哥斯達(dá)黎加大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)使用 3D 技術(shù)檢測前人油畫背后的秘密

2023年2月14日，南極熊獲悉，來自哥斯達(dá)黎加大學(xué)的一個(gè)多學(xué)科交叉研究小組嘗試?yán)?3D 建模和打印技術(shù)來揭示兩幅大型油畫背后的秘密。據(jù)悉，這兩幅前人畫作目前正在哥斯達(dá)黎加舉行的藝術(shù)展會(huì)上展出，研究專家也涉及微觀結(jié)構(gòu)研究中心、藝術(shù)研究所和微生物學(xué)系等多個(gè)學(xué)科。

研究人員使用 3D 技術(shù)對(duì)這些畫作進(jìn)行了一系列觀察，他們觀察了油畫的保護(hù)狀態(tài)，并獲得了有關(guān)藝術(shù)過程和所涉及材料的關(guān)鍵信息。他們監(jiān)測了環(huán)境條件，并指出了畫布中可能發(fā)生生物腐蝕的區(qū)域。此外，他們根據(jù)晶體的分布和排列記錄了這幅畫的顏色，并描述了納米化石的特征以識(shí)別材料所處的時(shí)間段。在觀察這些畫作時(shí)，重要的是要保持畫作所在的氣候條件一致——這些條件包括二氧化碳水平、溫度、濕度和光照強(qiáng)度。

該項(xiàng)研究由P. Calderón-Mesén、Daniela Jaikel-Víquez 和 MDBarrantes-Madrigal等人領(lǐng)導(dǎo)，相關(guān)成果以題為“Multidisciplinaryapproach to the study of large-format oil paintings”的論文被發(fā)表在《Scientific Reports》期刊上。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41598-023-28777-9#Sec2

△3D 打印通常用于博物館文物的保護(hù)工作中（圖片來源：Simplify3D）

3D打印如何用于研究油畫

為了全面分析油畫中所涉及的顏色，研究人員對(duì)這些畫作進(jìn)行了 3D 展示，并在特定位置進(jìn)行了打磨。在這里，他們用光學(xué)顯微鏡觀察樣本，以了解繪畫的地層學(xué)（巖石序列）。為了保持氣候條件的一致性和可觀測性，該團(tuán)隊(duì)建造了新穎、低成本和多功能的站點(diǎn)。這些站由以下組件組成：用于檢測溫度、CO2 和濕度的 SCD30 傳感器，用于光強(qiáng)度的 TSL2591 傳感器，用于時(shí)間戳的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，最后是用于存儲(chǔ)信息的微控制器。這些工作站點(diǎn)是使用 SolidWorks 設(shè)計(jì)和打印的，最后以 3D 打印制作完成。該研究論文沒有詳細(xì)說明所使用的材料或方法，但確實(shí)提到了安裝在哥斯達(dá)黎加國家劇院 (NTCR) 中的站點(diǎn)，該劇院是這些繪畫的所在地，建造時(shí)考慮了與劇院的 "和諧 "設(shè)計(jì)，以及關(guān)于不同傳感器和微控制器的功能結(jié)構(gòu)。

△論文中的畫作

研究項(xiàng)目中的另一部分是觀察繪畫中的顏料。為此，他們使用計(jì)算機(jī)重新創(chuàng)作了這些畫作，并使用Blender 3D 建模軟件觀察顯微圖像。該表示給出了層的數(shù)量和平均厚度以及樣品中存在的顏料密度的信息。

△哥斯達(dá)黎加國家劇院位于首都圣何塞（圖片來源：哥斯達(dá)黎加旅游咨詢）

使用 3D 技術(shù)進(jìn)行繪畫觀察和分析的類似例子包括 Scan The World 的項(xiàng)目，該項(xiàng)目通過將作品數(shù)字化，使人們可以使用 3D 打印藝術(shù)。還有一幅畢加索畫作的重建，此前這幅畫背后隱藏的秘密 118 年不為人知。研究團(tuán)隊(duì)使用光譜成像和圖像處理，再結(jié)合人工智能重新復(fù)原了這幅畫背后隱藏的原有畫作。