便携又准确,艺术作品的“痘痘”有救啦!

近距离观察画作《燧石》的细节部分,可以看到微米大小的金属皂凸起。

美国西北大学的教授Oliver Cossairt用手持设备收集了Georgia O' keeffe的画作《丽兹塔》的表面计量学数据。

就连Georgia O' keeffe本人也注意到她的画作表面有针尖大小的水泡在冒泡。几十年来,环保主义者和学者们一直认为这些微小的凸起是沙粒,是从O' keeffe生活和工作的新墨西哥沙漠中带来的。但当这些突起开始生长、扩散并最终脱落时,人们从好奇变成了担忧。

美国西北大学和新墨西哥州圣达菲Georgia O' keeffe博物馆的一个多学科研究小组日前诊断出了这种奇怪的油漆病:这种微米大小的凸起物是金属皂,是金属离子与油漆中常用的粘合剂脂肪酸发生化学反应的结果。

同时受这项研究的启发,该团队开发了一种新颖的手持工具,可以轻松地绘制和监控艺术品。该工具能够让研究人员仔细观察这些凸起物,以便更好地了解它们在什么条件下生长、收缩或喷发。这项研究的负责人之一、西北大学麦考密克工程学院材料科学与工程研究教授Marc Walton,在2月16日于华盛顿举行的美国科学促进会年会上公布了这项研究成果和技术。

Walton说:“在艺术品画作中,金属皂聚合,将颜料表面向上推,形成了类似痤疮的东西。”“如果我们能够轻易地多次测量、描述和记录这些肥皂泡凸出的地方,且花费较少,那么我们就可以观察它们的发展过程。”领导这项技术开发的麦考密克计算机科学副教授Oliver Cossairt说。“这可以帮助文物保护人员诊断文物的健康状况,并为受损艺术品开出治疗方案。”

Cossairt将他的手持工具比作星际迷航中的“三录仪”。它可以给出非常精确的测量数据,帮助诊断一幅画的健康状况,而且是便携式的。它使用了智能手机和平板电脑上已有的LCD显示屏和摄像头,只需简单地在一幅画表面上挥一挥,这款应用就能迅速描绘这幅画的精确三维表面结构。然后,它可以减去作品的颜色,帮助研究人员识别任何表面形状上并非来自笔触或画布纹理的偏差。随后这些数据由西北大学Aggelos Katsaggelos开发的自定义算法对图像进行处理,提取表面形状信息。“我们以一种高效、成功的方式收集了大量数据,但这些数据还需要处理。”麦考密克大学电子工程和计算机科学教授Katsaggelos说。这项技术使用机器学习来区分纹理是金属皂凸起还是像画笔描边一样的良性物体,然后针对凸起物提取数据,包括密度、大小和形状。

目前绘制一幅画的计量图所需要大型设备十分笨重,其中用到的“反射变换成像”技术,需要由几个光源组成的大圆顶以及一套昂贵的设置,很少有博物馆能投资购买和维护这样的仪器。Cossairt说:“我们正努力让这种设备更简单、更便宜、更容易使用。”

编译:花花

审稿:alone

责编:南熙