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如何恢复 19 世纪银版照片?科学家搬出了粒子加速器

蔡一能2018-07-13 07:05:40

“用 21 世纪的技术,恢复 19 世纪的影像”

加拿大科学家找到了一种恢复残损老照片的新方法——昂贵,耗时,但非常有效。

通常,照片修复技术是指借助软件,在底片的数码拷贝上去除划痕、补上残损的细节。但即使是严重腐蚀的底片,也包含大量无法被扫描仪捕捉的物理信息,从而为物理、化学方法的修复提供了可能性。

对于一些早期摄影术来说,这一事实尤为重要,最明显的就是 1839 年法国人达盖尔发明的银版摄影术(daguerreotype)。

银版摄影的原理是在镀银铜版上直接成像。摄影师首先用碘蒸气处理经过打磨的银版,使之覆上一层具有感光性的碘化银。接着,银版被放入暗盒,接受一分钟左右的曝光。曝光完成后,再用水银蒸汽熏镀银面,在曝光区域生成汞合金,完成显影。这种显影过程是不可复制的,意味着银版照片无法像胶片那样制作大量拷贝,而只能尽可能妥善地保管孤本。

一些银版照片已有 150 年左右的历史,表面的合金被逐渐腐蚀,不仅会失去光泽,甚至会让照片上的形象完全无法辨认。但在表面之下依然保留着显影出的图像粒子,这些粒子的分布也保留着当初的特征:曝光越多的区域,汞合金的密度就越高。科学家的思路就是还原这些图像粒子的位置,进而还原一幅图像。

过去 3 年,加拿大西安大略大学的研究人员一直在尝试实践这条思路。他们使用粒子加速器的微 X 射线荧光(micro-X-ray fluorescence, μ-XRF)对银版进行快速扫描,来分析银版上的粒子分布。这一过程精细且耗时,每束 X 射线的直径仅为 10 微米,而一张银版照片的尺寸约为 8 X 7 厘米,完成一幅图像的扫描需要 8 小时之久。

图 A 为肉眼可见的银版照片,图 B-F 为银版上的汞合金及其他覆盖物的 μ-XRF 成像。图片来源:Scientific Reports 

图 A 为肉眼可见的银版照片,图 B-F 为银版上的汞合金及其他覆盖物的 μ-XRF 成像。图片来源:Scientific Reports

粒子加速器从未被用于银版摄影的修复。尽管理论上可行,实际操作的结果依然让研究人员感到震惊。他们从加拿大国家美术馆处得到了两张高度腐蚀的银版肖像照片。“我们完全无法预料照片内容,用肉眼完全不行。他们被掩盖在时间之下。”西安大略大学化学系博士 Madalena Kozachuk 说道,“但我们逐渐看出了照片内容,而且可以看到如此精致的细节:眼睛,衣褶,还有绣在桌布上的细腻花纹。”

“当第一张脸浮现出来,我开始尖叫。” Kozachuk 说。

Kozachuk 团队的研究成果发表于 6 月 22 日的《科学报告》(Scientific Reports)杂志。这无疑是科学帮助艺术修复的典范——论文写道,μ-XRF 成像技术为策展人修复残损的银版照片提供了解决之道,哪怕照片超出了传统修复方法所能拯救的残损程度。它的另一个好处是避免了传统修复方法对作品的物理干预,这种干预有时会让作品受到更严重的损毁。

而对博物馆来说,让 19 世纪的老照片得以清晰重现,不仅可以恢复那些以图像形式被凝固的历史知识,也向人们透露了损坏如何发生,知识如何被“废弃”和遗忘。


题图来自:Thomas Martin Easterly / Missouri History Museum

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