当我们走进博物馆或艺术画廊，欣赏那些历史性的绘画作品，我们所看到的颜色可能已经与原作有所偏差，过去，颜色的退化主要被归因于长时间的光线暴露，然而，近年来，随着科学技术的发展，人们逐渐认识到，可能还存在其他因素导致绘画颜色的退化。

在这个背景下，多所研究机构，包括SLAC国家加速器实验室的SSRL、阿姆斯特丹大学、Rijksmuseum等，联合进行了研究，他们特别关注了一种名为orpiment的黄色砷硫化物颜料，先前的研究已经表明，这种颜料可能因转化为As(V)而导致颜色退化，但其详细机制尚不清楚，这项研究的目的在于深入探索导致颜色退化的真正原因，并希望为艺术品的保护和修复提供新的理论依据和技术方法。

为了更好地理解颜色退化的根源，研究者们从17世纪的画作“玻璃花瓶中的鲜花静物”中取样进行分析，这是一个极其珍贵的经验数据来源，另外，这种细致的研究还能为我们提供关于古老绘画技术和材料的珍贵知识，从而更好地理解和珍视人类的艺术遗产。

这项研究首先集中于为何在一个叫orpiment的黄色砷硫化物颜料旁边经常发现一种名为As(V)的砷形式，以前的研究已经显示，这种颜料转化为As(V)可能导致颜色退化，但这种变化的根源尚不明确。

研究团队首先从17世纪的画作“玻璃花瓶中的鲜花静物”中取出一个小样本，这幅画的黄色蔷薇中心部分已经逐渐褪色为白色，为了更加详细地观察这种颜色变化，他们使用了SSRL的束线产生的高亮度X射线来“扫描”这个样本，这些X射线为研究者提供了样本横截面的2D图像以及砷种类的位置。

研究概述

在获得X射线图像后，他们将画样放在X射线显微镜下，以更高的分辨率和3D形式来查看砷种类的化学结构，结合了这两种X射线技术，研究团队能够绘制退化路径，这些路径揭示，湿度的暴露为砷种类提供了一条移动的轨迹。

接下来，研究者们发现，砷种类不仅仅停留在艺术家使用orpiment颜料的地方，这与之前保护者的想法不同，而且，他们发现，湿度可能助长了颜色的退化。

为了证实这一点，研究团队首先在实验室里从头开始复制了砷颜料样本，并在样本中加入了蛋黄，这是当时艺术家常用的颜料粘合剂，他们在实验室的不同湿度条件下测试了这个蛋黄样本，然后与de Heem的黄色蔷薇样本中所看到的结果进行比较，从而揭示了砷种类在与水反应后可以在实验室中生长的样本和数百年历史的绘画中扩散。

蓝点显示油漆碎片样品被移除的位置（左）

蔷薇横截面的显微镜图像（右）

未来，研究团队希望更详细地了解光（包括来自实验性X射线）与颜料之间的相互作用，以更好地理解颜料与粘合剂之间在复杂环境下的所有反应。

这项研究揭示了导致历史画作颜色退化的新原因——湿度，而不仅仅是光线，这一发现将为艺术品保存者提供关键信息，帮助他们更加精确地制定保存策略，从而更有效地维护和保护珍贵的艺术作品。

其次，研究还发现了砷种类与颜料之间的退化机制，说明了退化不仅局限于颜料直接应用的地方，还可能影响到颜料周围的更大范围，这意味着在进行修复和保护工作时，修复者需要考虑更大的区域，并确保采取适当的措施来防止退化。

此外，该研究为未来的艺术品保护和修复工作提供了更为广泛和深入的科学基础，理解湿度和其他因素如何与颜料发生化学反应，可以帮助保护者和修复者制定更为精确和有针对性的策略，进一步延长艺术品的寿命。

这项研究对于维护和保存全球的艺术和文化遗产具有巨大的意义，它不仅有助于保护过去的艺术杰作，也为未来的艺术家和学者提供了更为深入的理解和知识，使他们能够更好地创作和研究。

研究团队首先探索了导致历史画作颜色退化的原因，特别关注了湿度对颜色的影响，他们通过取自17世纪画作“玻璃花瓶中的鲜花”的小样本，特别研究了画中已经从黄色退化为白色的黄色蔷薇，为了更细致地观察颜色变化，他们使用了SSRL的强光X射线进行扫描，得到了样本横截面的2D图像和砷种类的位置；接着，他们利用X射线显微镜进一步对砷种类的化学进行了高分辨率和三维成像，这些技术的结合使团队能够绘制出退化路径，并发现湿度的暴露为砷种类创造了传播路径；此外，他们还发现砷种类不仅存在于艺术家使用的颜料中，还会扩散到画作的其他部分，为了进一步证实这一发现，研究团队在实验室中重新制造了砷颜料样本，并在不同湿度条件下进行了测试，最后，他们与从画作中取得的样本结果进行了对比，确认了其发现的准确性。