壁画是我国极为重要的文化遗产类型, 具有极高的历史价值、 艺术价值、 科学价值、 文化价值和社会价值。 颜料层作为壁画的核心价值所在, 包含古代历史文化、 宗教信仰、 政治经济、 科学技术等多方面的信息内涵。 常规的颜料层分析方法有原位无损和微损取样两种, 取样分析方法虽能满足这类珍贵、 脆弱文物的研究, 但获取样品数量有限且会对本体造成不可逆转的损伤。 综合运用数字成像以及光谱等分析技术对天水仙人崖石窟壁画颜料层进行工艺与制作材料研究。 结果显示, 正射影像图能够真实记录壁画当前纹理信息, 色度仪可以量化表征壁画颜料的颜色, 红紫外摄影可以提取可见光下不易探查的壁画绘制线稿、 修复痕迹等隐含信息, 高倍数码显微镜可观察壁画表面的微观形态及破损处的层次信息, 便携式X射线荧光光谱仪可检测出颜料中的元素由此判断主要显色元素, 高光谱采集所得数据与标准图谱比较后能够准确判定颜料的矿物种类。 因此, 多种原位无损分析方法的联合运用, 可以减少对文物的直接干预, 亦可达到对壁画颜料层认知的目的。 这些非接触式的无损检测方法, 可精细化研究壁画颜料层的色彩、 物理、 化学属性等内容, 是壁画现场分析的重要手段, 可在石窟寺、 寺观殿堂、 墓葬壁画的研究上进行推广, 发挥其应有之用。

壁画作为我国最古老的绘画艺术形式之一, 是极为重要的文化实物遗存。 这种通过图像和色彩表达作者设想、 装饰建筑、 宣传思想、 宗教崇拜的绘画存在于历史生活中的各个层面和角落。 因历史上宗教活动、 生产生活使用等人为因素干预, 多处壁画表面存在烟熏, 壁画内容被覆盖, 常规方法无法识别绘画内容与风格。 国内外至今没有无损且有效的技术手段完全清除烟熏层, 致使此类壁画信息无法显现并解读。 由于壁画绘制所使用的各类颜料对红外光吸收性存在差异, 在红外光源的照射下, 各物质形成反差, 从而实现区分。 利用红外光这种具有“穿透物质表层”的特性, 可探测烟熏下壁画内容。 红外摄影技术很早便在大型佛教石窟壁画的研究中有所运用, 但未能广泛地应用于古代壁画研究, 尤其是中小型石窟壁画。 应用红外摄影技术对甘肃陇东南的小型石窟代表木梯寺石窟的烟熏壁画进行了研究, 清晰识别可见光下无法观察到的画面主题、 底稿墨线, 甚至修改痕迹等信息, 帮助推断壁画绘制年代。 获取影像后, 通过调整红外摄影图片容差和色阶, 进一步获取画面更为丰富的局部细节。 此次研究成果弥补了红外摄影技术在中小型石窟烟熏壁画研究领域的缺失, 同时可以作为壁画当前保存状况的详细资料, 为壁画的保护修复提供帮助。 红外摄影作为一种非接触、 无损、 快速并直观的方法, 对于研究古代烟熏壁画有着重要意义, 可在石窟寺和寺观殿堂壁画的研究上进行推广, 发挥其应有之用。