奇美博物館 油畫修復師 李文元
什麼是紫外線？
紫外線（Ultraviolet，簡稱UV）在可見光紫光端外，隨著遠離可見光範圍，光譜波長變短，能量逐漸增強。紫外線按能量由低至高，一般會再細分成UVA、UVB、UVC三個波段，波長越短，對照射物體產生的刺激就越高。
紫外線波段在可見光左邊
日常生活中的紫外線運用
為了對抗細菌與病毒，我們會使用酒精、漂白水消毒，也普遍知道可以用紫外線燈照射生活用品殺菌。紫外線具有殺菌效果，便是因為它的波長短，產生的能量足以破壞微生物的分子結構，但同樣地紫外線也會破壞我們的皮膚細胞組織，所以我們需要在豔陽天下做好防曬。另一個常見的運用則是檢驗鈔票，當使用驗鈔手電筒照射千元鈔票時，一座黃綠色的望遠鏡和彩色的點點螢光赫然浮現眼前，這種現象稱作光致發光（Photoluminescence），我們也會利用這種特性來檢查文物。
紫外線驗鈔
文物檢測中的紫外螢光應用
文物表面材料受到紫外線刺激時，會將部分的刺激轉換成較長波長的電磁波釋放出來。若此電磁波落在可見光範圍，就是人眼能辨識的螢光（fluorescence）。我們將這個效果稱作紫外線引發的螢光（ultraviolet-induced visible fluorescence），或簡稱紫外螢光（ultraviolet fluorescence）。
波長介於315~400nm 的UVA是最靠近可見光的紫外線波段，與可見紫光有部分重疊1，能量較低、破壞力較小。使用UVA照射凡尼斯樹脂（varnish resin）、黏著劑和某些特定顏料時，常會使其產生可見螢光2，因此最普遍使用在檢測文物表面狀況。
紫外螢光反映了什麼？
並非所有物質都能激發出螢光，不同物質發出的螢光顏色與強度也會有所差異，因此紫外螢光技術可用於檢視文物表面，觀察保護漆或凡尼斯的塗佈與清潔狀況。老化也會改變物質對紫外線的反應，一般來說，年代久遠的凡尼斯樹脂螢光反應較強，新鮮的材料則較會吸收紫外線而呈色較暗，或甚至沒有反應。
在可見光下看似相同的物體，在紫外線照射下可能是相異的呈色與亮度。比如鋅白在紫外線下呈現黃色，而鈦白則沒有什麼螢光反應，鑑於鋅白和鈦白分別在十九、二十世紀才被畫家使用在繪畫中，我們也可以用這個方法來檢查古物上是否有近代的修復補筆或塗改。
此外，某些特定物質會發出易於辨別的特徵螢光，例如傳統傢俱上常用的蟲膠保護漆（shellac），在紫外線照射下呈現很強烈的橘色螢光。
文物表面材料受到紫外線刺激時，會將部分的刺激轉換成較長波長的電磁波釋放出來。若此電磁波落在可見光範圍，就是人眼能辨識的螢光（fluorescence）。我們將這個效果稱作紫外線引發的螢光（ultraviolet-induced visible fluorescence），或簡稱紫外螢光（ultraviolet fluorescence）。
波長介於315~400nm 的UVA是最靠近可見光的紫外線波段，與可見紫光有部分重疊1，能量較低、破壞力較小。使用UVA照射凡尼斯樹脂（varnish resin）、黏著劑和某些特定顏料時，常會使其產生可見螢光2，因此最普遍使用在檢測文物表面狀況。
紫外螢光反映了什麼？
並非所有物質都能激發出螢光，不同物質發出的螢光顏色與強度也會有所差異，因此紫外螢光技術可用於檢視文物表面，觀察保護漆或凡尼斯的塗佈與清潔狀況。老化也會改變物質對紫外線的反應，一般來說，年代久遠的凡尼斯樹脂螢光反應較強，新鮮的材料則較會吸收紫外線而呈色較暗，或甚至沒有反應。
在可見光下看似相同的物體，在紫外線照射下可能是相異的呈色與亮度。比如鋅白在紫外線下呈現黃色，而鈦白則沒有什麼螢光反應，鑑於鋅白和鈦白分別在十九、二十世紀才被畫家使用在繪畫中，我們也可以用這個方法來檢查古物上是否有近代的修復補筆或塗改。
此外，某些特定物質會發出易於辨別的特徵螢光，例如傳統傢俱上常用的蟲膠保護漆（shellac），在紫外線照射下呈現很強烈的橘色螢光。
鋅白與鈦白在可見光下看起來都是白色，但在UV燈照射下卻有著截然不同的螢光反應（UV波段：330-400nm）
如何攝影記錄紫外螢光？
紫外螢光需要在黑暗的環境中拍攝，以避免其他可見光干擾。由於要擷取的是紫外線所引發的可見螢光，所以用一般的數位相機即可拍攝，不過相機的感光元件同時也會擷取到紫外線，我們得另外再加上濾鏡隔絕紫外線，使影像只呈現出螢光的部分。除此之外，大量的紫外線會對我們的眼睛細胞造成傷害，因此進行紫外螢光檢視時務必要配戴抗UV的護目鏡。
紫外線拍攝示意圖
1Davin Sliney. "What is light? The visible spectrum and beyond." Eye 30 (2)(2016):222-229. doi: 10.1038/eye.2015.252.
2Danielle Measday et al., “A summary of ultra-violet fluorescent materials relevant to Conservation.” AICCM National Newsletter, 137 (March 2017)
參考資料
Kushel, Dan. “Photographic techniques for conservation” In The AIC guide to digital photography and conservation documentation, 3rd edition, edited by Jeffery Warda, 109-171. Washington: American Institute for Conservation of Historic and Artistic Works, 2017.
De La Rie, E Rene. "Fluorescence of paint and varnish layers (part 1)." Studies in Conservation 27(1)(1982): 1-7.
延伸閱讀
林志隆。〈看不見的光-紫外線〉。《科學發展》，期407 (Nov. 2006)：頁68-73。
紫外螢光需要在黑暗的環境中拍攝，以避免其他可見光干擾。由於要擷取的是紫外線所引發的可見螢光，所以用一般的數位相機即可拍攝，不過相機的感光元件同時也會擷取到紫外線，我們得另外再加上濾鏡隔絕紫外線，使影像只呈現出螢光的部分。除此之外，大量的紫外線會對我們的眼睛細胞造成傷害，因此進行紫外螢光檢視時務必要配戴抗UV的護目鏡。
紫外線拍攝示意圖
1Davin Sliney. "What is light? The visible spectrum and beyond." Eye 30 (2)(2016):222-229. doi: 10.1038/eye.2015.252.
2Danielle Measday et al., “A summary of ultra-violet fluorescent materials relevant to Conservation.” AICCM National Newsletter, 137 (March 2017)
參考資料
Kushel, Dan. “Photographic techniques for conservation” In The AIC guide to digital photography and conservation documentation, 3rd edition, edited by Jeffery Warda, 109-171. Washington: American Institute for Conservation of Historic and Artistic Works, 2017.
De La Rie, E Rene. "Fluorescence of paint and varnish layers (part 1)." Studies in Conservation 27(1)(1982): 1-7.
延伸閱讀
林志隆。〈看不見的光-紫外線〉。《科學發展》，期407 (Nov. 2006)：頁68-73。
