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► 紅外線是指波長分布於0.76 ～ 1000 微米範圍內的不可見光，又可細分為近紅外線、中紅外線、遠紅外線。
► 近紅外線波段常用於藝術品與文物檢視，作品中的不同材質在紅外線照射之下，可以呈現出明暗對比。
► 由於紅外線容易被炭筆、鉛筆等含碳物質吸收，又屬於一種非破壞性的檢測方式，因此在文物修復中相當重要。

如果讓你選擇一個超能力，你會選什麼呢？是像綠巨人浩克（Hulk）一樣力大無窮，還是像閃電俠（Flash）一樣擁有瞬間移動的能力，或是像超人一樣可以透視一切物品？或許許多人會和筆者一樣，選擇「透視」這項超能力吧！只要擁有了它，不但可以看穿盒子裡的物品，甚至還有機會提前知道刮刮樂是否會中獎。而在現實生活中，其實也有一項技術類似於上述所提及到的功能，那就是「紅外線反射攝影」（IR-reflectography）。接下來我們就來簡單介紹一下這項技術吧！

修復師利用攝影機檢測畫作。（正修科技大學提供）

什麼是紅外線反射攝影？

紅外線（infrared, IR）是西元1800 年，由英國天文學家赫歇爾（William Herschel）所發現的，它的主要波長分布於0.76 ∼ 1000 微米（μm）範圍內，依據國際標準組織針對光學、光子學－光譜帶分類系統（ISO20473:2007 optics and photonics—spectral bands）的訂定，紅外線波長的範圍可以分為以下三大類：

1. 近紅外線（near infrared, NIR）：波長範圍在0.78∼3微米，又可被細分為IR-A（波長0.78∼1.4微米）以及IR-B（波長1.4 ∼ 3 微米），是藝術品與文物檢視應用中，最常使用到的波段之一。
2. 中紅外線（mid infrared, MIR）：波長範圍約在3∼50 微米之間，主要應用於監視系統等領域。
3. 遠紅外線（far infrared, FIR）：波長範圍約在50 ∼ 1000 微米之間，因為此範圍的波長可以被一般照相機所記錄，所以常被運用於最近疫情期間的體溫熱像儀中。

簡單介紹完所有紅外線種類後，接著來說明紅外線反射攝影如何應用在文物修復領域。所謂的紅外線反射攝影，其實是藉由紅外線的穿透特性，研究、調查肉眼無法辨識出的資訊，例如畫作表面黃化，或是被寺廟中長年煙燻累積下覆蓋的畫作等，屬於一種經常被運用於文物檢視的非破壞性檢測方式。由於紅外線是一種不可見光源，因此在拍攝時需要大量自然光，或使用紅外線燈源搭配數位相機、特殊底片，以及濾鏡片才能夠顯示影像。它的應用原理如同一般攝影，差別只在於使用「可見光」或「不可見光」作為直接的照射光源。

物品經由紅外線燈源照射後，會反射部分光線及紅外線輻射至濾鏡，而濾鏡則會過濾可見光源，僅保留紅外線至相機成像，最後呈現出不同明暗值的灰階影像。另外，作品中的不同材質在紅外線照射之下，所呈現出的明暗對比也會有所區別，例如在可見光下屬於相同色相，難以透過肉眼區別的墨水，在紅外線照射下，就可以透過明暗程度的不同而被輕易區分。由於紅外線較容易被炭筆、鉛筆、石墨等含碳物質吸收，且屬於一種非破壞性的檢測方式，因此在文物修復中扮演著重要的角色，應用範圍也較為廣泛，更可延伸到木質、織品、油畫，甚至考古學等領域。

例如在臺灣常見的傳統木質彩繪中，師傅們習慣以鉛筆、炭黑、墨線等方式繪製底稿，之後再將顏料粉與亞麻仁油或桐油混和後上色。但隨著時間推移，這些彩繪的顏色會逐漸老化、黃化、黑化，甚至剝落遺失，導致現代修復師難以透過肉眼觀察該畫作的樣貌，而這時候便能使用紅外線反射攝影來觀察。此外，該技術對於廟宇中受到煙燻與鹽害所覆蓋的彩繪更是功不可沒，甚至可以在彩繪層顏色脫落的情況下，觀察到前人彩繪時滲入基底材的墨痕！

紅外線反射攝影，如何應用在文物修復？

經過上述介紹後，相信大家都已經具有紅外線反射攝影的基本知識了，接下來我們就透過實例，一起見識一下紅外線反射攝影的厲害吧！

美國國立自然史博物館（Smithsonian National Museum of Natural History）透過紅外線反射攝影，觀察在可見光底下油畫作品中看不到的鉛筆底稿。而位於紐約的古根漢美術館（The Solomon R.Guggenheim Museum）也同樣使用這項技術，在畢卡索（Pablo Picasso）繪製的《熨衣服的女人》（Woman Ironing）畫作中，發現原畫的彩繪層下還有一幅上下顛倒且繪製精細的男人肖像繪畫。……【更多內容請閱讀科學月刊第629期】