古陶瓷的“蛤蜊光”

2016-09-08蔡礼君

文物鉴定与鉴赏 2016年8期

蔡礼君-文

古陶瓷的“蛤蜊光”

蔡礼君-文

古陶瓷产生蛤蜊光是因为“包浆”薄膜干涉、“水雾”分光、“光栅”衍射干涉、析晶层分光以及银釉薄膜干涉等因素形成的。蛤蜊光的肉眼观察与相机捕捉差异很大。人工伪造蛤蜊光比较容易被化学分析、显微观察以及肉眼鉴别出来。虽然不是所有古陶瓷都可能产生蛤蜊光，但是蛤蜊光存在对古陶瓷鉴定有重要意义。

【主题词】蛤蜊光薄膜干涉银釉古陶瓷

一些关于古陶瓷的论述、鉴定、收藏中，都提到了“蛤蜊光”或“光晕”或“宝光”。那么到底什么是蛤蜊光？古陶瓷为什么会产生蛤蜊光？蛤蜊光对古陶瓷鉴定有何意义？大家颇有争论。现在我们讨论一下这个问题。

一、“蛤蜊光”产生的原因

1.什么是蛤蜊光

完全成熟的蛤蜊，壳内会生长出一层很薄的透明薄膜，薄膜对白光的干涉作用就产生了如图1所示的彩光，即蛤蜊光。其实我们在餐桌上看到的蛤蜊壳内并没有图1中所见的彩光（见图2），为什么呢？这是因为我们所食用的蛤蜊并没有完全成熟，壳内没有生成一层薄膜。蛤蜊完全成熟需要几十年甚至于上百年。

那什么是薄膜干涉？

简单地说，一束单色入射光照到薄膜上，薄膜上表面反射后得到第一束光；而入射光在薄膜里被折射后经薄膜下表面再反射，又经上表面二次折射进空气，得到第二束光。这两束光在薄膜的同侧是平行的，但是光程不相等，就会相互干涉，称之为光程差干涉。反映到我们的眼睛里是明暗相间的条纹。若光源为扩展源，则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉，故属定域干涉［1］。白光可以分解为七色可见光，因为各光在薄膜中的折射率不同，折射后出现的是七色平行光，形成了对白光的分光和分光的干涉。反映到我们眼里会出现七色明暗相间的条纹，其结果就是图1所示的彩色蛤蜊光。所以蛤蜊光不是简单的反射光，更不是物质本来的颜色。

图1　成熟的蛤蜊壳内可见的彩光

图2　普通的蛤蜊没有蛤蜊光

2.古陶瓷的“蛤蜊光”

很多古陶瓷在一定角度的白光照射下，会在局部的釉面闪现出美丽的彩光，人们称这样的彩光为“蛤蜊光”，如图3、图4所示。

那么古陶瓷为什么会产生“蛤蜊光”呢？原因有七：

（1）“包浆”的薄膜干涉效应。有的古陶瓷在存世过程中，反复经历搬运、擦抹、抚摸等物理作用，会形成一种物理变化的“包浆”薄膜。在器物突出的人手经常接触部分，如器口、器腹、突出的釉上彩表面，首先出现这样的薄膜。这种膜达到0.1微米以上厚度时就会产生薄膜干涉现象而出现蛤蜊光。厚度偏薄时以蓝光为主，偏厚时以红光为主。这是局部釉面“包浆”薄膜干涉而产生的蛤蜊光。实验证明，古陶瓷釉层表面可以被化学腐蚀和物理风化，但是却既不会生成“氧化膜”或“氧化层”，也不会产生“金属元素向表面游离”。因为测试分析表明，釉层表面的化学成分与表面下的化学成分没有什么不同。釉层的氧化物在出窑后，除了破釉和开片纹的地方可以有氧化亚铁、氧化亚钴、氧化亚铜等会产生二次氧化外，绝大部分古陶瓷釉层表面的氧化物在出窑后业已饱和，不可能产生继续氧化问题。

图3　粉彩表面出现的蛤蜊光

图4　绞胎釉表面出现的蛤蜊光

图5　故宫标本断面显微：析晶的生长

图6　年代久远生成一定厚度析晶层产生了薄膜

（2）析晶层的薄膜干涉效应。当釉层很薄，或者釉层氧化钙含量比较低时，胎釉之间的过渡界面在显微镜下也难以观察到析晶层［2］。也就是说，一些析晶在出窑后尚未形成层壳。但是，在保存的漫长历史中，析晶还会生长和发展，如图5所示。

尚未成层的析晶在釉层侧有毛发形析晶的生长（图5中白色箭头指向的就是所谓“毛发形”析晶的增长）。不成层的析晶或者观察不到析晶层的胎釉过渡界面上，在经历漫长的历史后，逐渐地形成了层（所谓“自然时效”）。当析晶层厚度生长到薄膜效应所需要的最小厚度时，如大于0.1微米，薄膜干涉就会发生，蛤蜊光也就应运而生。反过来，利用发生光干涉，可以测量到析晶层的厚度［1］。图6显示了薄釉层历经年代久远后出现蛤蜊光。

（3）“环楔形”薄膜干涉。釉上彩周围出现蛤蜊光，是一种“环楔形”薄膜干涉，如图7所示。其原因是釉上彩高出基底釉面，高低之间在断面上出现了近似三角形空间。“包浆”一方面产生上述的表面薄膜，另一方面油污类“包浆”很容易在此处积累，而形成“环楔形”薄膜。《大学物理学教程》中所述的“牛顿环”干涉［1］，就是这种情况的极端例，如图8所示。牛顿环是一种“环楔形”空气薄膜干涉现象，例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触，在日光或白光照射时，可以看到接触点为一暗点（相当于釉上彩点），周围为一些明暗相间的彩色圆环，属于等倾干涉和等厚干涉。这样的干涉表现在瓷器上，上述的环形空气薄膜成了“包浆”薄膜，折射率增加了大约0.4倍，远没有“牛顿环”那么典型，却有类似的彩光。

（4）雨后的“水雾”彩虹作用。出现蛤蜊光的另一个原因是雨后“水雾”彩虹作用。彩虹形成原理：阳光斜照在水雾时，因为阳光进入雾水滴后先是折射后是反射，出水滴又一次折射，折反射的结果就是白光分光成七色光彩虹。在瓷器表面既没水雾，何来彩虹？当釉面经历了物理风化、自然时效（再结晶）、机械磨损、化学腐蚀等漫长的自然老化后，玻璃釉表面会产生疏松化、颗粒化状态。这些颗粒是透明和半透明的，如图9所示。如此一来，类似“水雾”水滴的半透明或透明颗粒，也会产生白光进颗粒折射、反射，出颗粒再折射，分光作用就产生了。虽然分光效果远不如水滴，不可能产生“彩虹”，但是也会有如图10所示的“蛤蜊光”。显然，釉面的自然老化到一定程度时，可以产生蛤蜊光。

（5）暴露的析晶层分光作用。当析晶层与釉层结合紧密时，因为釉层太厚（0.1毫米以上），根据光学的薄膜干涉原理，这样厚的“膜”不是“薄膜”，也就没有薄膜干涉现象发生了。但是当釉层从析晶层脱落下来时，析晶层就暴露于空气中，各向异性的结晶颗粒，不仅会对白光产生漫反射形成白色，而且会产生“牛顿镜”折射和“水滴”分光作用，其结果是产生蛤蜊光，如图11、图12所示。因为只能在显微镜下看到，所以称之为微观蛤蜊光（对应的肉眼观察到的蛤蜊光称之为宏观蛤蜊光）。

图7　“环楔形”薄膜干涉在粉彩周围生成蛤蜊光

图8　“牛顿环”中心类似釉上彩高点

图9　故宫标本钧瓷表面疏松和颗粒化显微，80X

图10　故宫标本疏松颗粒化的微观蛤蜊光，40X

图11　暴露析晶层后的微观蛤蜊光，100X

图12　故宫标本暴露析晶层的微观蛤蜊光，100X（6）釉面“光栅”

（6）釉面“光栅”。光栅也称衍射光栅，是利用多缝衍射原理使光发生色散（分解为光谱）的光学元件，它是一块刻有大量平行狭缝（刻线）的平面玻璃或金属片。光栅的狭缝数量很大，一般每毫米几十至几千条。白色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉，形成彩色条纹。计算机光盘产生蛤蜊光就是一例。光盘刻录非常相似光栅，只是不像光栅那样均匀，其产生光栅式衍射和干涉，如图13所示。瓷器釉面在被机械磨擦时，也会产生类似的现象，只是比光盘更差。虽然釉面的磨擦杂乱无章，密度也相去甚远，但局部釉面会因此而产生在显微镜下才能发现的“光栅”样式蛤蜊光，如图14所示。

图13　计算机光盘的衍射和干涉现象

图14　故宫标本釉面磨擦痕迹和微观蛤蜊光，300X

图15　绞胎釉的片状析晶和蛤蜊光

（7）银釉的层状结晶。银釉是以层状结晶析出在铅釉表面的［3］［4］，如果这些层状物厚度落在能够产生薄膜干涉效应的薄膜厚度区间时，蛤蜊光就会出现。银釉结晶的半透明特点也可以保证这种效应的发生。图15中箭头所指处，可以看到这种半透明特征和很薄的银釉（已检验证明）薄膜。因为银釉的片状积累是存在旱涝周期的，每个周期一层，每层的厚度又不可能相等（与旱涝周期的不均衡性以及银釉成分羟基磷酸铅钙生成的弱周期性有关），这种随机性能够保证总有一些层厚会落在产生薄膜干涉效应的薄膜厚度范围区间。图14上部分的蛤蜊光出现已经说明了问题。尽管银釉不是一个普遍性问题，但是因为这个问题曾经产生过中国古陶瓷鉴定历史上颠覆性的重大错误（北魏陶俑事件），所以在这里以银釉会产生蛤蜊光这个结论来提示古陶瓷鉴定专家和收藏大众予以关注。

古陶瓷上述7种产生蛤蜊光的原因，可以相互叠加、相互影响。当我们发现蛤蜊光存在时，不一定会马上知道产生的主要原因，这需要借助于显微镜的综合分析，才能水落石出。古陶瓷的保存环境差异很大，形成蛤蜊光的条件不是所有古陶瓷都会具有。从这种意义上来说，蛤蜊光只能够起到古陶瓷鉴定的辅助作用，尽管这样的作用非常重要。

二、相机下的蛤蜊光

需要指出，肉眼看到的蛤蜊光与相机下的蛤蜊光有很大的差别。

1.肉眼看到瓷器表面的五颜六色的蛤蜊光时，相机拍摄下来，颜色种类大为下降，7种彩光可能只剩下了2到4种。有时肉眼看到了明显的蛤蜊光，拍摄下来却是白光。还有相机拍摄的彩光与肉眼看到的颜色不一致（例如红蓝颠倒）。分析原因，可能是相机镜头与人的眼睛不同，相机镜头的折射可能造成半波损失，肉眼与镜头摄取彩光的位置也不同。

2.只有在一定角度范围内投射的白光，才能发生蛤蜊光。而且角度的微小变化，就会使蛤蜊光各种彩光的颜色和位置发生变化。

3.对彩光的敏感度，肉眼要比相机更高，除非使用成本特别高的专业相机。大量的肉眼可见的非常浅淡的蛤蜊光，相机是分辨不出来的。

4.质量不好或者用旧了的镜头有细微划痕的相机，还会人为地制造“蛤蜊光”，干扰了科学观察。所以，观察蛤蜊光，宏观上需要肉眼，微观上需要显微镜，相机需要成本高的专业机。