文物影像資料保護(hù)技術(shù)
文物影像資料保護(hù)技術(shù)是為保護(hù)珍貴文物,世界各國都在努力探索利用先進(jìn)的保護(hù)技術(shù),以確保珍貴文物在人類的手中保存得更好、更久。特別是在數(shù)字時(shí)代,由于現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,對文物的研究、保護(hù)和利用呈現(xiàn)出了更加開放透明與人性化的趨勢;同時(shí),由于文物本身所蘊(yùn)含的文化信息和價(jià)值也受到了越來越多人的關(guān)注。但與此同時(shí),由于環(huán)境、化學(xué)等多種因素的影響,文物數(shù)字化保護(hù)技術(shù)正在被快速應(yīng)用于文化遺產(chǎn)領(lǐng)域以保護(hù)更多珍貴文獻(xiàn)資料。而從目前我國所使用且在文物保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域中有著較高聲望的科技機(jī)構(gòu)來看,數(shù)字化保護(hù)技術(shù)已得到了普遍應(yīng)用以及越來越多國家、地區(qū)對文化遺產(chǎn)類資源利用與保護(hù)方面政策大力支持。
發(fā)展歷程 編輯本段
目前,我國文物數(shù)字化保護(hù)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)階段:第一階段是以數(shù)字化技術(shù)為代表的文物保護(hù)手段發(fā)展階段;第二階段是以傳統(tǒng)數(shù)碼影像技術(shù)為代表的數(shù)字化保護(hù)手段發(fā)展階段;第三階段是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的數(shù)字化保護(hù)手段發(fā)展階段。目前第三階段已基本完成。特別是第二階段將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到文物保護(hù)領(lǐng)域后,從第三階段開始文物保護(hù)就進(jìn)入了一個(gè)“數(shù)字文物時(shí)代”:從傳統(tǒng)的數(shù)碼影像到以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的新技術(shù)、新工藝發(fā)展至今,文物數(shù)字化保護(hù)技術(shù)得到了很大程度上的提升與發(fā)展。
1、與傳統(tǒng)意義上的文物掃描相比,文物數(shù)字化呈現(xiàn)出一個(gè)全新的概念,即將數(shù)字化之后的文物全部以三維圖像的形式呈現(xiàn)出來,它可以全面地反映出文物在各個(gè)歷史時(shí)期發(fā)生的發(fā)展演變過程。
目前,已完成的數(shù)字掃描制品可涵蓋我國自夏商周時(shí)期到明清時(shí)期(以20世紀(jì)為例)各個(gè)歷史時(shí)期的各種文物、手稿、檔案、資料以及繪畫、陶瓷等藝術(shù)珍品。這些珍貴的文物數(shù)字化產(chǎn)品為科學(xué)研究、傳承中華文化提供了極為重要的信息和技術(shù)手段。通過大量珍貴的文物數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)庫,可以使人們深入了解各種歷史文化遺存在不同歷史時(shí)期和不同文化時(shí)期都有哪些變化、在中國歷史進(jìn)程中所起的重要作用、它們對中國文化作出的重大貢獻(xiàn)以及它們作為一個(gè)整體與其他文化載體之間的關(guān)系,從而為中國文化遺產(chǎn)的保護(hù)提供了最全面、最具價(jià)值的信息和技術(shù)手段。
2、與傳統(tǒng)意義上文物數(shù)字化相比,文物數(shù)字化更具有不可復(fù)制性,在保存、保存環(huán)境、保存方式和存儲方式等方面都有著一定優(yōu)勢。
在保存環(huán)境上,可采用密閉式結(jié)構(gòu)的密閉保存方式,以最大限度地避免外界干擾影響文物數(shù)字化;可采用較大容量的 UHF型硬盤和 TUV型磁帶;可使用專門存儲機(jī)構(gòu)對檔案數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理等;可采用多種存儲方式進(jìn)行有效保護(hù)。但是由于這些方式都是針對特定的對象進(jìn)行的特定的保存方式和使用方式。所以雖然與傳統(tǒng)意義上的古董紙質(zhì)文物相比,文物數(shù)字化具有許多優(yōu)勢,但同時(shí)也面臨著許多新問題——比如大量的數(shù)據(jù)處理問題、數(shù)據(jù)更新和存儲管理問題等。這些問題已經(jīng)成為制約我國文物數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)步最主要的瓶頸之一。為此相關(guān)單位與企業(yè)一直致力于解決這一問題,以進(jìn)一步提高文物數(shù)字化資料在文物保護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用程度與功能價(jià)值。近年來國內(nèi)多家企業(yè)已在多個(gè)領(lǐng)域開展多種形式的研究與應(yīng)用工作。
3、我國于2002年頒布實(shí)施《文物局?jǐn)?shù)字化技術(shù)管理辦法》明確了包括數(shù)字圖像采集、傳輸、處理和存儲等在內(nèi)的文物數(shù)字化流程及要求。
同時(shí),該辦法對《中華人民共和國文物保護(hù)法》和《中華人民共和國文物法》等相關(guān)法律法規(guī)也做出了相應(yīng)規(guī)定。這為后期文物數(shù)字化工作奠定了基礎(chǔ),使得數(shù)字化工作更加規(guī)范化。2006年2月19日,國家文物局頒布實(shí)施《大型數(shù)字化圖書館項(xiàng)目管理暫行規(guī)定》(文物司函〔2006〕232號)確定國家文物局組織實(shí)施大型文物保護(hù)工程:大型數(shù)字化圖書館項(xiàng)目;大型數(shù)字博物館項(xiàng)目。此項(xiàng)大型工程涵蓋國家文物局直屬機(jī)構(gòu)以及國家文物局直屬國有企業(yè)和事業(yè)單位。該工程總投資約50億元人民幣。這是對我國大型博物館建設(shè)項(xiàng)目起到引領(lǐng)示范作用的第一個(gè)大型專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目。
保護(hù)條件 編輯本段
當(dāng)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于文物時(shí),首先要面臨的問題是:怎樣才能保證數(shù)據(jù)采集、存儲與處理過程中能夠不被損壞,并且能夠順利完成對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理?文物數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用過程中所需具備的條件如下:·物理?xiàng)l件:要保證各種文物在數(shù)字環(huán)境下能夠穩(wěn)定地工作;·化學(xué)條件:文物數(shù)字化技術(shù)能夠有效保護(hù)文物免受外界氧化、酸雨、水氣和其他介質(zhì)侵蝕;·生物條件:由于文物所蘊(yùn)含的大量信息具有一定保存價(jià)值且目前已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。
1、物理?xiàng)l件
·地面:要求地面具有一定的坡度;·墻壁:必須具有防水、防潮、防火等功能,保證室內(nèi)溫度、濕度以及空氣溫度不會出現(xiàn)大的波動(dòng);·墻面:要求墻面光滑不允許有裂縫;·家具:室內(nèi)應(yīng)有良好的通風(fēng)和散熱條件;·燈光的強(qiáng)弱要能夠調(diào)節(jié);·儀器設(shè)備:對文物影像資料進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與處理必須要使用電腦設(shè)備。
2、化學(xué)條件
文物在數(shù)字化過程中,會受到一定程度的氧化、酸雨、水氣和其他介質(zhì)侵蝕?;瘜W(xué)條件主要包括酸堿度和溫度,這也就意味著任何生物物質(zhì)都必須有足夠的生長時(shí)間來適應(yīng)環(huán)境。如果文物數(shù)字化過程沒有將水分控制在一定的范圍內(nèi)和溫度范圍內(nèi),那么這些物質(zhì)就很有可能被酸雨、酸性氣體和其他介質(zhì)腐蝕。
3、生物條件
文物數(shù)字化保護(hù)過程中,除了物理?xiàng)l件之外,還需要生物條件對數(shù)字化數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。對于保存于真空環(huán)境下(UV、 LC、 CO等)的文物而言也是如此。對于一些已經(jīng)處于自然光照下(紫外線、紅外線等)而尚未被破壞的文物而言,還需要采用特殊的方法對其進(jìn)行保護(hù)。
發(fā)展現(xiàn)狀 編輯本段
從我國近年來文物數(shù)字化保護(hù)技術(shù)發(fā)展來看,通過對我國文物數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀的分析來看,我國文物行業(yè)已經(jīng)初步具備了開展數(shù)字化保護(hù)技術(shù)研究與開發(fā)的基礎(chǔ)條件。在數(shù)字成像技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及信息技術(shù)這三大核心技術(shù)方面得到了很好的應(yīng)用和發(fā)展。在數(shù)字成像技術(shù)方面,由于國內(nèi)外多家企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)推出了高分辨率及高動(dòng)態(tài)范圍的攝影攝像設(shè)備;而為確保這些設(shè)備能夠保持穩(wěn)定可靠的運(yùn)行狀態(tài),目前許多博物館都采用了使用高性能設(shè)備進(jìn)行圖像掃描和數(shù)據(jù)采集工作;而隨著圖像處理技術(shù)與圖像識別技術(shù)在科技領(lǐng)域中得到了普遍應(yīng)用,并已取得了較大突破。而在信息技術(shù)方面,以北京師范大學(xué)為代表的我國高校和科研機(jī)構(gòu)同樣在文物保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域有著較為突出的科技成果轉(zhuǎn)化能力與人才培養(yǎng)能力。目前北京師范大學(xué)作為國家重點(diǎn)大學(xué)之一、“211工程”重點(diǎn)建設(shè)高校已獲得了國家級“211工程”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目、北京市重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目、北京市科技計(jì)劃等30余項(xiàng)撥款。這些資金均用于支持其從事于先進(jìn)信息與智能處理技術(shù)研究、數(shù)字化文物保護(hù)與評估技術(shù)及多媒體技術(shù)研究等工作的發(fā)展。
1、技術(shù)成果轉(zhuǎn)化能力
在我國文物保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域中,高校所擁有的科技成果轉(zhuǎn)化能力可以說是世界一流。為了促進(jìn)我國數(shù)字時(shí)代文物保護(hù)技術(shù)的發(fā)展,北京師范大學(xué)近年來一直在積極推進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化工作,并取得了顯著成果。同時(shí),北京師范大學(xué)以學(xué)科優(yōu)勢與科研實(shí)力為基礎(chǔ),在相關(guān)專業(yè)設(shè)置上充分考慮博物館等文物收藏單位實(shí)際需求,并將先進(jìn)的信息化技術(shù)應(yīng)用于文物數(shù)字化保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,不斷推動(dòng)文物保護(hù)技術(shù)進(jìn)步。在北京師范大學(xué)研究人員與故宮博物院研究員之間的合作關(guān)系中,“關(guān)于大英博物館紙質(zhì)數(shù)字化的初步研究成果”就是最好的例證。在此之前,國內(nèi)外許多大學(xué)科研機(jī)構(gòu)都已開始以出版數(shù)字化出版物來促進(jìn)其技術(shù)研究與成果轉(zhuǎn)化。與此同時(shí),我國博物館及圖書館數(shù)字多媒體信息系統(tǒng)建設(shè)也已經(jīng)起步并逐步向數(shù)字化方向延伸實(shí)施,這為未來科技成果傳播和文物保護(hù)工作開展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2、人才培養(yǎng)能力
在人才培養(yǎng)方面,目前隨著博物館數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展,文物數(shù)字化人才也越來越緊缺。為了進(jìn)一步提高文物數(shù)字研究人才的水平,國家圖書館將于近期開設(shè)了專門針對數(shù)字化文物的數(shù)字化應(yīng)用課程和實(shí)踐課程,包括《文化遺產(chǎn)數(shù)字應(yīng)用基礎(chǔ)》和《數(shù)字化》等課程。同時(shí)學(xué)校還正在與中國文化遺產(chǎn)研究院合作共建“北京市文化遺產(chǎn)數(shù)字化工程”中心,計(jì)劃通過五年的努力將其打造成為國際領(lǐng)先的數(shù)字化研究中心。此外,作為國內(nèi)較早開展數(shù)字圖書館建設(shè)的高校之一,北京大學(xué)信息科技學(xué)院也在數(shù)字圖書館建設(shè)方面擁有一定優(yōu)勢。
3、儀器設(shè)備水平
與以往采用的傳統(tǒng)攝影方法相比,先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)在應(yīng)用過程中,其優(yōu)點(diǎn)可以使影像質(zhì)量得到極大改善,這也成為當(dāng)代數(shù)字化攝影的主要發(fā)展方向。目前在博物館、藝術(shù)館、圖書館等收藏機(jī)構(gòu)中都有采用先進(jìn)的設(shè)備對圖片進(jìn)行數(shù)字化處理。隨著數(shù)碼攝像系統(tǒng)和圖像處理軟件的發(fā)展和應(yīng)用,我國不少大企業(yè)都相繼推出了相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品和軟件產(chǎn)品作為自己的核心產(chǎn)品。而以北大方正公司為代表的國內(nèi)傳統(tǒng)影像生產(chǎn)商和影像軟件開發(fā)公司也是積極投入到數(shù)字成像攝像設(shè)備開發(fā)方面。目前國內(nèi)眾多的影像軟件公司都已經(jīng)推出了基于數(shù)字成像技術(shù)下的高質(zhì)量圖像處理軟件。這些軟件可以為攝影和數(shù)字影像拍攝工作提供有力保障,從而提高操作效率和速度并節(jié)約成本。
借鑒意義 編輯本段
在其他領(lǐng)域的知識與保護(hù)經(jīng)驗(yàn)中,德國、法國、英國,乃至美國等國家和地區(qū)都已有較為成熟的歷史經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。首先,對于文物影像資源的保存和研究而言,數(shù)字檔案可以提供更加豐富的信息。通過對數(shù)字化檔案進(jìn)行數(shù)字化處理,可以為研究提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí),在存儲過程中需要注意避免溫度變化、水分滲透和外部環(huán)境污染等問題的出現(xiàn);同時(shí)也為更好地保護(hù)和管理文物提供了更多建議。其次,對文物影像材料保護(hù)方面成果也有較為廣泛深入的研究。
1、德國聯(lián)邦政府于1990年頒布了《聯(lián)邦檔案館法》,該法律是在德國聯(lián)邦政府資助下制定的關(guān)于檔案保護(hù)和研究的相關(guān)法律,從法律層面為解決存儲材料過程中潛在的問題提供了基本法律依據(jù);
同時(shí),也為德國各類機(jī)構(gòu)、社會團(tuán)體以及個(gè)人提供了規(guī)范工作流程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。這是以德國聯(lián)邦政府和各州政府為主體出臺的專門管理文件,并由各機(jī)關(guān)根據(jù)各自情況提出具體要求。這些文件對相關(guān)法律法規(guī)的落實(shí)起到了重要的作用,目前已經(jīng)被包括德國聯(lián)邦、州、市、州政府在內(nèi)的200多個(gè)機(jī)構(gòu)所采用。根據(jù)聯(lián)邦政府和州政府頒布的文件要求,德國各級機(jī)關(guān)均要明確各機(jī)構(gòu)人員以及材料保護(hù)方面人員的責(zé)任和義務(wù)并開展工作;同時(shí)政府還通過法律形式明確對儲存材料行為進(jìn)行監(jiān)督和管理要求,確保材料安全和檔案安全。
2、法國國家圖書館和德國國家圖書館于2006年制定了《國際檔案保護(hù)工程項(xiàng)目信息技術(shù)手冊》,該手冊的內(nèi)容涵蓋了不同國家和地區(qū)對于歷史檔案材料保護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用中所使用的材料類型、性能指標(biāo)、保護(hù)和管理方法等關(guān)鍵因素,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合該領(lǐng)域領(lǐng)域先進(jìn)理論與實(shí)踐,從整體上對檔案材料保護(hù)技術(shù)的研究及應(yīng)用提供了指導(dǎo)。
在具體的操作流程中,該手冊分為四個(gè)章節(jié)分別為:歷史檔案的保護(hù)技術(shù)、材料的保護(hù)技術(shù)。手冊根據(jù)不同時(shí)期對歷史檔案材料使用的不同類型,進(jìn)行了分類。針對不同類別的歷史檔案材料的保護(hù)策略和技術(shù)方法,也為其后續(xù)的研究利用提供了基本的參考。
3、美國國家檔案館制定了《美國國家檔案保護(hù)工程項(xiàng)目信息技術(shù)手冊》,該手冊主要包括了“博物館管理程序與方法”“博物館館藏檔案信息技術(shù)”“保護(hù)技術(shù)方案”等重要內(nèi)容,并且根據(jù)不同時(shí)期的歷史材料特點(diǎn)和不同地域保存要求還設(shè)有相應(yīng)內(nèi)容。
在具體內(nèi)容方面,除了介紹博物館數(shù)字化的管理程序和方法外,還提出了各種新的保管技術(shù)方法,比如,保持環(huán)境溫度、濕度不變,定期通風(fēng)等;還包括“修復(fù)技術(shù)方案”,詳細(xì)闡述修復(fù)過程中要注意的一些關(guān)鍵問題等;以及通過視頻修復(fù)、視頻圖像的保存手段、存儲設(shè)備等等。由于這些內(nèi)容是具體的實(shí)例、詳細(xì)的操作流程和具體的操作標(biāo)準(zhǔn),所以其對于不同檔案、不同地域之間的保存要求也不盡相同:如果只是單個(gè)項(xiàng)目的修復(fù)那么一般需要提供材料清單、施工圖紙和施工記錄等;如果需要建立完整、標(biāo)準(zhǔn)的修復(fù)流程則需要提供詳細(xì)的技術(shù)方案;如果只需要將某一批檔案修復(fù)完以后再復(fù)制粘貼到其它檔案中保存也需要有詳細(xì)的操作流程或者使用相關(guān)知識標(biāo)準(zhǔn)來對檔案修復(fù)后的再復(fù)制粘貼進(jìn)行規(guī)范;除了根據(jù)材料自身特點(diǎn)來制定適合本館具體情況的具體修復(fù)方案外,還會要求該檔案處理項(xiàng)目的各階段實(shí)施單位、施工單位或設(shè)計(jì)單位進(jìn)行協(xié)商共同確定其他方案來保證文物影像資料可以長期保存。最后為中國博物館文物影像材料保護(hù)工作提供一些啟示:通過對文物數(shù)字檔案的相關(guān)研究和保護(hù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)可供借鑒和參考。
4、英國國家檔案館于1997年頒布了《英國國家檔案館法》(English National Act of History Act)。
該法從法律上規(guī)定了建立和管理檔案資料的責(zé)任和義務(wù),同時(shí)也規(guī)定了有關(guān)管理信息的技術(shù)應(yīng)用。這一方面,要求英國國家檔案館以最嚴(yán)格和有效的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理和維護(hù)檔案資料的安全。另一方面,為了使文物在特殊條件下能夠得到有效保護(hù)和利用,英國國家檔案館還要求保存人員嚴(yán)格按照規(guī)定對藏品進(jìn)行保存。
5、美國馬薩諸塞州立大學(xué)研究人員于2018年發(fā)布《馬薩諸塞州立大學(xué)關(guān)于館藏文物電子文件管理系統(tǒng)》(Museum of Museum Library System of Musical Laborative Data),以提高藏品保存度和利用效率。
系統(tǒng)由一個(gè)集成了各種文物電子文件系統(tǒng)的共享服務(wù)平臺(Application Service Platform, APS)及數(shù)據(jù)倉庫(Data Agency Platform, DAL)組成。APS作為數(shù)據(jù)倉庫平臺的一個(gè)子系統(tǒng),整合了美國所有博物館中豐富的數(shù)據(jù)資源和現(xiàn)代化的服務(wù)設(shè)施。該系統(tǒng)能充分利用電子檔案系統(tǒng)內(nèi)的所有歷史記錄數(shù)據(jù)資源。系統(tǒng)內(nèi)存儲的所有數(shù)據(jù)類型包括圖像、文字、照片、動(dòng)畫、地圖、磁帶和數(shù)字音頻文件等。APS包含了多個(gè)集成服務(wù)平臺(如 Musical Center)及各類數(shù)據(jù)倉庫中積累的數(shù)據(jù)。
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