红外反射成像（IRR）

米尔科·登莱乌（Milko den Leeuw）

1．分类

红外反射成像（infrared reflectography，IRR）属于非侵入式成像技术。它利用的红外线属于电磁频谱中非可见光波段。

2．说明

红外线可穿透颜料，穿透深度因颜料层厚度、颜料成分和入射红外线的波长而异。波长较大的波可以穿透大多数颜料层，但会被富碳材料吸收。IRR与红外照相非常相似，但是它们对反射射线的收集方式不同，因此它们的探测极限也不同。IRR用的是InGaAs探测器，探测波长较长，对波长高达1700 nm的红外线也非常敏感，能穿透红外照相无法穿透的绿色和蓝色颜料层。

3．应用

IRR特别适用于绘画底层素描和底稿的检测。底层素描或底稿可以显露到什么程度，取决于该层富碳颜料的含量、上方覆盖的颜料层厚度、颜料层中颜料粉的类型以及底料层的颜色。因此，这项技术可提供的信息包括绘画的结构、画家的技法以及绘画的历史修复和历史状况信息。

4．局限性

反射图是由一幅画不同层位的信息集成的二维图像，因此无法分辨一幅画中每个细节的层位深度。这项技术在收集信息方面的效果也受画中吸收或反射红外线的材料所限，这些材料可能会妨碍目标区域的成像。铁基墨水素描可能也很难检测，因为铁基墨水不能有效吸收红外线。此外，颜料层越厚就越难被红外线穿透，因此底层的成像也受颜料层厚度的限制。反射设备也会为检测带来局限性，它可能会造成光学失真和几何变形，生成的图像通常还需进行后期处理，这也可能会导致错误。

5．补充技术

昼光照相术、紫外照相术、红外照相术、红外假彩色照相术、X射线照相术、X射线荧光成像、K-edge成像以及同步辐射X射线荧光成像。

6．技术规范与注意事项

—相机／设备

—镜头

—曝光时间

—感光度（ISO）

—红外探测器

—红外光源

—滤镜

7．技术简史

第二次世界大战后出现了多种类型的红外设备，但直到20世纪60年代，才开始有研究团队用IRR作为底层素描检测的主要技术，第一个应用这项技术的是布鲁塞尔皇家文化遗产研究所（KIK-IRPA）。1968年，格罗宁根的J.R.J.范阿斯佩伦·德布尔（J.R.J.van Asperen de Boer）和阿姆斯特丹的霍弗特·库伊曼（Govert Kooiman）在这项技术的进一步发展中起到了关键作用，他们的工作为今天的许多应用奠定了基础。

8．文献

[1] Delaney J.K., M. Thoury, J.G. Zeibel, P. Ricciardi, K.M. Morales, K.A. Dooley, ‘Visible and Infrared Imaging Spectroscopy of Paintings and Improved Reflectography’, Heritage Science 4 (6), pp. 1-10. (2016)

[2] Rosi F., C. Miliani, R. Braun, R. Harig, D. Sali, B. Brunetti, A. Sgamellotti, ‘Non-invasive Analysis of Paintings by Mid-infrared Hyperspectral Imaging’, Angewandte Chemie 52 (20), pp. 5366-5369. (2013)

[3] Fontana R., D. Bencini, P. Carcagni, M. Greco, M. Materazzi, E. Pampaloni, L. Pezzati, ‘Multi-spectral IR Reflectography’, Proceedings of SPIE 6618 (1). (2007)

[4] Verougstraete H., J. Couvert, La Peinture Ancienne et ses Procedes, Louvain et Bruges: Peeters Publishers. (2006)

[5] Marras L., M. Materazzi, L. Pezzati, P. Poggi, ‘A New High Resolution IR-color Scanner for Non-destructive Evaluation of Works of Art’, Insight 45 (4), pp. 276- 279. (2003)

[6] Bomford D. (ed.), Art in the Making: Underdrawings in Renaissance Paintings, London: National Gallery. (2002)

[7] Galassi M.C., Il Disegno Svelato: Progetto e Immagine nella Pittura Italiana del Primo Rinascimento, Nuoro: llisso. (1998)

[8] Walmsley E., C. Metzger, J.K. Delaney, C. Fletcher, ‘Improved Visualization of Underdrawing with Solid State Detector Operating in the Infrared’, Studies in Conservation 39 (4), pp. 217-231. (1994)

[9] Walmsley E., C. Fletcher, J.K. Delaney, ‘Evaluation of System Performance of Near-infrared Imaging Devices’, Studies in Conservation 37 (2), pp. 120-131. (1992)

[10] Bertani D., M. Cetica, P. Poggi, G. Puccioni, E. Byzzegoli, D. Kunzelman, S. Cecchi, ‘A Scanning Device for Infrared Reflectography’, Studies in Conservation 35 (3), pp. 113-116. (1990)

[11] Van Asperen de Boer J.R.J., ‘Reflectography of Paintings Using an Infrared Vidicon Television System’, Studies in Conservation 14 (3), pp. 96-118. (1969)

[12] Van Asperen de Boer ‘Infrared Reflectography: A Method for the Examination of Paintings’, Applied Optics 7 (9), pp. 1711-1714. (1968)

[13] Wehlte G., ‘Gemäldeuntersuchung im Infrarot’, Maltechnik 61, pp. 52-58. (1955)