日本刀三維數位典藏化的最前線

前言——用數位保留800年的鍛刀技術

日本刀不僅只是武器。它是超過800年鍛刀技術的結晶，hamon（刃文）、jihada（地鐵）、nakago（茎）等微細特徵中蘊含著職人的靈魂，是一件藝術品。然而，即使是被指定為國寶或重要文化財的刀劍，也時常面臨火災、地震和時間流逝帶來的毀損風險。

在這樣的背景下，近年來以精密數位資料方式記錄和保存日本刀的工作正在迅速推進。博物館、研究機構和民間企業相互合作，利用CT（電腦斷層掃描）和高精度3D掃描器建構「數位典藏」。本文將從技術、事例和課題三個角度來探討這一最前線的進展。

利用CT掃描和3D掃描器記錄刀身

CT掃描是一項非破壞性分析刀身內部結構的劃時代技術。它可以三維地可視化tamahagane（玉鋼）的層狀結構、心鐵和皮鐵的接合狀態，以及折返鍛錬產生的鋼材分佈。

東京國立博物館對被指定為重要文化財的刀劍進行微型CT掃描，可以實現0.1毫米以下的分辨率進行內部結構分析。這使得能夠確認外觀上難以判別的鍛造方法——例如本三枚、甲伏せ、muneaki（棟焼き）的有無——以及過往修理和研磨的履歷。在不研磨刀身的情況下「看到」內部結構這一點，從文化財保護的角度來看至關重要。

另一方面，利用3D掃描器進行外形計測可以以0.05毫米的精度記錄刀的反り（弧度）、刃長、元寬和先寬的變化等。相比傳統的手工測量，這種方法重現性更高，也更容易追蹤數十年單位的老化變化。對刀劍研究者來說，這成為了定量比較各刀「姿（すがた）」的有力手段。

刃文數位保存的技術挑戰

日本刀最大的美之一就是hamon。它是刀刃淬火時形成的白色圖案，根據流派和刀工不同而呈現不同的設計，如choji（丁子）、guno-me（互の目）、suguha（直刃）等。然而，hamon的數位記錄在技術上極其困難。

其原因在於hamon根據光線的照射方向會有劇烈的視覺變化。在不同角度的光源下會呈現完全不同的外觀，因此單一照片無法充分記錄其真正的美。為了解決這一問題，引起關注的技術是RTI（Reflectance Transformation Imaging：反射變換成像）。它通過從多個角度進行照明並拍攝多張圖像，合成後能夠再現拍攝後任意光源方向下的表面狀態。

由文化廳與NPO日本文化財科學會合力推進的「刀劍文化財資料庫」項目，正在嘗試通過RTI拍攝進行hamon的詳細記錄。隨著不受展示照明條件影響的客觀hamon資料的積累，研究者之間的比較分析將變得極為容易。

此外，「偏光3D掃描」技術用於高精度測量有光澤的金屬表面，也正在接近實用化階段。普通的結構化光掃描器會因鏡面反射而無法進行測量，但通過結合偏光濾鏡可以捕捉到刀面微細起伏。對於記錄jihada的肌理——itame（板目）、mokume（杢目）、masame（柾目）等——也期待有進一步的應用。

線上博物館與虛擬展示的實例

數位典藏的成果正以虛擬展示的形式向公眾開放。

東京國立博物館的「TNM & TOPPAN博物館劇院」進行了利用VR的刀劍虛擬體驗。將國寶級tachi（太刀）進行3D掃描，製作成實物大小的VR內容供觀察。相比物理展示中只能透過展示櫃從有限角度觀看的刀劍，VR體驗允許從任何方向自由觀察，獲得了很高評價。

京都國立博物館也參與了「e國寶」項目，公開展示所藏重要文化財和國寶的圖像資料。關於刀劍，也收錄了nakago（茎）和mei（銘）的特寫圖像、研磨後直後的hamon照片等，作為研究資料具有很高的價值。

在民間方面，刀劍專門入口網站「刀劍世界」無償公開了數千件以上刀劍的影像資料庫。可以進行全國美術館和博物館館藏品的橫貫搜索，同時也提供利用3D模型解說刀劍各部名稱的互動式內容，被作為初學者的入門資料而活用。

在海外方面，紐約大都會美術館在「開放獲取」政策下，以CC0授權公開館藏日本刀的元資料和高解析度圖像。研究者能夠自由下載和利用的環境，飛躍性地促進了國際刀劍研究。

數位技術應用的現狀與課題

數位典藏的普及正在穩步推進，但仍有許多課題需要解決。

資料標準化的未成熟：各機構以獨自的拍攝條件和資料格式進行記錄，致使橫貫比較困難。刀劍數位資料的統一格式和國際標準尚未建立，整合不同機構的資料並加以活用的基礎設施整備已是當務之急。

專門人才的短缺：同時擁有3D掃描、影像處理專業知識和刀劍鑑定知識的人才極其稀少。從拍攝條件的設定到取得資料的解釋，技術和鑑識眼力都是不可或缺的，培育這樣的人才需要長時間和體系化的教育。

成本障礙：高精度的3D掃描器需要數百萬日圓至數千萬日圓的設備投資。對於地方美術館和個人收藏家來說，導入的門檻很高，數位化傾向於集中在大規模公共機構。截至2026年，一些中小規模機構也開始利用眾籌和補助金進行嘗試。

對AI鑑定的期待與限制：利用機器學習從hamon圖案推估作者和流派的研究正在進行。深度學習模型在hamon分類實驗中報告了一定精度，但鑑定需要肉眼觀察、手感、重量平衡等多方面要素，尚未達到AI能夠取代專家經驗的階段。目前較為現實的做法是將其作為「輔助工具」加以活用。

對未來的展望——數位與傳統的融合

數位典藏為日本刀的「傳承」帶來了新的可能性。

首先是降低消失風險。火災、地震和盜竊對文化財構成最大威脅，但精密的數位資料可以成為復元的線索。2019年首里城火災時，3D掃描資料被活用於復元檢討，這一事例使社會廣泛認識到文化財數位保存的重要性。這一教訓也被應用於刀劍領域，主要收藏機構的優先數位化正在加速推進。

其次是刀工技術的傳承。通過精密分析引退刀工的作品，可以將鍛法的特徵量化，為下一代職人提供參考的「數位師傅」。以往通過口頭傳授和學習習得的技術，如今有可能以資料形式加以可視化和共享。

此外還有全球刀劍研究的促進。海外收藏中存在的日本刀與國內刀劍的比較研究，因數位資料共享而變得極為容易。尤其是在調查戰後流出刀劍的來歷時，數位資料發揮著重要作用，將成為促進收藏機構間國際合作的鑰匙。

日本刀的數位典藏化不僅限於「保存」，而是具有革新研究、教育、欣賞和傳承所有階段的潛力。從傳統與尖端技術融合的角度來看，刀劍界的工作正在成為其他文化財領域的模範案例。