《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》:Multi-technique diagnostic investigation and 3D imaging survey of the XVIII century
Vergine Assunta wooden statue by Filippo Colicci (Novara di Sicilia, Italy)
编辑推荐:
研究人员针对意大利诺瓦拉迪西西里Santa Maria Assunta大教堂右翼后殿内由Filippo Colicci于1764年雕刻的十八世纪木质《升天圣母》(Vergine Assunta)雕像,开展了原位无损多技术诊断调查。通过应用X射线荧光(XRF)光
研究人员针对意大利诺瓦拉迪西西里Santa Maria Assunta大教堂右翼后殿内由Filippo Colicci于1764年雕刻的十八世纪木质《升天圣母》(Vergine Assunta)雕像,开展了原位无损多技术诊断调查。通过应用X射线荧光(XRF)光谱、微拉曼(μ-Raman)光谱、衰减全反射傅里叶变换红外光谱(FTIR-ATR)与可见光反射光谱(Vis-RS),结合三维LiDAR(Light Detection and Ranging)成像,集成光谱/分光光度与三维成像方法,旨在揭示艺术品制作与装饰所用原材料及色板性质、获取工艺执行线索、甄别原始与现代组分以识别未记录干预,并评估微气候变更与礼仪搬运机械应力引发的退化模式。同时,三维LiDAR调查用于评定雕像受损或弱化区域及可能经历未记录修复处理的部位。所得结果构成该艺术品管理问题的有用且必要工具,为规划与监测针对性、最小侵入性修复策略及长期保存提供宝贵见解。
研究背景方面,十八世纪巴洛克—新古典时期南意大利彩绘木质雕塑的系统理化诊断与三维调查仍较匮乏,区域作坊传统认知存在显著空白。该《升天圣母》雕像虽经Angelo Sofia档案研究,但缺乏综合物化诊断与数字建模;其现存色泽源于1932年重绘覆盖原始色板,且每年8月15日“Festino dell'Assunta”巡游扛抬带来机械与蜡渍负荷,地震史与室内微气候共同构成退化驱动。研究人员因此以原位无损范式整合光谱、色度与几何成像,服务于材料认知、干预判别与长期监测。
关键技术方法上,研究人员在雕像表面选取18个代表区(A1–A18)及蜡渍区W1,于室内温湿度(~20–25℃、RH ~45–55%)下分批采集;元素尺度用便携式Alpha 4000 XRF(Ta阳极,40 kV/7 μA与15 kV/5 μA双工况各60 s)判定Z=15–82元素;分子尺度用B&W Tek BTR 111 MiniRamTM μ-Raman(785 nm激发,40×物镜,~50 μm光斑)与Agilent 4300 Topscan FTIR-ATR(Ge晶体,600–4000 cm?1)互补辨识颜料、金属皂与草酸钙;色度用Konica Minolta CR200获取CIE Yxy并转Lab*;几何用iPhone 17 Pro Max内置LiDAR经Scaniverse重建并在Sketchfab发布。无微取样、无截面层位剖析。
研究结果按原文小节浓缩如下。3.1元素表征(XRF)中,灰白基座/云朵A1–A3富Zn、Pb、S、Ca,Zn指向十九至二十世纪含锌清漆/稳定剂介入,Pb+S暗示硫化铅(方铅矿PbS)大气H2S侵蚀产物,S+Ca示石膏底;天使瞳孔A4同含Zn/Pb/S/Ca伴Ca偏高,支持骨黑/象牙黑类含羟基磷灰石钙基碳黑;肉色颊A5、A16检Hg+Pb而无Ti,判为辰砂/朱砂(HgS)混铅白(2PbCO3·Pb(OH)2)原始肉色调,A5另见Zn表明下部曾非记录干预;红袍A6/A7主Ca无Hg/Pb,排除辰砂与红铅,呈现代有机红(蒽醌类)系1932重绘;金饰A8–A10检Au L线伴Ca/Fe,示铁红bolo层上贴金叶“a guazzo”水金;底料A11/A12主S+Ca判二水石膏CaSO4·2H2O;蓝袍A13/A14主Fe无Cu/Co,配Ba,判普鲁士蓝Fe4[Fe(CN)6]3·xH2O加硫酸钡填料;颈A15富Pb含As,为铅白自然砷杂。3.2分子表征中,FTIR-ATR于A1等灰部检出1400/1541 cm?1羧酸根峰,证锌棕榈酸盐(锌皂)由锌添加剂与游离脂肪酸生成;μ-Raman于A4得1346/1585 cm?1 D/G非晶碳带(ID/IG~2)伴羟基磷灰石429/948 cm?1与方解石1085 cm?1,定骨黑,315 cm?1弱峰佐PbS;A5/A16 Raman证辰砂252/283/344 cm?1峰,A16增铅白1051 cm?1,FTIR见铅白678/772/1044/1392 cm?1与铅皂1539 cm?1;红袍A6 Raman强荧光掩峰仅见1290/1329/1422 cm?1有机红蒽醌痕,FTIR检草酸钙(单斜钙石/二水草酸钙1317/1654/3386 cm?1)与木材纤维素950–1180 cm?1及1712 cm?1;金饰A8 Raman 1008 cm?1示石膏,FTIR见草酸钙与木质素纤维素;露底A12 Raman/FTIR双证石膏地;蓝袍A13 Raman 272/2154 cm?1普鲁士蓝Fe–CN–Fe与C≡N伸,1080 cm?1方解石,FTIR 2087 cm?1 CN伸、BaSO4宽带、草酸钙与锌皂1547 cm?1;木基A17 FTIR示纤维素C–O/C–C/1712 cm?1 C=O弱化,证长期多糖脱聚合降解,伴钙盐迁移生草酸钙与锌皂。3.3初步色度学中,Lab表A6/A7红坐标均一,A16比A5 a低示铅白冲淡辰砂,金区A8→A10 b*递增示金层厚糙差。3.4三维LiDAR模型获前后侧上视覆盖,记录衣褶、基座、云首形态,标出剥落与不规则区,Sketchfab可交互VR览。
讨论与结论翻译浓缩:研究人员结论指出,该雕像经完全原位无损多技术整合,辨明石膏底、传统水金、原始(辰砂肉色、普鲁士蓝袍)与后期(1932有机红袍、含锌皂灰部)材料共存;退化相以草酸钙、锌/铅羧酸盐皂、木纤维素损失为标志,源于环境、有机介质衰变及烛蜡礼仪负荷;LiDAR补空间形态档。整体为最小侵入修复与监测供材性基线。结论原文意译:本研究通过原位XRF/μ-Raman/FTIR-ATR/Vis-RS与3D LiDAR表征了Colicci《升天圣母》雕像,厘清底料、金工、原始与后世颜料及退化产物,证锌皂/铅皂/草酸钙广泛分布与木基多糖降解,三维模型纪录形态损区;集成光谱—色度—几何范式构成该艺术品未来保护行动的知识基座,特别指引蜡积区、力学应力区与未记录干预区的优先监测与清洗加固策划。
论文发表于《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》,彰显移动端LiDAR消费级设备与便携光谱联用在宗教木雕遗产诊断中的可复现价值。