1月5日我們迎來了小寒節(jié)氣。“葵影便移長至日，梅花先趁小寒開”。梅花自小寒時初綻，暗香疏影，為寥落寒冷的天地增添了幾分色彩。

由于梅花具有凌霜傲雪、不畏嚴寒獨自開的個性；再加上其色澤清麗雅致，枝干造型又頗具藝術(shù)特色，一直是文人畫家喜愛的題材。

這幅清代畫家汪士慎創(chuàng)作的《梅花圖》，繪一株生機盎然的梅樹，盛開的梅花潔白無瑕，交錯的枝干扶搖向上，表現(xiàn)了梅作為花中君子具有“不戀世間佳麗地，獨上寒山稱驕子”的高逸之氣。

原圖來源：故宮博物院官網(wǎng)

人眼只能接收可見光波段的電磁信號，但是利用高光譜成像技術(shù)，可以獲取紫外、可見光、紅外等多個波段的光信號，揭示人眼不可見的隱藏信息。高光譜相機就像是為文物量身定制的“科技之眼”。通過這項技術(shù)，我們不僅能夠更好地保護文物，還可以深入研究古代繪畫的技法、顏料和文化內(nèi)涵，讓古畫“開口說話”。

這雙“科技之眼”能透視。當畫作表面存在污漬、發(fā)霉等情況時，通過掃描以及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理，我們可以清晰地看到污漬下原本的圖案，從而幫助文物保護修復(fù)人員更好地復(fù)原作品。

此外，古人作畫時有時會先用黑線勾勒底稿，然后再上色，但這些底稿和線條會被顏色覆蓋。利用高光譜中的近紅外波段信號可以穿透大部分礦物顏料，探測到顏料底下的墨線信息，使我們能夠清楚地了解畫作的底稿內(nèi)容及其與最終呈現(xiàn)效果之間的差異，有助于研究人員深入理解畫面風格、解讀繪畫工藝，并為修復(fù)時的補繪提供參考依據(jù)。

利用高光譜掃描數(shù)據(jù)進行信號增強，顯現(xiàn)污染物下壁畫圖案。中國文物保護技術(shù)協(xié)會供圖

除了透視，這雙“科技之眼”還能準確快速地識別顏料、染料、紙張的種類。不同顏料反射出的光譜各不相同，通過掃描得出的光譜信息可以直接判斷出畫師當時使用了哪些顏料，甚至混合調(diào)配出來的顏色以及顏料濃度都可以被準確分辨出來。

高光譜技術(shù)在文物保護領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，該項技術(shù)也在不斷地發(fā)展，近年來故宮博物院與中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院聯(lián)合開發(fā)了大幅面高光譜掃描系統(tǒng)，進一步提高了高光譜掃描的效率，實現(xiàn)了2米×2米的最大掃描范圍，能夠?qū)φ嬜鲗崿F(xiàn)高光譜信息的采集。

大幅面高光譜掃描系統(tǒng)。中國文物保護技術(shù)協(xié)會供圖

隨著科技的不斷發(fā)展，高光譜掃描技術(shù)將會在文物研究領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。未來，研究人員將會建立更加完善的文物高光譜數(shù)據(jù)庫，開發(fā)更加成熟的數(shù)據(jù)處理流程，讓科技的力量更好地守護我們的文化遺產(chǎn)。

來源：科技日報

設(shè)計：楊凱

記者：李夢一

學術(shù)支持：中國文物保護技術(shù)協(xié)會

編輯：劉義陽

審核：張爽