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偵查遺留的線索科學檢測

首頁/ 偵查遺留的線索/ 常見科學檢測技術
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可見光攝影
可見光攝影運用的是人眼可接收的可見光波段,大約是落在 380nm 的紫光與 780nm 的紅光之間。
透過改變光照的角度,可以拍攝以下三種模式,每種模式都有其獨特的用途和效果,有助於檢視及記錄畫作的狀況和細節。
均勻光攝影(Normal illumination)
均勻光攝影是最常見的可見光攝影方式,光源由兩側45度左右的角度均勻照射畫作表面,用以詳細記錄畫作的現狀外觀。多會搭配作品基本資訊、比例尺,以及後續色彩管理所需的色票。
側光攝影(Raking illumination)
側光攝影是將光源放置於畫作單側,用接近與畫面平行的角度打光。這樣的光源能製造出表面起伏的陰影,突出畫作表面的紋理和細節,特別是在顯示顏料層的筆觸肌理、顆粒感或堆疊顏料結構方面十分有效。側光攝影還有助於檢視與呈現顏料層的起翹、畫布的變形等情況。
穿透光攝影(Transmitted illumination)
穿透光攝影將光源放置於畫作的背面,讓光線穿過畫作進行拍攝。這種方式能夠顯示畫布的裂縫與孔洞等結構問題,特別適用於較薄的畫布或繪畫層。若畫作本身夠薄,穿透光攝影甚至能夠揭示底層結構或底層畫的細節。
李梅樹〈青海秋曉〉(1966)
均勻光攝影
平衡光攝影
在側光照射下,顏料筆觸肌理更為凸顯。
對照圖
側光照射
改寫自:國立臺灣美術館《113年度油畫保存與修護專有名詞撰研計畫》,2025

圖片來源:吳盈君(2022)。111年度油畫類作品科學檢測藝文採購案〈青海秋曉〉作品分析報告。
國立臺灣美術館委託檢測案報告,未出版。

參考資料:
  • Sliney, D. (2016). What is light? The visible spectrum and beyond.Eye, 30 (2), 222-229.
    https://doi.org/10.1038/eye.2015.252
  • MacBeth, R., & Breare, C. (2012). The technical examination and documentation of easel paintings. In J. H. Stoner & R. Rushfield (Eds.),
    Conservation of easel paintings (pp. 291-305). Routledge.
  • 陳娟娟、羅鴻文(編著)(2025)。單色攝影文物專有名詞圖典 = Glossary for monochrome photographs in photograph conservation(初版)。文化部文化資產局。GPN:1011400373。
紫外線攝影
文物攝影一般使用波長介於315~400nm 的UVA波段,同時也是最靠近可見光的紫外線,與可見光中的紫光有部分重疊。
紫外線攝影又分為螢光激發與反射兩種模式:
紫外線螢光(Ultraviolet-induced Visible Luminescence)
不同的物質,即使在可見光下呈現相同顏色,在紫外線照射下可能會呈現不同的螢光反應,這種情形又稱為同色異譜(Metamerism)。紫外線螢光便是應用這種特性,相當普遍被用於辨識表層的補色顏料,並提供修護範圍的判斷依據。
紫外線反射(Reflected Ultraviolet photography)
紫外線反射攝影則是利用不同顏料反射紫外線光的程度不同,藉由觀察顏料在紫外線照射下的反射差異,可用於區分出某些顏料。
李梅樹〈青海秋曉〉(1966)
紫外線螢光攝影
紫外線螢光攝影
紫外線反射攝影
紫外線反射攝影
改寫自:國立臺灣美術館《113年度油畫保存與修護專有名詞撰研計畫》,2025

圖片來源:吳盈君(2022)。111年度油畫類作品科學檢測藝文採購案〈青海秋曉〉作品分析報告。
國立臺灣美術館委託檢測案報告,未出版。

參考資料:
  • Sliney, D. (2016). What is light? The visible spectrum and beyond.Eye, 30 (2), 222-229.
    https://doi.org/10.1038/eye.2015.252
  • Measday, D., Walker, C., & Pemberton, B. (2017). A summary of ultra-violet fluorescent materials relevant to conservation. AICCM National Newsletter, 137.
    https://aiccm.org.au/network-news/summary-ultra-violet-fluorescent-materials-relevant-conservation/
  • Cultural Heritage Science Open Source. (n.d.). Ultraviolet reflected photography (UVR).
    https://chsopensource.org/ultraviolet-reflected-photography-uvr/
  • 陳娟娟、羅鴻文(編著)(2025)。單色攝影文物專有名詞圖典 = Glossary for monochrome photographs in photograph conservation(初版)。文化部文化資產局。GPN:1011400373。
紅外線攝影
在藝術檢測領域中主要使用700至3000nm之間的紅外線波段,依據攝影設備感光元件接收範圍與擷取原理的不同,有下列幾種常見的檢測項目。
反射式紅外線攝影
(Reflected infrared photography)
上述兩個波段的紅外線可以穿透許多繪畫常用顏料,再加上紅外線很容易檢測到含碳元素,因此反射攝影的模式便很適合運用在檢測顏料層下的鉛筆或炭筆底稿。若畫作較薄,亦可使用穿透式拍攝模式,將燈置於畫作背面拍攝。

(1) 紅外線攝影(Infrared photography)
紅外線攝影是較早期的技術,部分的傳統底片與一般數位相機的感光元件都能擷取到700~1100nm之間的紅外線,不過仍有許多顏料無法穿透,因此僅能稱之為紅外線攝影。

(2) 紅外線反射影像(Infrared Reflectography)
拍攝「紅外線反射影像」的設備則是使用了更高階的感光元件,能擷取到3000nm以上的紅外線,因此穿透力更強。擷取波段在1000~2500 nm之間的影像才能被稱為紅外線反射成像。

紅外線螢光
(Visible-induced Infrared luminescence photography)
紅外線螢光同樣是運用了物質的同色異譜(Metamerism)特性,特定顏料在被特定可見光波長(通常為藍光或綠光)激發後,會釋放出紅外線的現象。與紫外線螢光不同之處在於,紅外線螢光是在較長波長的紅外線區域發光。
李梅樹〈青海秋曉〉(1966)
紅外線攝影
紅外線攝影
紅外線反射影像
紅外線反射影像
穿透模式的紅外線攝影
穿透模式的紅外線攝影
改寫自:國立臺灣美術館《113年度油畫保存與修護專有名詞撰研計畫》,2025

圖片來源:吳盈君(2022)。111年度油畫類作品科學檢測藝文採購案〈青海秋曉〉作品分析報告。
國立臺灣美術館委託檢測案報告,未出版。

參考資料:
  • Verhoeven, G. (2008). Imaging the invisible using modified digital still cameras for straightforward and low-cost archaeological near-infrared photography.
    Journal of Archaeological Science, 35(12), 3087-3100. https://doi.org/10.1016/j.jas.2008.06.012
  • Kushel, D. (2017). Photographic techniques for conservation. In J. Warda (Ed.), The AIC guide to digital photography and conservation documentation (3rd ed., pp. 109-171). Washington, DC: American Institute for Conservation of Historic and Artistic Works.
  • Thoury, M., Delaney, J. K., de la Rie, E. R., Palmer, M., Morales, K., & Krueger, J. (2011). Near-infrared luminescence of cadmium pigments: In situ identification and mapping in paintings. Applied Spectroscopy, 65(8), 939-951. https://doi.org/10.1366/11-06230
  • 陳娟娟、羅鴻文(編著)(2025)。單色攝影文物專有名詞圖典 = Glossary for monochrome photographs in photograph conservation(初版)。文化部文化資產局。GPN:1011400373。
X光攝影
李梅樹〈青海秋曉〉(1966)
X光攝影
X光攝影
X光攝影是利用較強的能量穿透畫作,藉由不同材料對X光的吸收特性,在畫作背面的成像板上顯示材料密度的對比。

X光攝影可有效地揭示畫作內部的結構、顏料的比重差異,以及顏料剝落的範圍等,也可協助辨別內框上的金屬釘等五金零件。

改寫自:國立臺灣美術館《113年度油畫保存與修護專有名詞撰研計畫》,2025

圖片來源:吳盈君(2022)。111年度油畫類作品科學檢測藝文採購案〈青海秋曉〉作品分析報告。
國立臺灣美術館委託檢測案報告,未出版。

X射線螢光光譜分析
X射線螢光光譜分析(X-ray Fluorescence Spectrometer,簡稱:XRF)
具有元素定性、定量及半定量的功能,其原理是透過X射線激發材料中的元素,並測量其回饋的螢光來識別材料元素種類。

掃描式XRF(簡稱:MA-XRF)則是XRF的延伸技術,突破單點檢測為大範圍平面掃描,透過逐點擷取元素數據,可拼湊並建構出元素分佈圖(Element map),並以色階明度呈現元素的相對含量。
此技術不僅有助於初步辨識顏料類別,還能重建畫作底層的狀況,並依元素組成進行分層顯示。這對於揭示畫作的顏料使用及其改動非常有幫助,特別是在區分畫作修改或修復處理所使用的材料差異。

李梅樹〈青海秋曉〉(1966)
元素分布圖
鉛
鈷
鉻
鎘
參考資料:
  • Alfeld, M., Pedroso, J. V., van Eikema Hommes, M., Van der Snickt, G., Tauber, G., Blaas, J., Haschke, M., Erler, K., Dik, J., & Janssens, K. (2013).
    A mobile instrument for in situ scanning macro-XRF investigation of historical paintings. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 28(5), 760–767.
    https://doi.org/10.1039/C3JA30341A
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