贝贝尔·阿诺尔德（Bärbel Arnold）

珍妮娜·迈因哈特（Jeannine Mainhardt）

分光色度计是通过有色材料在可见光范围内（380～730 nm）的反射光谱定量测定其色值的仪器。这是一种用于石材表面分析的光学方法。测定色值的基础是标准的L＊a＊b＊色度空间（CIE-Lab色度空间），可用三维坐标系表示。a＊轴表示色彩中的绿色和红色部分，其中负值表示绿色，正值表示红色。b＊轴表示色彩中的蓝色和黄色部分，其中负值表示蓝色，正值表示黄色。a＊轴和b＊轴的刻度范围分别为-150～+100和-100～+150，其中有些值没有相对应的肉眼可感知的颜色。在建立这种色度空间时，由于色彩的可感知性，在直角坐标系中得到的色体的形状是不规则的。L＊轴表示颜色的亮度，数值范围为0～100（图2.2.14.1）。

图2.2.14.1　CIE-Lab色度空间的三维模型

首先，用可见光照射待测样本。在照射过程中，样本材料会以特定的方式吸收或反射可见光，因此看上去有颜色。用色度计可测得有色材料特定的反射光，反射光形成的反射曲线展现了反射光强度及其波长的相关性。对比数据库，每一种有色材料都可以被分类整理。由于使用的是标准的L＊a＊b＊色度空间，检测到的色差是等距的，且检测过程不受制于测量器材类型。该检测方法尤其适用于区分彩色的有色材料。因为黑白在可见光谱范围内是没有色彩的，故而不能用该方法测定。通过计算亮度坐标L＊，能定量测定文物表面的灰变和黑变。检测须定期重复进行，可在现场进行无取样、无损检测。该方法只是用作大规模的快速“筛选”之法，以检测所用有色材料的变化和污蚀概况。

案例研究：德累斯顿茨温格宫（Dresdner Zwinger）

色彩均匀的文物表面尤其适合使用分光色度计进行监测。为观测德累斯顿茨温格宫露天雕塑群上透明硅树脂涂层的变化，我们在该监测项目中使用了便携式无线分光色度计和氙灯闪光灯（柯尼卡美能达公司生产的CM-700d分光色度计）（图2.2.14.2）。监测区的精确照片存档使得多年后的今天仍能进行对比分析。研究中，我们在茨温格宫雕塑群每一个参考测量点附近都进行了4次检测。检测结果报告显示，4次检测中每一条光谱曲线几乎都是一致的。

(www.daowen.com)

图2.2.14.2　德累斯顿茨温格宫：使用分光色度计检测易北砂岩雕塑上透明硅树脂涂层的色彩变化

灰度值测量

为测定文物表面污蚀情况，可在待测表面区域使用一种简单的监测方法：定期用灰度卡和微距摄影做记录（图2.2.14.3）。通过对比照片，能估计文物表面污蚀变化速度，并推动引进所需的保护措施。

图2.2.14.3　库讷斯道夫伊岑普利茨家族坟墓建筑：莱因哈特村砂岩，修繕10年后，用灰度卡检测清洁效果和再次污蚀情况

评估

分光色度计很适合用作监测仪器，用于检测均匀表面，比如颜料涂层，或者非常均匀的天然石材，比如大理石。石材表面的污蚀和色变都能用此法以展开长期追踪和定量分析。

分光色度计在其他类型石材表面上的使用有局限性，因为大多数石材在很小尺度内矿物成分就有变化，从而表现出不同的颜色光谱。因此，无法排除由于检测面材料本身的色彩变化而产生的错误解读。

在实验室中，我们研究了湿度对色谱的影响。将同一批样本放置在不同空气湿度中，并检测相同的测点。结果显示：色谱基本保持不变，能观察到的仅是亮度轴上存在统一的位移。基于这点，我们推荐在检测前先将待测表面放置于干燥环境中至少2天，并确定在检测时环境条件不会造成待测表面出现冷凝现象。