺的古書畫還原其本來面目,使閱讀、欣賞和研究藝術(shù)家作品時(shí)的意蘊(yùn)更加流暢[2]。但全色接筆非常依賴修復(fù)人員個(gè)人的繪畫水平,明《裝潢志》云:“全非其人,為患不淺?！笨梢妭鹘y(tǒng)修復(fù)的操作技術(shù)難度極大,且全色接筆時(shí)使用膠礬水,導(dǎo)致紙張酸化加劇,嚴(yán)重影響文物保存壽命[3]。因此,全色接筆是目前書畫修復(fù)備受爭(zhēng)議的一個(gè)環(huán)節(jié)[4]。

隨著計(jì)算機(jī)圖形處理領(lǐng)域的飛速發(fā)展,一些傳統(tǒng)的文物修復(fù)工序,開始向數(shù)字化虛擬修復(fù)轉(zhuǎn)變。李雅梅[5]、樊丹丹等[6]使用Photoshop圖形軟件對(duì)古壁畫進(jìn)行了虛擬修復(fù)的嘗試,體現(xiàn)了虛擬修復(fù)在文物安全保障與藝術(shù)效果還原方面具有技術(shù)先進(jìn)性。本研究以華池雙塔寺出土佛教版畫保護(hù)修復(fù)為例,探討數(shù)字化全色接筆技術(shù)在紙質(zhì)文物修復(fù)上的方法與優(yōu)點(diǎn),為國(guó)內(nèi)紙質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)工作中相關(guān)科技運(yùn)用新途徑的探索,提供一些有益的經(jīng)驗(yàn)和參考。

1 華池雙塔寺出土佛教版畫概況

甘肅華池雙塔寺佛塔始建于北宋,后為金初執(zhí)政者海陵王完顏亮授意續(xù)建[7]。2001年華池縣政府組織專家對(duì)兩座佛塔進(jìn)行了發(fā)掘保護(hù),在遷移的二號(hào)塔中,出土了多幅宋金時(shí)期的佛教版畫。佛教版畫自唐五代發(fā)端,至宋已有400余年,深厚的歷史積淀、現(xiàn)實(shí)的社會(huì)需求使宋刊佛畫無論在表現(xiàn)題材、表現(xiàn)形式和繪鐫技法上,都產(chǎn)生了質(zhì)的飛越。在宋代版畫藝苑中,佛教版畫依然是最具代表性和典范意義的品類[8]。

本研究選用的文物是華池佛塔出土版畫中殘缺病害較為嚴(yán)重的一幅(圖1)。該版畫為木刻雕版佛畫,殘圖縱84.4 cm,橫25.3 cm,卷軸裝,鐫繪了僧俗二眾焚香供養(yǎng)大藏經(jīng)閣的情景。圖中匾題“大藏經(jīng)閣”建筑位于畫面中心,為木構(gòu)架結(jié)構(gòu),重檐歇山式,兩滴水,并有平坐。屋頂正脊有花形脊剎和鴟吻,垂脊有獸首脊飾,戧脊有三個(gè)翹頭瓦當(dāng),檐角掛風(fēng)鐸,琉瓦雕甍,充分體現(xiàn)了宋代建筑的柔和絢麗。閣樓頂部右側(cè)一身飛天灑落花雨,下方一僧人面香花供桌而跪,旁立兩個(gè)供養(yǎng)人,圖版上下及四周還飾有纏枝蔓草紋和一種勾連云紋的變異紋樣。該版畫為對(duì)稱構(gòu)圖,線條豐富,布局緊湊,刀法精細(xì),墨色均勻,表現(xiàn)出相當(dāng)成熟的版畫技藝,是一件不可多得的宋金時(shí)期佛教版畫藝術(shù)珍品。

該版畫近千年來一直被密藏于佛塔之中。塔藏環(huán)境中有相當(dāng)高的空氣濕度和粉塵,極易導(dǎo)致紙張受到微生物侵害。版畫修復(fù)前已黏連成破紙卷狀,稍經(jīng)翻動(dòng)即有紙?jiān)袈?保存狀況相當(dāng)差。經(jīng)傳統(tǒng)工藝修復(fù)后(圖2),版畫斷裂、褶皺、灰塵附著、折痕、污漬等病害已得到改善,并通過托命紙加固了其紙張強(qiáng)度。但從該版畫托命紙后的畫面,因蟲蛀鼠咬、微生物侵害等原因,紙張現(xiàn)存部分明顯殘缺不全,畫面損毀面積約占1/3。雖然通過傳統(tǒng)全色技術(shù)將命紙顏色與畫心進(jìn)行了協(xié)調(diào),但大面積的圖像殘缺依然嚴(yán)重影響其藝術(shù)和研究?jī)r(jià)值。

圖2 部分修復(fù)過程照片F(xiàn)ig．2 Some photos of restoration

梁思成先生指出“古代建筑圖像是次于實(shí)物的最好的,最忠實(shí)的,最可靠的資料”[9]。該版畫大藏經(jīng)閣建筑構(gòu)件刻畫詳實(shí),暗合宋《營(yíng)造法式》中的傳統(tǒng)形制,呈現(xiàn)了宋代佛教建筑在繼承唐制的基礎(chǔ)上創(chuàng)制出中空式高層建筑架構(gòu)這一特點(diǎn)[10],對(duì)宋式閣樓類寺院建筑研究具有較重要的比勘價(jià)值。另外,佛教版畫大多出于版畫名家之手,具有獨(dú)特的審美和文化意蘊(yùn)[11]。因此,修復(fù)的主要目的在于對(duì)其圖像藝術(shù)價(jià)值的保護(hù),也就是說在修復(fù)效果上必須作出美學(xué)上的考量。所幸該版畫大部分殘缺圖像為對(duì)稱圖形,可依據(jù)存在部分進(jìn)行數(shù)字化接筆。

2 虛擬修復(fù)實(shí)驗(yàn)

2．1 材料與儀器

材料:純棉無酸紙(德國(guó)哈內(nèi)姆勒公司),打印用涂層宣紙(北京龍?jiān)垂?。

藥品:顏料墨水(日本愛普生公司)。

儀器:eXact分光光度儀(美國(guó)愛色麗公司),DRS1000可變光智能掃描儀(意大利METIS公司),Stylus Pro 10080p藝術(shù)微噴打印機(jī)(日本愛普生公司),CG275W顯示器(日本EIZO公司),影拓4數(shù)字繪畫板(日本wacom公司),IT8．7/2,ColorChecker Classic標(biāo)準(zhǔn)色卡。

2．2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2．2．1數(shù)字化全色接筆技術(shù)路線 本實(shí)驗(yàn)選用有圖像依據(jù)的版畫文物,采取數(shù)字化全色接筆的方式進(jìn)行虛擬修復(fù),還原殘缺部分以提升其藝術(shù)觀賞性。虛擬修復(fù)是基于數(shù)字圖像修復(fù)的一門新興文物修復(fù)技術(shù),通過對(duì)版畫原件高清掃描采集圖像數(shù)據(jù),再利用數(shù)字繪畫工具進(jìn)行全色接筆,最后選擇合適的載體進(jìn)行圖像輸出并以原裝裱格式進(jìn)行裝裱,其基本流程如(圖3)。

圖3 數(shù)字化接筆流程圖Fig．3 Flow chart of digital Jiebi

2．2．2色彩管理 色彩管理是確保虛擬修復(fù)與文物原件在色彩上保持一致的關(guān)鍵技術(shù),貫穿圖像采集至打印輸出全過程。進(jìn)行數(shù)字化全色接筆虛擬修復(fù)時(shí),由于對(duì)版畫的信息采集、屏幕顯示及圖像輸出設(shè)備之間呈色范圍的不匹配,導(dǎo)致圖像的色彩表現(xiàn)力不同。因此在使用色彩管理系統(tǒng)時(shí),需要通過“設(shè)備色彩校準(zhǔn)、設(shè)備ICC配置特性文件制作及設(shè)備色彩空間轉(zhuǎn)換”三個(gè)步驟,對(duì)圖像色彩進(jìn)行嚴(yán)格的管理和控制,從而達(dá)到圖像色彩從輸入、顯示、處理到輸出各環(huán)節(jié)色彩的高度一致[12]。

1) 設(shè)備色彩校準(zhǔn)。使用高精度的掃描設(shè)備對(duì)文物本體進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集,是該版畫圖像虛擬修復(fù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。掃描儀的色彩校準(zhǔn)是將掃描設(shè)備亮度、對(duì)比度、黑白場(chǎng)等進(jìn)行校正,這樣在相同環(huán)境條件下,無論何時(shí)掃描文物本體,都將獲得同樣的版畫圖像信息。

為了從輸入到輸出過程中高精度還原、觀察、處理版畫圖像信息,需要對(duì)計(jì)算機(jī)顯示設(shè)備進(jìn)行色彩校準(zhǔn)。顯示設(shè)備校色一般通過Photoshop軟件中的Adobe Gamma校正色彩,或使用分光光度儀完成顯示設(shè)備色彩校準(zhǔn)。

由于打印設(shè)備環(huán)境的溫、濕度影響,不同打印介質(zhì)表面的復(fù)雜性以及顏料墨水的更換導(dǎo)致色彩輸出穩(wěn)定性較差,需要對(duì)打印設(shè)備進(jìn)行校色。具體方法可以通過分光光度計(jì)對(duì)打印機(jī)輸出的顏色數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試計(jì)算,得到打印機(jī)的色域范圍,并調(diào)整到符合輸出使用的要求。

2) 設(shè)備ICC配置特性文件制作。ICC配置特性文件是描述各種圖像設(shè)備色彩空間特性的標(biāo)準(zhǔn)化文件,可以有效解決不同圖像設(shè)備色彩一致性問題。制作ICC文件的方法是在標(biāo)準(zhǔn)觀察條件下,利用分光光度計(jì)配合色彩管理相應(yīng)程序,測(cè)量并生成掃描輸入設(shè)備、屏幕顯示設(shè)備、打印輸出設(shè)備的ICC配置特性文件[13]。

3) 設(shè)備色彩空間轉(zhuǎn)化。由于版畫圖像輸入與輸出設(shè)備之間的呈色范圍不同,因而必須對(duì)設(shè)備之間進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換,例如屏幕顯示設(shè)備色彩為RGB色彩空間模式,打印輸出設(shè)備為CMYK色彩空間模式。當(dāng)色彩空間不一致時(shí),圖像色彩從輸入到輸出會(huì)出現(xiàn)較大差異,因此通過色彩空間轉(zhuǎn)換可以精準(zhǔn)還原版畫色彩。

2．2．3數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)采集是數(shù)字全色接筆的基礎(chǔ),決定其他各環(huán)節(jié),直接影響虛擬修復(fù)的效果,必須將原件的圖像數(shù)據(jù)信息高質(zhì)量采集。本實(shí)驗(yàn)采用意大利METIS公司的DRS1000可變光智能掃描設(shè)備進(jìn)行版畫的數(shù)據(jù)采集,該設(shè)備掃描分辨率達(dá)4 500 dpi,在掃描過程中完全不接觸文物,可以做到對(duì)版畫原件無損傷掃描。為準(zhǔn)確采集顏色數(shù)據(jù),使用標(biāo)準(zhǔn)色卡及ProfileMaker 5．0生成該掃描儀的ICC特性文件,實(shí)現(xiàn)掃描儀的顏色標(biāo)定。掃描后,得到高精度的版畫圖像文件,文件格式為TIFF,文件尺寸為10 474像素×22 360像素。

2．2．4數(shù)字全色接筆 首先將掃描文件導(dǎo)入Photoshop,調(diào)出標(biāo)尺工具,使用參考線定出畫面中軸線,利用中軸線確定殘損部分的邊線位置。確定位置后,在圖像殘缺的部分根據(jù)對(duì)稱圖形使用仿制圖章工具將其補(bǔ)充,或使用套索工具將版畫現(xiàn)存圖案扣圖進(jìn)行鏡像復(fù)制,這樣可以保證接筆圖像與原始圖像一致(圖4)。缺失部分若無參照依據(jù),則留白處理(圖5)。

圖4 對(duì)稱圖形的數(shù)字化接筆Fig.4 Digital Jiebifor a symmetric figure

圖5 無參照依據(jù)時(shí)留白處理Fig.5 Leaving blank without reference basis

無法使用鏡像復(fù)制及仿制圖章工具時(shí),需要使用畫筆工具進(jìn)行數(shù)字繪畫以補(bǔ)接殘缺部分(圖6)。數(shù)字繪畫是基于數(shù)字化技術(shù)作為藝術(shù)圖像的模擬手段,它通過圖像處理軟件提供的大量筆觸畫筆,實(shí)現(xiàn)各種繪畫筆觸效果,從而描繪出與各種傳統(tǒng)藝術(shù)相似的效果[14]。

圖6 數(shù)字化繪畫接筆Fig.6 Digital painting Jiebi

數(shù)字繪畫的要點(diǎn)是對(duì)圖像畫面藝術(shù)語言、表現(xiàn)技法的釋讀與再現(xiàn)。該版畫為木刻版雕,其線條表現(xiàn)與“十八描”等傳統(tǒng)中國(guó)繪畫技法有所區(qū)別,故在數(shù)字接筆操作前應(yīng)深入了解木版畫鐫刻的刀型、刀性、刀勢(shì)及刀觸、刀痕等版畫工具的特性與表現(xiàn)力。在使用畫筆工具時(shí),畫筆模式可選擇“硬芯鉛筆”筆刷,不透明度選擇100%,流量選擇20%左右。此畫筆模式可以很好地模擬“擅長(zhǎng)表現(xiàn)線條明晰性”[15]的刻刀筆觸,且線條邊沿會(huì)帶有版畫印刷時(shí)出現(xiàn)的“溢墨”效果。

總之,盡管數(shù)字化全色接筆是一種虛擬修復(fù)的方式,但在文物圖像的修復(fù)效果上,其美學(xué)要求與傳統(tǒng)修復(fù)是一致的。因此修復(fù)師自身的審美及繪畫能力是數(shù)字化全色接筆技術(shù)的核心。每一件修復(fù)的書畫作品都需要修復(fù)師深入了解和挖掘其工藝特征及藝術(shù)風(fēng)格,提高自我對(duì)文物的認(rèn)識(shí),并對(duì)畫面中具體線條、筆墨、意境等的形式要有所了解,方能更好完成這一步驟。

2．2．5圖像輸出及裝裱 圖像輸出部分的關(guān)鍵是輸出設(shè)備和打印介質(zhì)都要具備良好的色彩呈現(xiàn)能力,用來輸出的打印機(jī)要經(jīng)過精準(zhǔn)的色彩管理,打印介質(zhì)需經(jīng)過特定的涂層處理[16]。本實(shí)驗(yàn)使用藝術(shù)微噴打印機(jī)進(jìn)行圖像輸出,數(shù)字微噴是目前精度最高、速度最快的書畫復(fù)制方法[17]。圖像輸出過程需要使用到GMG、colorgate等色彩管理軟件,其目的是使虛擬修復(fù)文件的輸出處于嚴(yán)格的色彩管理當(dāng)中。通過色彩管理軟件對(duì)打印機(jī)色調(diào)調(diào)整并通過增加色彩的數(shù)量、改變墨盒基本色彩濃度、以及調(diào)整改變噴出墨滴的大小等幾種方法控制打印機(jī)色彩調(diào)和能力;同時(shí)選擇接近標(biāo)準(zhǔn)白度[18]的打印用涂層宣紙作為輸出介質(zhì),將偏色程度降到最低,以確保打印件的色彩視覺感受與版畫本體保持高度一致。

該版畫文物原存木軸,但僅用“畫心”下方空白的紙張進(jìn)行了包桿,除此之外再無其他裝裱材料。為接近版畫原始風(fēng)貌,版畫本體修復(fù)后,采用同色系紙張作為鑲料對(duì)其進(jìn)行裝裱。虛擬修復(fù)圖像輸出后,再使用與版畫本體相同的裝裱規(guī)格與材料,對(duì)虛擬修復(fù)后的打印件進(jìn)行“原樣”裝裱,以保證二者在外觀上的統(tǒng)一(圖7)。

圖7 裝裱后的傳統(tǒng)修復(fù)版畫本體(左)與虛擬修復(fù)版畫打印件(右)Fig.7 Print after traditional restoration (left) and its printed copy after virtual restoration (right)

通過觀測(cè),版畫本體與虛擬修復(fù)打印件除在圖像上殘缺與完整的差異外,其他圖形、色彩、裝裱等方面高度一致,肉眼幾乎無法區(qū)別。未來“虛擬修復(fù)后的復(fù)制品”作為圖像補(bǔ)充與“傳統(tǒng)修復(fù)后的文物本體”共同陳列展示時(shí)(“復(fù)制品”可以實(shí)體形式或以“AR”等數(shù)字媒體形式展示),觀眾不僅可以領(lǐng)略文物本體的歷史面貌,又可以欣賞數(shù)字接筆后完整的藝術(shù)效果,實(shí)現(xiàn)了文物保護(hù)與美學(xué)呈現(xiàn)兩全其美。

2．2．6數(shù)字全色接筆前后色差記錄 “不改變?cè)病笔俏奈锉Ｗo(hù)修復(fù)領(lǐng)域公認(rèn)的基本原則[19],故盡量減少修復(fù)處理給文物帶來的外觀變化是十分必要的。色差是評(píng)定文物修復(fù)的重要指標(biāo)之一,本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)量版畫文物原件的顏色來表征與評(píng)價(jià)虛擬修復(fù)件的外觀(圖8),以色差值(用ΔE表示)來衡量數(shù)字全色接筆后對(duì)版畫原件顏色改變的程度。

圖8 裝裱后的版畫色彩測(cè)量Fig.8 Color measurement after restoration

ΔE=[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2

式中,ΔL為采集結(jié)果與采集標(biāo)準(zhǔn)之間的明度差,ΔL為正值說明采集結(jié)果偏白,ΔL為負(fù)值說明采集結(jié)果偏黑;Δa為紅綠色度差,Δa為正值說明采集結(jié)果偏紅,Δa為負(fù)值表示采集結(jié)果偏綠;Δb為黃藍(lán)色度差,Δb為正值表示采集結(jié)果偏黃,Δb為負(fù)值表示采集結(jié)果偏藍(lán)。ΔE決定了色差的大小,ΔE越大,顏色變化越明顯。

色差標(biāo)準(zhǔn)(ΔE=3)低于3意味著肉眼看不見的變化[20]。通過對(duì)原件與虛擬修復(fù)9個(gè)點(diǎn)的對(duì)比(圖9),色差都在閾值3以下,進(jìn)一步說明了只要通過嚴(yán)格的色彩管理,虛擬修復(fù)打印件的顏色基本不會(huì)發(fā)生改變。

圖9 版畫本體(左)與復(fù)制品(右)色差對(duì)比點(diǎn)位Fig.9 Point-positions for chromatic aberration comparison between the print (left) and its replica (right)

3 結(jié) 論

中國(guó)古代版畫、書畫等紙質(zhì)文物既是歷史資料,又是藝術(shù)品;既是科學(xué)研究的對(duì)象,又是藝術(shù)審美的對(duì)象。故在研究延長(zhǎng)文物保存壽命的同時(shí),如何在最小介入、安全可逆的原則下,復(fù)原文物圖像“筆意、氣韻”等藝術(shù)特性,提升畫面殘缺病害文物的觀賞價(jià)值,是紙質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)工作者必須重視的問題。

通過數(shù)字化全色接筆虛擬修復(fù)技術(shù)對(duì)華池雙塔寺佛教版畫修復(fù)的結(jié)果可知,此修復(fù)方法在有圖像依據(jù)的情況下,可以精準(zhǔn)還原版畫殘缺部分的圖像信息,且數(shù)字接筆文件可以進(jìn)行無限次圖像修復(fù)、撤回、再修復(fù),既保證了版畫原作不受任何影響,又體現(xiàn)了“氣韻完整”的中華傳統(tǒng)美學(xué)思想。相對(duì)目前使用膠礬水、豆?jié){水等熟化紙張進(jìn)行全色接筆的干預(yù)性修復(fù)方法及完全不進(jìn)行全色接筆的做法,數(shù)字化全色接筆在文物安全性、可逆性、原真性、觀賞性等方面,皆具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。因此,研究與討論數(shù)字化全色接筆技術(shù)對(duì)書畫修復(fù)傳統(tǒng)工藝的沿承和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。