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翻拍12平米油画需要13万瓦特的光?(2)

多谱成像的工作原理

色彩是光线(例如电磁射线)被物体表面吸收、反射或折射的结果而形成的视觉现象。由于每一处光源散发出的射线数量各不相同,被感知到的颜色也就各不相同。例如,一件物体在阳光下、白炽灯下或日光灯下,会分别呈现不同的颜色。没有“一个”色阶,只有一片无穷尽的色域。

就一幅油画或者素描来说,要理解并记录这一现象,我们需要重建构成绘画表面颜料混合物的光谱反射系数曲线。这就恰好是多谱相机使用十三种不同滤色镜测量画面上不同涂层反射光的过程。这时就要一一处理相当于两亿四千万个像素点的光谱反射数据,无论在何种照明之下,我们都能够非常精确地计算出每一种颜色会如何被肉眼感知。于是就可以针对画作在任何光线条件下的视觉效果进行数字化模拟。

这一技术是摄影史上的一次革命,因为它解决了一个已经折磨业内人士一个多世纪的难题:是要准确的(accurate)颜色?还是要真实的(true)颜色?每一个像素点,我们现在都有了一个精确的科学测量。在传统的摄影(不管是数码还是溴化银胶片)中,颜色数据都要受到两种因素的制约:首先,是常规用来记录影像的RGB(red-green-blue,红绿蓝)原色系统,以及使用的光源。一个纽约的摄影师得不到与其同行在马德里或巴黎所得到的相同的光;因此从科学的角度讲,他们的摄影不具可比性。

多谱扫描和分析的优势并未止步于此:这一系统还使我们得以检测到作品中肉眼所不能见的层面。画表在电磁波的两端:近紫外(NUV)光(因波长太短而肉眼不可见)和近红外(NIR)光(波长长于其他可视光)下接受扫描,而且扫描的是三层而非一层。在每种情况下,我们都保持同样的清晰度,为艺术作品提供附加信息。在宽波段上的光谱重建使得颜料和混合色料能够在不受损害的情况下被分辨出来(例如不需要取样)。

最后,由于流明科技的多谱相机与一项创新的采光系统同步进行—这种系统通过椭球面镜将光源集中起来,呈线形放射扫描画表,于是,得以保持了照明空间的同一性,使得作品仅仅曝露在最小限度的光线总量之下。

《美丽公主》的数字化

让我们来看一下这种多谱技术如何应用于一件艺术作品的数字化,特别是针对《美丽公主》这幅画像。

画像以1008dpi(每英寸像素)的分辨率被数字化,达到每平方毫米1570个像素点的超清晰度!作为对照可以了解一下,一台常规的专业相机,根据型号不同,可以记录每平方毫米面积上不超过100个像素点。我们所获图像的每一个像素点仅有25微米。这一分辨率达到的新高度,使得最轻微的差别和最微小的细节——最纤细或最深层的裂纹,粉笔或铅笔留下的颗粒状表面介质,甚至指纹——都纤毫毕现。其深入画表超过2毫米。

一次完整的扫描仅持续一个小时,作品的测量结果被捕捉在十三条光谱带上(图40),其间多谱相机记录并产生大约24Gb的数据资料: