学术文摘丨数字技术与人工临摹相结合的古书画复制刍议
时间：2021-11-08 12:57:23 来源： 美术遗产 作者：故宫博物院院刊
学术文摘丨数字技术与人工临摹相结合的古书画复制刍议
《故宮博物院院刊》2019年第11期
数字技术与人工临摹相结合的古书画复制刍议
王 赫
本文针对博物馆级别的古书画复制品，将最传统的古书画人工临摹技艺与现代数字技术相结合，力图寻觅到兼顾古书画作品图像细节与质感细节特征的全新复制手段。作者通过分析三维视频显微镜下不同类型复制件微观特征的区别，尝试找寻数字技术与人工临摹最佳的结合方式。
数字技术；人工临摹；书画复制；博物馆级复制品
中国的书法绘画艺术源远流长，存世至今的杰作数不胜数。伴随着绵延不绝的书画创作，对书画作品的复制也持续不断。无论是众所周知的冯承素、褚遂良、虞世南摹写的《兰亭序》，还是人们耳熟能详的宋徽宗御府复制的《虢国夫人游春图》和《捣练图》。这些作品并未因是复制品而使其艺术价值有丝毫减损，反而成了今人窥见久远书画杰作的唯一途径。中国书画作品使用的纸张、丝绢属于有机质，无论保护得如何完备，终究难以避免老化残损的命运。因此，书画复制具有极其重要的意义。
伴随着图像采集和印刷技术的发展，高质量的书画影像和印刷品不断丰富。从信息传播角度来说，这也相当于对书画的一种复制。在对古代书画了解的方便程度上，现代人全面超越了各历史时期。然而本文所指的古书画复制，并非上述意义的复制，而是一种最高质量的复制，是以最大限度地还原古书画所有细节特征为目标的复制。为了与广义上的各种复制品加以区别，这种复制姑且称为博物馆级别的复制。所谓细节特征，不仅包含古书画原本的图像细节，还包括古书画原作使用的纸张、丝绢的材料质感，绘画使用的颜料质感，特别是石色（矿物质颜料）颜料的质感，书画中各类印章的真实质感，以及对书画本身装裱形式的复制还原等。只有做到以上细节特征的高度还原，才能制作出尽可能接近古书画原件的博物馆级复制品。这种级别的复制品或可将作为书画原件的替身，享受与原件相同的收藏保管待遇，以传诸后世，也可在一些展期较长的展览中替代文物原件进行陈列。
古书画的细节特征主要分为图像细节与质感细节两方面。所谓图像细节，本文指的是书画作品中画面图像所包含的具体内容描写，比如山水画中的树木的枝叶、山石的皴笔和细小的苔点等，人物画中人物的发丝、繁复的配饰，花鸟画中动物身上的绒毛等。甚至于画面中的霉迹、水渍、虫蛀等痕迹，也属于图像细节的范畴（图1）。这些图像细节能否得以再现，主要受限于大幅面相机或高精度扫描仪等图像采集设备和显示器、喷绘机、印刷机等图像输出设备的能力。图像细节的准确再现可以造就高质量的书画影像和印刷品，甚至一般的商业复制品，但这仅是制作出博物馆级别复制品的必要条件而非充分条件。
质感细节特征则是构成充分条件的重要组成部分，其主要表现为特定材料所展现出的质感特征。如宣纸的自然帘纹，画绢的织物纹理。再如工笔重彩中使用的石青、石绿、朱砂等矿物质颜料（这些颜料都是将特定矿物研磨成粉，加胶分数次绘制在画面上的），颜料形成的具有一定厚度的颜料层（图2）。书画中钤印所用的印泥中包含有朱砂、艾绒、蓖麻油等成分，印在不同材料上也会产生小的质感差别。这些细节因素都决定着复制品本身的品质高下。
古书画的复制方式按出现的时间顺序大体分为以下几种：人工临摹复制、珂罗版复制、木版水印复制、照相复制、印刷复制、数字微喷复制。由于要同时实现高品质再现图像细节与质感细节特征的要求，使得上述任何单一的复制方式均无法完全实现这一目标。其中数字微喷复制是目前精度最高、速度最快的复制方法，人工临摹复制则是最古老、基本上实现与原件同工同料的复制方法。下面由此二者开始进行详细论述。
1. 数字复制
数字复制技术是一种将书画原件数字化并使用计算机进行处理、使用数字设备进行输出的书画复制技术，是伴随着图像采集技术、色彩管理手段以及大幅面喷墨打印机的发展而不断成熟的。区别于其他古书画复制方式，数字技术复制古书画的过程是全数字化的，每个制作步骤都在色彩管理技术的控制下进行，从而保证最大程度地还原古书画的色彩信息。
概括起来，数字复制可分为图像输入、图像处理和图像输出三大步骤。其中图像输入是应用各类图像采集设备对古书画原件进行数据采集，如今这项工作通常会使用高精度的大幅面扫描仪来完成（图3），在此之前则使用专业的制版相机（如日本二玄社）或8×10英寸的大幅面胶片相机来完成。
图像处理是将采集到的古书画信息输入到相应的软件中进行进一步处理，如进行图像的拼接、矫正，对某些色彩进行调整以满足输出设备的需要。图像输出是将处理好的古书画图像在宣纸或者丝绢上喷绘出来。喷绘输出技术是伴随着大幅面喷绘机的发展与完善逐渐发展而来，最初大幅面喷绘机只是为满足传统印刷中印前打样的需求的生产设备，用于大批量印刷之前的校样输出。而随着大幅面喷绘机技术的不断成熟，设备的图像输出精度和图像输出速度均已达到了很高的水准，这种设备逐渐转变为一种独立的生产设备，而且使将之应用于书画的复制领域成为可能（图4）。
2. 人工临摹
北宋书法理论家黄伯思在《东观余论》中对临摹的解释是：“临，谓以纸在古帖旁，观其形势而学之，若临渊之临，故谓之临。摹，谓以薄纸覆古帖上，随其细大而拓之，若摹画之摹，故谓之摹。”可见临与摹其实是有很大区别的。本文所论述的人工临摹主要指“摹画”，唯有“摹”才能准确地还原书画原作的图像细节，而“临”则作为一种辅助手段。
人工临摹复制工序可分为读画、勾稿、过稿、着色、做旧和题款钤印等几个步骤。读画即在摹画前仔细研读原画，目的是“了解作者所处时代的绘画风格及作者的个人风格。对原画的用笔、用墨和章法结构的特点进行仔细研究，充分了解并深刻领会原画的笔墨、构图、造型、用色等方面的构思和特点”。勾稿是使用透明的聚酯薄膜蒙在原画上（出于文物保护的原因，这里指的原画通常是与古书画原件尺寸相同的照片或高清打印件），把原画上所有线条部分如实勾描到聚酯薄膜上（图5）。接下来将勾好线条的聚酯薄膜铺在白纸上，再将加工好的熟绢附在上面，依据聚酯薄膜上的线条将墨线过稿到绢上，这一步骤是为过稿（图6）。过好稿子后就可以比照原件使用传统的矿物、植物颜料进行着色绘制了。“书画中的题款一般采用双勾填墨的方法摹制”。印章可以人工摹刻或用照相制版做成铜板印章，再使用印泥进行钤盖。
3. 两种复制方式的优势及局限
上述两种复制方式可以说分别代表着古书画复制技术的两极，即传统与现代。从复制效果来审视，可以说二者各具优势也各有不足。数字复制技术有着色彩表现力强、色彩控制精确、图像调整自由度大、制作工序少和制作时间短速度快等优点。数字复制依赖于高精度的扫描与输出设备，可以在短时间内再现出高品质的图像细节，如果仅从图像准确性角度衡量，数字复制制作的复制品与书画原件可以说是完全一致。对于以水墨晕散为表现手法的写意绘画，色彩淡雅的浅绛山水以及风格多变的各类法书，数字复制的优势极为明显，而这一优势恰恰是人工临摹的局限与短板。参照上文中人工临摹的复制方法，人工临摹需要将书画原件中的线条勾稿到聚酯薄膜再进而过稿到画绢上。对于没有明确界线的水墨作品，这一方法并不适用。而水墨绘画往往绘制在生宣上，即没有经过矾制的宣纸，水墨、颜色会沿着纸张的纤维自然晕散开来，这种晕散是完全随机并无法使用同样的材料进行准确再现的。对于风格各异的书法作品，人工临摹只能采用双勾填墨的方法进行摹制，对于一些十分微妙的飞白书无法准确再现，最终呈现的效果也难免呆板。即便是技术熟练的摹画师摹制一件作品也要花费大量的时间，这是人工临摹纯手工方式以及繁琐的复制工序决定的。此种复制效率难以满足目前博物馆内大批量的复制需求。
人工临摹虽然有着上述的局限与不足，但优势也极为明显。人工临摹可以在和原件同样的纸张、丝绢上面使用传统的书画颜料进行复制，即所谓的同工同料，这意味着复制件与原件在许多质感的细节特征上更加一致。其一致性表现在人们在观看和触摸古书画复制品时的视觉、触觉甚至听觉。因为只有相同或极为近似的材料才能展现出质感的一致性，而单纯的数字复制品使用的材料恰恰是其最显著的局限与短板。以数字复制中使用的丝绢为例，往往需要对用于数字喷绘的丝绢进行漂白并增加涂层，这种加工虽然可以增加丝绢的色域范围，使喷绘上的颜色更加鲜明且具有表现力，但同时也会改变丝绢原有的纤维密度并使其失去画绢应有的质感。从图中我们可以看到人工临摹所用画绢与喷绘专用的丝绢的不同之处（图7）。
这种区别还表现在颜料层本身的区别上。这里指的颜料主要指人工临摹中的石色，即矿物质颜料与喷绘墨水之间的区别。石色是各种矿物如蓝铜矿、孔雀石甚至青金石等研磨成粉末制成的颜色，使用时以胶调和后绘制在丝绢上，反复绘制后，石色会产生一定厚度的颜料层。这种细微的厚度，视觉与触觉都会感受得到。相较之下，喷绘墨水无法产生可为人感知的颜料层，这使得数字复制在复制大量运用石色的工笔重彩绘画时缺少层次感。石色展现出的色彩，即矿物本身的色彩，往往超过目前数字喷绘墨水的色域范围。目前的数字喷绘墨水虽然已经发展到11色甚至更多色彩，但原理上仍然属于一种色彩的空间混合，即使用多种颜色的微小墨滴（每滴墨水大概为3-4微微升）排列在一起模拟出各种颜色。这种模拟的色彩饱和度往往无法与单纯的矿物颜料相比。
数字复制与人工临摹两种复制方法虽然差别巨大，且优势及局限显著，但二者存在着很强的互补性。将数字复制的图像细节优势与人工临摹的质感表现优势相结合，将会是制作出博物馆收藏级复制品的关键所在。
4. 结合复制的进展
数字复制与人工临摹两种技术的结合并非易事，其中最主要的困难在于使用的材料。数字复制使用的喷绘墨水与涂层宣纸、丝绢（以下简称为涂层承印物）与人工临摹使用的矿物植物颜料及丝绢、宣纸等缺乏兼容性。具体表现为涂层承印物的可绘画性很差，传统的矿物植物颜料无法在涂层承印物上取得与传统材料一致甚至近似的绘画效果；涂层承印物也无法使用传统的胶矾水增加其可绘画性，这使得传统绘画中的分染、罩染技巧在涂层承印物上无法施展。喷绘墨水打印在无涂层的丝绢、宣纸上色彩暗淡甚至会产生不可控的晕散。在依旧使用涂层承印物的前提下，数字复制与人工临摹的结合十分受限，但依然有所进展。
笔者曾使用数字复制与人工临摹相结合复制《宋金银书妙法莲华经》。整部经文使用碧纸即磁青纸进行书写。这种纸张呈现出一种很深的藏蓝色，加之将近千年的岁月洗礼，使纸张具有斑驳深沉的气息，这种感觉是新染纸张无论如何也无法达到的。该文物的所有经文图画均使用泥金、泥银（将金银研磨成粉末加胶制成的颜料）书写，数字喷绘复制的作品也是无法表现出泥金、泥银的金属光泽与质感的。
涂层承印物虽然无法进行精微的渲染，但仅使用泥金、泥银进行勾勒还是可以实现的。结合方法复制这件文物的基本思路是：使用数字技术准确还原出磁青纸的色彩，包括纸张上开裂、水渍等图像细节，同时完成经书文字、经变画、银丝栏的同步复制输出，在此基础上，通过人工临摹的方式，将与文物原件相同的泥金、泥银摹制于数字复制的经卷稿本之上，最大限度地使复制件在图像细节与质感细节两方面接近文物原件（图8）。
使用同样的复制方法笔者曾复制过有“北洋第一烟”之称的晚清龙球牌卷烟的外包装，也取得了很好的复制效果（图9）。可见泥金、泥银颜料覆盖力很强，基本不会受到喷绘图像的影响，如果换成其他覆盖力弱的颜料，人工摹制的效果将会大打折扣。
毋庸置疑，使用涂层承印物结合简单的人工勾勒方式进行结合复制的适用范围太过有限。更加灵活与深入的结合复制方式的发展和可能性，有赖于数字喷绘墨水的进展。
以往的数字喷绘墨水必须要在涂层承印物上才能进行喷绘输出，这严重限制了可供使用的材料种类。新一代的喷绘墨水将纳米技术应用其中，可以在无涂层承印物上进行相对高品质的输出。之所以说是相对高品质，是因为无涂层承印物多种多样，色域范围各有不同，它们虽然达不到涂层承印物的色域范围，但也可以达到可接受的输出品质。对于很多古书画复制品来说，材料的质感特征有时候会超越图像细节特征的权重。下面结合一些案例说明这个问题。
与古书画复制类似的古籍、文献的复制可以作为质感特征优先的很好例证。受印刷成本的限制，很大一部分古籍使用成本低廉的竹纸进行印刷。竹纸使用竹子作为造纸的主要原料，与宣纸使用檀皮与沙田稻草作为造纸原料有着根本区别。直观的视觉、触觉感受上，竹纸比宣纸更加轻薄，韧性较差。目前涂层承印物通常是以宣纸为基底制作的，如果使用这种材料来复制古籍，待复制件装订成册时宣纸会完全破坏古籍原有质感。解决这个问题，唯有使用与古籍材料相同的竹纸进行复制。但目前几乎没有涂层承印物是以竹纸为基底进行制作的，使用新一代喷绘墨水在无涂层竹纸直接喷绘成为最好的复制方案。笔者曾以这种方式复制清宫旧藏《皇上进药底簿》、《皇上药方》、《老佛爷药方》等古籍文献，取得了很好的复制效果（图10）。
5. 多种复制方法对比试验
既然无涂层纸质承印物的喷绘复制效果已经达到可以接受的程度，那么将这种方式应用于矾制画绢上，进而解决绢本涂层承印物可绘画性差这一关键问题，也将成为可能。笔者在复制元代朱玉的《龙宫水府》册页时，对同一件文物采用了不同复制方法制作出三个实验样本：
样本1：传统的人工临摹方式，即在手工染色矾制的丝绢上使用传统的临摹方法进行摹制。
样本2：新一代纳米墨水喷绘，将复制图像直接喷绘到仅经矾制的丝绢上。
样本3：纯数字复制，以带有涂层的丝绢为材料，使用Epson原装喷绘墨水进行复制。
下面结合三个样本的显微放大图，逐一验证不同复制方式产生的差异。样本1完全采用传统人工临摹方式。复制件与文物原件可以做到同工同料，在50倍与200倍的三维视频照片中呈现出与原作绘画一致的细节特征。但人工临摹的复制件在图像细节方面无法与原件完全一致。复制件可以按照传统方式进行装裱。样本2采用新一代纳米喷绘墨水在人工画绢上喷绘制作，肉眼观察与手绘线条差别不大，图像细节更佳准确，不存在人工摹制的差异瑕疵，但在200倍的三维视频照片中可以发现喷绘的杂色，这导致画面相较纯粹的人工绘制件来说不够清晰锐利，这是喷绘机的工作原理造成的，可以视作喷绘复制的微观特征。由于采用了手工矾制丝绢，二者在纤维结构上一致，从而实现相似质感细节表现（图11）。另外手工画绢除了可以在正面渲染外，也可以在画面背面进行托色。托色是一种工笔技法，即在画面背面平涂颜色，可以使正面颜色显得更加厚重。
样本2画面完全采用数字喷绘复制，喷绘承印物则使用手工矾制的丝绢，这种丝绢未经染色。呈现出一种丝绢原本稍偏黄的牙白色。肉眼观察图像细节准确，由于使用的是本色矾制丝绢，丝绢的色域范围明显会小于涂层承印物。这也导致样本2在明亮部分的色彩稍显晦暗，层次感有一定损失，但整体效果仍处于可接受的范围。样本2可以使用人工摹制的方法进行线条复勒、渲染与托色。在50倍与200倍的三维视频照片中微观质感特征差距明显小于涂层承印物所制作的复制品。
样本3作为一个对照样本，使用一般的纯粹数字复制方式进行制作。与原件相比较图像细节准确，色彩还原准确，图像层次丰富。但正如上文所述，这种带有涂层的丝绢经过特殊处理，其材料质感上已经与手工画绢有了很大的区别，这种区别是单凭肉眼以及触感就可以分辨的。在50倍与200倍的三维视频照片中，这种差异显然而易见（图12）。另外这种涂层丝绢背面带有一层机裱膜，目的是提升材料在喷绘机运行的平顺性，防止材料过软过薄卡在喷绘机中。机裱膜是完全粘在丝绢背面的无法去除，因此带来两个问题：一是无法在丝绢背面进行托色，二是机裱膜不易吸水会影响到最终的手工装裱工序。
笔者将样本2使用人工临摹的方式进行进一步绘制。包括用墨分染水口处，用墨和钛白粉等颜料复勒画面最暗与最亮部分。主要验证人工临摹在弥补由于矾制绢色域狭窄造成的图像层次感差这一缺陷时的效果，进而验证经喷绘后矾制画绢的可绘画性。通过图片可以观察到，使用水墨分染的部分过度自然，且渲染过程中不会造成喷绘线条部分的晕散或脱落。墨线与钛白粉均可以正常勾勒与渲染，经过人工加笔达到了增加画面层次的预期目的，喷绘墨水并未影响人工加笔过程。这为复制其他多种类型的书画作品提供了比较灵活的操作空间（图13）。
笔者将上述复制方法应用到《碧山绀宇》图页的复制中，进一步验证上述复制方法在青绿重彩绘画复制中的效果。通过实验可以发现，单纯使用数字喷绘制作的《碧山绀宇》图页赭石与墨线部分色彩还原比较准确，但石绿部分明显无法到达与石色相同的高纯度和颜料质感（图14）。进而使用人工临摹对画面中石绿、石青、朱砂的部分进行渲染，最终取得了与人工临摹复制高度一致的效果（图15）。通过三维视频检测可以观察到，经过人工加笔的喷绘复制件绢丝纤维中均含有石青、石绿颜料层，在微观特征上与人工绘制的画面高度相似，进而使画面获得与人工绘制相极为相似的质感特征。需要说明的是，由于两个样本使用的丝绢织造密度有所不同，因而导致绢丝在显微照片中粗细区别较大，但这并不影响二者颜料层的质感高度相似（图16）。与此同时，由于数字喷绘的介入，人工加笔渲染只需针对石色部分进行，其他部分则不需要人工参与；在喷绘输出的绿色、蓝色基础上进行石绿、石青渲染，渲染次数可以相对于纯人工绘制件进行减少，同样可以达到相似的画面效果，这大大提升了所复制图像细节的准确性和效率，在图像细节与质感细节特征两方面达到一个最优配置。当然渲染次数的减少也造成（图16）中上下两个样本颜料层厚度的显著差异，但这种差异是相对微观层面的，人眼直接观察画面二者颜色的色相与质感特征已经高度接近了。除绢本材料可以使用上述方法进行数字喷绘与人工临摹进行结合复制外，针对竹纸、宣纸等纸张材料也可以获得相似的复制效果，这里不再赘述。
上述实验可以验证，使用新一代纳米喷绘墨水在人工矾制的纸、绢上，可以达到接近以往使用涂层承印物的复制效果。而矾制纸、绢在材料的质感特征与可绘画性方面全面超越涂层承印物。这使得人工临摹与数字喷绘两种复制方法以更紧密更灵活的方式相结合，在确保复制品图像细节的同时，使复制品的质感特征得到极大提升，在承印物的角度上做到与书画原件材料相同。
6. 三维打印的助力
随着中国书画艺术的发展，印章也发挥着越来越重要的作用，并最终发展成为诗书画印的综合表达方式。在传统的人工临摹复制古书画技艺中最后一步是钤盖印章。这些印章最初是采用摹刻的方式进行复制，但摹刻与摹画一样都无法确保印文与原件完全一致。后来出现使用铜板腐蚀复制的印章，这种印章需要将印文描摹下来进行制版，过程中容易产生误差。随着环保要求愈加严格，可以制作腐蚀印章的场地也愈加难以寻觅。数字喷绘复制虽然可以将书画中的印章丝毫不差地与画面同时喷绘输出，但这种印章只是在图像细节上与原件高度一致，质感特征上却与使用印泥钤盖的印章差距明显。此外对于一些钤盖在书画作品与装裱材料衔接处的骑缝章，单纯的数字喷绘复制也难以呈现。使用印泥进行印章钤盖依然是印章复制效果最好的方式。
得益于数字化的三维打印技术的发展，目前已经可以使用三维打印技术复制印章。首现需要从书画作品的高清图像中将印章单独提取出来。接下来需要将图片文件转化为可供打印的三维模型文件。第三步，将三维模型文件输入三维打印机中进行打印（图17）。最后，将打印出的印章模型打磨光滑去除打印产生的纹理瑕疵就可以钤盖印章了（图18）。使用这种方式复制的印章印文准确，制作过程环保快捷。配合各种类型的印泥可以有效地提升书画复制品的逼真程度与细节质感。
总之，随着数字技术的发展，古书画的复制技术也不断更新换代。目前的技术条件优于历史上任何一个时期，即便如此古书画复制品的品质相较于原件依然有着显著的差距。这种差距体现在人工临摹的技法，体现在数字复制的质感局限。之所以强调这种差距，是因为对博物馆级别复制品的评价标准不应仅停留在图像采集的分辨率是否够高，制作的复制品是否纤毫毕现这种单一的标准上。作为书画原件的替身，当原件最终老化消失在历史中时，这些替身能否肩负起尽可能全面再现原件风貌的职责，是值得所有书画复制专业人员思考的课题。
将传统与科技相结合将有助于我们制作出更高水平的书画复制品，这对博物馆中珍贵书画的保护意义重大。在目前的技术条件下，将数字技术与人工临摹相结合是制作出博物馆级别古书画复制品的有效方式。随着相关技术的发展，相信未来我们会有更多的选项。
图片均由作者提供，本次发布版本略有改动。
王赫，故宫博物院文保科技部。
