應用案例
古籍壁畫等文物在長期的自然環境中，尤其是面臨高溫、高濕、陽光直射等惡劣條件時，墨水與顏料分子容易被氧化，導致色彩黯淡、褪色，甚至墨跡脫落，石板也會受到侵蝕。這些問題不僅影響了文物的美觀，更可能對其歷史和文化價值造成不可逆的損害。
一、高光譜成像技術
高光譜成像技術作為一種無損檢測手段，在文物鑒定和修復領域展現出了巨大的潛力。該技術能夠捕獲文物表面在連續光譜范圍內的反射或透射信息，形成“光譜圖像立方體”，其中包含每個像素點的光譜數據和空間位置信息。這使得專家能夠準確地分析文物的材料、顏色、紋理等特性，并發現隱藏在表面的微小細節。
二、高光譜相機在文物字跡恢復上的檢測應用
1.高光譜成像儀器
選擇彩譜高光譜相機FS-23，光譜范圍：400-1000nm；光譜分辨率：2.5nm；鹵素光源-覆蓋光譜范圍：400-1000nm
2.測試步驟
（1）在相機默認400-1000nm波段下，對文物石板補光進行拍攝
（2）測試過程如圖，將文物石板置于光源后方，調整合適的曝光值，進行拍攝，并對后期數據進行處理
注：室內LED光源無法覆蓋紅外外波段，需要加鹵素光源
3. 開始測試
通過高光譜成像儀器獲取文物表面反射率光譜數據通常存在信噪比低，數據穩定性差等問題。因此，需要對數據進行預處理，以提高數據質量。如下圖：
4. 實驗結果
測試目的為了增強紅色字跡，我們選中紅色字跡區域看它的一個光譜特征，和其他區域作為對比
可以看到紅色字體的反射率特征峰值大約在730nm左右
其他空白區域和紅色區近似波段大概在510nm左右
打開彩譜分析軟件Figspecstudio使用指數分析功能，自定義指數公式，相當于用紅色字體的特征波段值減去近似值再相除它們的相加值，簡單來講就是對紅色字跡的信息進行增強，并以圖片的形式輸出，就可以得到這種效果
三、結論
高光譜成像技術在書畫文物修復方面具有顯著優勢。它可以用于辨別書畫文物的隱藏病害、修復痕跡和一些褪色模糊不清的畫面內容。同時，高光譜反射光譜還可以用來鑒定顏料和膠結劑的成分，實現顏料和膠結劑的面分布分析，為書畫文物的保護修復材料選擇和修復效果評估提供參考。
此外，高光譜成像技術在壁畫修復中發揮著重要作用。它能夠完整且真實地還原色彩與壁畫的狀態，解決普通相機在不同光源照射下呈現相同顏色的色差問題。同時，高光譜成像儀還具有透視壁畫的能力，有助于揭示壁畫內部的結構和隱藏的信息。
總的來說，高光譜成像技術為文物修復提供了更多的信息和手段，提高了文物修復的準確性和效率。隨著技術的不斷發展，高光譜成像技術在文物修復領域的應用將會越來越廣泛。
