高光譜成像技術(shù)在文物考古中的應(yīng)用

在政策的推動下，我國文物修復(fù)工作取得了明顯突破，一批質(zhì)量上乘的科學(xué)分析儀器被運(yùn)用到了修復(fù)工作中。高光譜擁有著可捕獲物質(zhì)的“指紋光譜”這一特性，在文物修復(fù)過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。

故宮博物院曾展出的《乾隆帝祝母后萬壽圖》，在修復(fù)過程中借助高光譜成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)了被掩蓋的底稿和袖子里的手，為這幅畫的各方面研究提供了新線索。

更多高光譜在文物保護(hù)中的應(yīng)用詳見如下：

一、高光譜成像， 一雙慧眼“看”透千年壁畫

在古代，顏料多以礦物質(zhì)、植物等自然物質(zhì)為主，經(jīng)過幾千年智慧的積累，同一種顏色可以用不同的物質(zhì)表達(dá)，比如紅色就包括朱砂、赭石、鉛丹等物質(zhì)；黃色則可能是纖鐵礦、密陀僧或雌黃等，所以即便看到同一種顏色，也無法立刻判斷到底是哪種物質(zhì)產(chǎn)生的顏色。高光譜成像儀獲取的不再是可見光的圖像，而是顏色光譜反射率的信息，所以不會產(chǎn)生普通相機(jī)在不同光源照射下呈現(xiàn)相同顏色的色差問題，進(jìn)而完整且真實(shí)地還原色彩與壁畫的狀態(tài)。不僅如此，近紅外波段到短波紅外波段對顏料有穿透能力，這意味著高光譜成像儀可以透視壁畫。

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二、高科技穿越古代，解讀壁畫上的秘密

壁畫是歷史與藝術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它從不同的側(cè)面反映了各個歷史時期的經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展?fàn)顩r和意識形態(tài)，其文字信息有助于幫助考古學(xué)家深入了解歷史的發(fā)展軌跡及分析早期文字的發(fā)展。斗轉(zhuǎn)星移，這些精美絕倫的壁畫及文字在自然、人為等多種因素的影響下，面臨著起甲、脫落、發(fā)霉、變色、空鼓、酥堿等病害侵?jǐn)_。高光譜成像儀分析采集壁畫信息，是通過與壁畫保持一定距離而進(jìn)行非接觸式掃描實(shí)現(xiàn)的。通過分析圖像文字的輪廓及撰寫文字的原料來快速提取壁畫上的文字信息。

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三、揭開世界第八大奇跡兵馬俑的秘密

中國第一個皇帝秦始皇的龐大地下軍團(tuán)兵馬俑，自1974年被發(fā)現(xiàn)以來，一直為全世界關(guān)注，被法國前總統(tǒng)希拉克譽(yù)為“世界第八大奇跡”。在地下沉睡了2200余年后的兵馬俑重新面世時，幾乎全部是“粉身碎骨”的狀態(tài)。而且，包括兵馬俑在內(nèi)的這些埋于地下兩千多年的珍貴文物，突然暴露在空氣中，極易發(fā)生變化，其修復(fù)和保護(hù)工作也極為困難。高光譜成像技術(shù)通過非接觸直接獲取兵馬俑的圖像光譜信息，通過分析兵馬俑的圖像及光譜信息，可了解兵馬俑被病害侵蝕程度以及兵馬俑制造的顏料，最后根據(jù)分析結(jié)果對其進(jìn)行模擬修復(fù)。

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