学术丨开化寺大雄宝殿壁画建筑图像的测绘与复原制图

本文刊发于《建筑史学刊》2022年第2期

本刊延续测绘图纸刊登的传统，继2021年第1期《山西高平开化寺大雄宝殿内檐彩画复原研究》之后，再次发布山西高平开化寺的测绘成果，并简要说明了测绘和制图的方法。

开化寺大雄宝殿壁画

建筑图像的测绘与复原制图

李路珂杨怡菲

LI Luke，YANG Yifei

0 概述

古代壁画中的建筑图像作为一种重要的建筑史料，早在20世纪30年代就已由梁思成等前辈学者纳入中国建筑史研究的视野，但在此后近一个世纪的中国建筑史研究中，研究者大多采用简化的局部线描图对建筑图像史料中出现的建筑单体形象或群体布局进行收集和记录，而壁画专项测绘一直没有纳入“古建筑测绘”的正式工作范畴。在21世纪，随着各类数字化手段在古建筑勘察中的广泛运用，建筑图像的测绘与制图也具备了提升信息准确性和完整性的技术条件。本研究团队以开化寺大雄宝殿壁画建筑图像为例，在建筑整体数字化影像采集的基础上，进行了反复的尝试和实验，并制定以下“壁画测绘原则”：

（1）整壁制图 对大型壁画进行“整壁制图”，以反映壁画图像要素与建筑结构等其他空间要素之间的关联。

（2）真实尺度制图 通过正射影像和现场测量获取较为真实的画面尺度，以反映壁画图像要素的比例和尺度规律。

（3）细节制图 通过微观照片和现场观察获取较为全面的画面细节，以呈现建筑图像中丰富的建筑装饰与细部信息。

（4）画面补全 对画面建筑图像因残损、老化而残缺或模糊的部分，根据画面中其他部分的信息进行适当补全，并在图纸中以线条颜色区分现存部分与补全部分。

（5）色度测绘 由于色彩是壁画的重要信息，因此在常规的“尺度测绘”之外增加“色度测绘”，通过色度测量和颜料分析获取较为准确的画面色彩信息，并通过色彩复原图呈现建筑图像的色彩效果。

（6）与正射影像对照呈现 人工的分析和制图工作不论如何仔细，都不免加入研究者的主观认识和筛选，因此我们将测绘图与影像图处理为同一比例对照呈现，以便专业的读者自行发现原始图像中的其他信息。

关于以上“整壁制图”“真实尺度制图”“细节制图”及“对照呈现”的工作，由于基本方法并未超出传统古建筑测绘或近年流行的“精细测绘”范畴，本文仅呈现工作成果，不再赘述具体的操作方法；而“画面补全”“色度测绘”属于较新的探索，本文在此略述工作方法，以供方家批评指正。

1 画面补全

开化寺大殿壁画距今已近千年，画面漫漶不清，下部剥落严重，局部因渗水冲刷出现了褪色，壁画中建筑的脊兽、瓦垄、望柱柱头等贴金部位遭到损毁，导致整个画面斑驳残破，难以辨识。因此，制图的第一步是根据画面内容明确场景中建筑要素的类型和形制，根据残损部位的位置、尺度和形状推测残损处的形式，再以线稿方式还原画面建筑要素。大部分剥落的结构线可以通过建筑图像的结构整体性原则和对称性规律进行观察补全，而缺失的构件图像则可参考同一壁面中其他形制接近、保存现状较好的构件图像进行补全。如北壁东侧兜率天宫图像上方三开间大殿的柱础，参考东壁第一铺大殿中的莲瓣柱础进行补全，望柱头则参考了东壁第三铺二层阁楼上的望柱莲花形式进行补全，屋顶上正脊、垂脊脊兽则参考了西壁善友太子本生宫殿中的正吻和脊兽进行补全（图1）。这些保存完整的构件图像大多位于画面较高处，因此未遭到人为破坏，虽然不一定与破损部位图像的初始情况完全相同，但作为同一时期、同一批次的作品，也为还原其建筑场景提供了一种较为合理的可能。

a）斗栱：北壁东兜率天宫斗栱图像结构线补全

b）莲花形望柱：左1东壁第三铺上部完整望柱图像，左2～左4北壁东兜率天宫图像缺损望柱补全

c）屋面脊兽：左１西壁善友太子本生宫殿场景完整屋面，左2～左4北壁东兜率天宫图像缺损脊兽补全

图 1 北壁东壁画中缺损部分补全示意

2 色度测绘

开化寺壁画经历了近千年的颜料老化、脱落及污染，画面颜色灰暗斑驳，与最初绘制时的“原状”相去甚远。如果需要通过建筑图像的测绘来呈现其中蕴含的古代建筑色彩设计信息，则有必要对建筑图像的色彩进行一定程度的复原研究。

必须承认，在没有经过系统的颜料采样分析与工艺实验的情况下，对古代建筑色彩“原状”的认识将是十分有限的，但颜料采样检测工作涉及文物本体的损耗，需要慎之又慎，而且部分采用有机物质制作的古代颜料，需要经过多次取样、结合多种检测手段才能得到较为准确的成分鉴定成果，这一成果常常随着检测手段的更新而逐步深入，难以在较短的时间内形成完整而准确的结论。而色度测量可以在壁画勘察的前期阶段进行，该方法在文物本体无损的前提下对壁画色彩和微观形貌进行较为客观的采集和鉴定，能在一定程度上排除人眼辨色的不确定性，以及壁面老化程度差异所带来的不稳定性，从而获得老化程度较为一致，排除破损、灰尘污染等干扰因素之后的模拟效果。简而言之，这一色彩“复原”的结果并非初始绘制时的色彩，也不同于历史上任何一个特定时期的状态，其主要目的是较为客观清晰地呈现古代图像现状中可辨认的色彩关系。大致步骤如下：

1）通过现存色彩的初步辨识和分析，判断开化寺大殿壁画的主要设色特征：壁画采用了红、绿、青、黄、白、黑六种色系各1~3种颜色，以黑、白、土红三色勾画构件或纹样的轮廓，除了表达较为复杂的纹理或图案之外，通常以不同色系区分不同的构件，以同色系不同明度的颜色或近似色系的颜色区分同一构件的不同表面。壁画中建筑构件的施色以勾线和平涂为主，在颜料剥落的部位还可以看见多层涂刷的痕迹。

2）根据画面色彩的对比关系，确定壁画所用主要色彩的类型和数量，然后对各类颜色进行多点色度测量，选取测量点时要注意选择老化程度不同的色点，特别是不要遗漏少数因污染程度较轻而显得较为鲜亮的颜色。该步骤使用劳尔识色仪进行色度测量（表1-a）。

表1 三组色标的色彩值表

3）对色度测量数据进行图表分析，综合明度、彩度指标，选取各类颜色中老化程度较小的颜色作为“典型色”。本次开化寺大殿壁画的色彩勘察共测量了103个取样位置，获取了177组色彩数据，最终选出了10个典型色。

4）通过适当调整（详见后文），使各类颜色的明度、彩度较为均衡，色差较为合理，从而得到一组用于复原的标准色”；

5）将这组标准色用于线稿的填色，从而得到色彩复原图。为了凸显建筑图像的特征，本次制图着重复原建筑的色彩，画面中的人物、云树等要素加以省略，以壁画原图影像代替。

根据现场测色的数据分析结果进行典型色选取。在CIELCH色彩空间E中对取得的颜色进行分析（图2），结果显示获取的颜色值主要分布在红、绿、青、黄四个色相，其明度级差在20~40之间（图3）。但壁画不同位置老化程度不同，大部分位置污损严重，致使大部分颜色彩度值（C）低于20，但仍有一小部分颜色保持了较高的彩度。根据壁画颜料的取样分析F，所用红色颜料成分为铁红，其在色彩空间中的明度和彩度分布范围较大，可分为2~3个色阶，因此选取彩度较大的两个色标作为典型色。壁画中所用绿色颜料均为石绿，绿色在壁画中有时被用作叠晕，其明度（L）集中在50、60、70三个值附近，对应了画面中不同深浅的绿色，所以选取相同色相下三个不同明度值的色标作为典型色。壁画中的青色颜料为石青，其色标的明度也有一定程度的分层，根据明度值选取了两个不同深浅的青色色标作为典型色。但是青色颜料褪色更为严重，色标的彩度值较红色和绿色明显偏低。红、绿、青三色是壁画中大面积使用的主要颜色，类似的取色方法也被用于黄色、白色、褐色等颜色，进而得到一组完整的典型色色标（图4，表1）。

图2 开化寺大殿壁画实际取色数值的H-C色彩空间分布图

a）绿色

b）青色

c）红色

d）其他颜色

图 3 开化寺大殿色彩测量结果分析及典型色选取

图 4 取色位置及典型色色标示意图

使用这组典型色进行填色，可以得到基于现状的色彩图（图5a），但由于壁画中不同颜色的褪色程度不同，青色和白色褪色严重，画面的颜色效果并不协调。

而如果采用《〈营造法式〉彩画研究》基于传统颜料样本配制的色谱（《营造法式》色谱）及《文物建筑色彩面层的视觉性质与材料做法初探——以传统矿物颜料“石青”（蓝铜矿）为例》得出的色彩数据进行绘制，则可以得到饱和度更高、更接近初绘时的色彩效果（图5b）。

本次制图采取了以上两种方式的综合，即在实测结果的基础上进行适当调整，得到一组新的色标（标准色），达到一个较为接近“现状”，但色彩关系适当加强的效果。最终的画面效果较为平衡、各组颜色的对比关系得以清晰呈现，然而并非“焕然一新”（图5c）。

尽管经过了一些探索，但由于色彩和图像的复杂性，本次制图仍然难免有制图者主观因素的影响，因此所有图纸均与原画的高清正射影像相对照，供读者自行观察和发现。

a）典型色制图（现场实测颜色）

b）用《〈营造法式〉彩画研究》中的色标制图

c）标准色制图（现场实测颜色微调）

图5 色彩复原方案比较

本次壁画测绘的外业工作于2016年进行，由李路珂担任指导教师，辛惠园、朴沼衍担任助教，杨怡菲、邓乔乔、薛靖凡、王敏钊、李秋容、姜行健、邓秋实、陈雨潇、刘铭佳、罗又源、马晨浩、赵书婕、张嘉妮、李宽、石艺苑参与了测绘及制图。开化寺大殿建筑与壁画的影像采集工作由赵令杰带领广州慕光科技有限公司的团队于2016年完成。用于标注壁画位置的建筑本体测绘图纸由清华大学建筑学院师生于2015年完成初稿，2017年完成修订稿。最终的图纸整理工作由杨怡菲完成。

微信编辑：张维欣

责任编辑：杨澍

审核：赵荣

李路珂，杨怡菲. 开化寺大雄宝殿壁画建筑图像的测绘与复原制图[J]//建筑史学刊，2022，3（2）：165-180.

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