Specim-IQ手持式高光谱成像仪在艺术和考古学中的高光谱成像应用

经过岁月的洗礼，很多文物古迹都会受到一定程度的损坏、风化、腐蚀变得异常脆弱，很难承受接触式检测带来的损伤和破坏，这对文物受损程度的评判、掩盖信息的发现和修复带来了巨大地阻碍。此外，仿真技术的发展，越来越多的赝品让人难以分辨，对于世界艺术的发展起着巨大阻碍。艺术和考古学中的高光谱成像，已成为保护文物的一种趋势。芬兰Specim提供的高光谱成像仪Specim-IQ可应用于艺术和考古学方面。

Specim-IQ手持式高光谱成像仪是一款手持式高光谱相机，特点是方便户外携带，边走边拍。免费搭配的软件能够实现采集光谱数据，处理和分析光谱数据。在一个单一的集成单元中执行高光谱数据捕获、数据处理和分类结果可视化。该智能型高光谱相机由specim-IQ Studio软件支持。使用该软件，用户可以开发和下载自己的应用程序到相机，因为它具有嵌入式处理能力。

通过记录和转换为数字形式以供存档、研究、保护或展示，对绘画、手稿、地图和旧照片等文化遗产的保护正在显着增加。博物馆实验室和大学研究人员使用范围更广的分析仪器来研究藏品。例如，需要研究颜料、染料和粘合介质等材料。这些不仅是为了观察由于老化或环境条件可能导致的退化或变化，也是为了揭示艺术家在艺术作品中使用的绘画技巧和方法。在可见光范围内，Specim-IQ高光谱相机提高了记录颜料颜色变化的颜色测量精度，这对于保护至关重要。在近红外线下，隐藏在外层后面的信息或在环境条件下已经变质和褪色的书面文字可能会被揭示出来。此外，荧光研究容易突出不同的溶剂和粘合剂。其中著名的例子就是韦斯屈莱大学最近艺术项目的研究人员发现，1891年的作品《夕阳下的干草堆》是克洛德·莫内的真迹。研究小组使用Specim开发和生产的Specim-IQ高光谱相机，在莫奈的签名上发现了一层油漆，以及油画的年份。这项研究使用了带有XRF设备的超光谱相机，它可以告诉人们作品的元素组成。

高光谱成像 (HSI) 作为最有价值的艺术存档和修复光学工具之一，正在获得广泛认可。 作为一种非侵入性和非破坏性的成像技术，高光谱成像即使对于最脆弱的样品也是安全的。高光谱成像技术的优势在于其无损的检测方式，无需对文物进行接触，最大程度削弱了对文物毁损的可能性，并兼备强大的数据运算与分析系统的支持。Specim-IQ高光谱相机的特点在于极高的光谱分辨率和空间分辨率，它用于远程扫描样品的所有部分，具有高空间分辨率（低至15 µm像素大小），只要被测物质留有微弱的信号，我们都可以根据光谱特征将其探测出来、并标明在什么位置，为文物研究及保护提供科学、严谨的参考依据。HSI记录空间和光谱信息，可用于对物体的化学、物理和/或生物特性进行分类。

Specim-IQ高光谱相机，帮助恢复旧石器时代洞穴的图像

阿尔塔米拉洞位于桑蒂利亚纳德尔马（西班牙坎塔布里亚），1985年被列入联合国教科文组织世界遗产名录。它被称为旧石器时代上部的西斯廷教堂，因为它有著名的多色天花板和旧石器时代洞穴艺术的重要性。阿尔塔米拉山洞的墙壁上有许多人眼看不到的图像。通过使用摄影测量和高光谱遥感技术对洞穴艺术进行记录，有可能恢复它们，以了解洞穴艺术和科学。

      研究小组使用Specim-IQ高光谱相机进行分析，该相机能够在原地快速识别颜料的化学成分，并且完全有保证。图像光谱学（或高光谱遥感）使研究小组有可能检测出洞穴中岩石吸收了化学元素的区域，这些化学元素构成了用于绘制图像的颜料，而这些图像已无法看到。这是阿尔塔米拉博物馆目前正在进行的研究方向之一，它将揭示出迄今为止不为人知的阿尔塔米拉艺术图像。

（所谓的马，可能是一只山羊。）

高光谱成像技术的发展，为文物保护工作注入新鲜的血液，开辟一条新的高效安全的路径，也为无损检测技术的发展打开了一个非常广阔的空间。Specim-IQ手持式高光谱成像仪为文物科技工作带来新的有效的技术途径，是完善文物保护科学技术的重要举措。