多光谱影像技术在文化遗产保护中的应用

发布时间：2018-10-23 17:48:01 来源：文档文库

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多光谱影像技术在文化遗产保护中的应用
作者：戎岩
来源：《山东工业技术》2016年第21期

摘要：多光谱影像技术在化学、材料、遥感等多个领域运用。20世纪90年代，该技术被引入到文化遗产保护领域，在古代损毁壁画表面绘画信息的再现及提取方面具有突出的效果，并在博物馆的书画修复中被广泛运用。这些研究成果可望对古代绘画颜料的褪色、变色机理的研究有辅助作用，对传统壁画修复及古代书画复原的配色作出一定的指导建议。

关键词：多光谱影像；壁画；古代书画；颜料鉴定

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.140

多光谱影像技术，是一种通过扩展经常规方法能感知到的光谱范围从而获取图像信息的一种方法[1]。20世纪90年代开始，文化遗产保护领域尝试使用该方法进行辅助分析，主要对各类文化遗产如壁画[2]、纸质文物等出现褪色、变色等文字及图案信息进行准确的甄别，由于具备非接触等优异特点，符合文物保护最小介入等原则。

1 在壁画调查中的应用

古代壁画因受到人为及自然因素的破坏，极易失去原有的面貌信息，导致内容及色彩均与原貌出现较大的差距，而通过多光谱影像调查，有助于在壁画的研究中得到更多的信息和资料[3]。在紫外或红外多光谱条件下获取壁画图像信息，利用不同物质对不同波段光谱能量吸收和反射程度不同而产生不同的光谱反射特性原理，对比标准光谱图像数据库，可初步判定壁画制作材料的类别及工艺上的一些特征，有助于后续的保护和修复。

（1）近红外图像数据采集。采用多光谱相机，主要用于多光谱影像数据采集，利用光谱范围780-3000nm之间的红外线感光进行拍摄，将近红外用于壁画调查，主要体现两个特点：①穿透性强，相比可见光，700-2500nm的近红外区域可以更容易地穿透某些颜料，如赭石、铅粉、朱砂等，尤其在2000nm处的近红外对这些颜料的吸收率达到最低。在2000nm波段之后，壁画颜料对近红外的吸收率增加，因为在颜料中普遍存在O-H和C-H化合键。②探测效果明显。木炭、石墨、碳铅笔、墨水对近红外光吸收较为强烈，在近红外图像上表现为用此类物质绘制的壁画纹理清晰可见，容易辨识。