文物影像資料保護技術

文物影像資料保護技術是為保護珍貴文物，世界各國都在努力探索利用先進的保護技術，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)字時代，由于現(xiàn)代技術的發(fā)展，對文物的研究、保護和利用呈現(xiàn)出了更加開放透明與人性化的趨勢；同時，由于文物本身所蘊含的文化信息和價值也受到了越來越多人的關注。但與此同時，由于環(huán)境、化學等多種因素的影響，文物數(shù)字化保護技術正在被快速應用于文化遺產(chǎn)領域以保護更多珍貴文獻資料。而從目前我國所使用且在文物保護技術領域中有著較高聲望的科技機構來看，數(shù)字化保護技術已得到了普遍應用以及越來越多國家、地區(qū)對文化遺產(chǎn)類資源利用與保護方面政策大力支持。

文物影像資料保護技術

目前，我國文物數(shù)字化保護技術發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了三個階段：第一階段是以數(shù)字化技術為代表的文物保護手段發(fā)展階段；第二階段是以傳統(tǒng)數(shù)碼影像技術為代表的數(shù)字化保護手段發(fā)展階段；第三階段是以計算機技術為代表的數(shù)字化保護手段發(fā)展階段。目前第三階段已基本完成。特別是第二階段將計算機技術運用到文物保護領域后，從第三階段開始文物保護就進入了一個“數(shù)字文物時代”：從傳統(tǒng)的數(shù)碼影像到以計算機技術為代表的新技術、新工藝發(fā)展至今，文物數(shù)字化保護技術得到了很大程度上的提升與發(fā)展。

文物影像資料保護技術

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歷史時期發(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期到明清時期（以20世紀為例）各個歷史時期的各種文物、手稿、檔案、資料以及繪畫、陶瓷等藝術珍品。這些珍貴的文物數(shù)字化產(chǎn)品為科學研究、傳承中華文化提供了極為重要的信息和技術手段。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期和不同文化時期都有哪些變化、在中國歷史進程中所起的重要作用、它們對中國文化作出的重大貢獻以及它們作為一個整體與其他文化載體之間的關系，從而為中國文化遺產(chǎn)的保護提供了最全面、最具價值的信息和技術手段。

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，可采用密閉式結構的密閉保存方式，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；可使用專門存儲機構對檔案數(shù)據(jù)進行集中管理等；可采用多種存儲方式進行有效保護。但是由于這些方式都是針對特定的對象進行的特定的保存方式和使用方式。所以雖然與傳統(tǒng)意義上的古董紙質文物相比，文物數(shù)字化具有許多優(yōu)勢，但同時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)字化保護領域發(fā)展進步最主要的瓶頸之一。為此相關單位與企業(yè)一直致力于解決這一問題，以進一步提高文物數(shù)字化資料在文物保護領域中的應用程度與功能價值。近年來國內多家企業(yè)已在多個領域開展多種形式的研究與應用工作。

3、我國于2002年頒布實施《文物局數(shù)字化技術管理辦法》明確了包括數(shù)字圖像采集、傳輸、處理和存儲等在內的文物數(shù)字化流程及要求。

同時，該辦法對《中華人民共和國文物保護法》和《中華人民共和國文物法》等相關法律法規(guī)也做出了相應規(guī)定。這為后期文物數(shù)字化工作奠定了基礎，使得數(shù)字化工作更加規(guī)范化。2006年2月19日，國家文物局頒布實施《大型數(shù)字化圖書館項目管理暫行規(guī)定》（文物司函〔2006〕232號）確定國家文物局組織實施大型文物保護工程：大型數(shù)字化圖書館項目；大型數(shù)字博物館項目。此項大型工程涵蓋國家文物局直屬機構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項目起到引領示范作用的第一個大型專項資金資助項目。

當數(shù)字化技術應用于文物時，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)的實時處理？文物數(shù)字化技術應用過程中所需具備的條件如下：·物理條件：要保證各種文物在數(shù)字環(huán)境下能夠穩(wěn)定地工作；·化學條件：文物數(shù)字化技術能夠有效保護文物免受外界氧化、酸雨、水氣和其他介質侵蝕；·生物條件：由于文物所蘊含的大量信息具有一定保存價值且目前已經(jīng)得到了廣泛應用。

文物影像資料保護技術

1、物理條件

·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，保證室內溫度、濕度以及空氣溫度不會出現(xiàn)大的波動；·墻面：要求墻面光滑不允許有裂縫；·家具：室內應有良好的通風和散熱條件；·燈光的強弱要能夠調節(jié)；·儀器設備：對文物影像資料進行實時采集與處理必須要使用電腦設備。

2、化學條件

文物在數(shù)字化過程中，會受到一定程度的氧化、酸雨、水氣和其他介質侵蝕?；瘜W條件主要包括酸堿度和溫度，這也就意味著任何生物物質都必須有足夠的生長時間來適應環(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和溫度范圍內，那么這些物質就很有可能被酸雨、酸性氣體和其他介質腐蝕。

3、生物條件

文物數(shù)字化保護過程中，除了物理條件之外，還需要生物條件對數(shù)字化數(shù)據(jù)進行保護。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行保護。

從我國近年來文物數(shù)字化保護技術發(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)字化保護技術研究與開發(fā)的基礎條件。在數(shù)字成像技術、圖像處理技術以及信息技術這三大核心技術方面得到了很好的應用和發(fā)展。在數(shù)字成像技術方面，由于國內外多家企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)推出了高分辨率及高動態(tài)范圍的攝影攝像設備；而為確保這些設備能夠保持穩(wěn)定可靠的運行狀態(tài)，目前許多博物館都采用了使用高性能設備進行圖像掃描和數(shù)據(jù)采集工作；而隨著圖像處理技術與圖像識別技術在科技領域中得到了普遍應用，并已取得了較大突破。而在信息技術方面，以北京師范大學為代表的我國高校和科研機構同樣在文物保護技術領域有著較為突出的科技成果轉化能力與人才培養(yǎng)能力。目前北京師范大學作為國家重點大學之一、“211工程”重點建設高校已獲得了國家級“211工程”重點建設項目、北京市重點產(chǎn)業(yè)項目、北京市科技計劃等30余項撥款。這些資金均用于支持其從事于先進信息與智能處理技術研究、數(shù)字化文物保護與評估技術及多媒體技術研究等工作的發(fā)展。

文物影像資料保護技術

1、技術成果轉化能力

在我國文物保護技術領域中，高校所擁有的科技成果轉化能力可以說是世界一流。為了促進我國數(shù)字時代文物保護技術的發(fā)展，北京師范大學近年來一直在積極推進科研成果轉化工作，并取得了顯著成果。同時，北京師范大學以學科優(yōu)勢與科研實力為基礎，在相關專業(yè)設置上充分考慮博物館等文物收藏單位實際需求，并將先進的信息化技術應用于文物數(shù)字化保護技術領域，不斷推動文物保護技術進步。在北京師范大學研究人員與故宮博物院研究員之間的合作關系中，“關于大英博物館紙質數(shù)字化的初步研究成果”就是最好的例證。在此之前，國內外許多大學科研機構都已開始以出版數(shù)字化出版物來促進其技術研究與成果轉化。與此同時，我國博物館及圖書館數(shù)字多媒體信息系統(tǒng)建設也已經(jīng)起步并逐步向數(shù)字化方向延伸實施，這為未來科技成果傳播和文物保護工作開展奠定了堅實基礎。

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)字化技術的快速發(fā)展，文物數(shù)字化人才也越來越緊缺。為了進一步提高文物數(shù)字研究人才的水平，國家圖書館將于近期開設了專門針對數(shù)字化文物的數(shù)字化應用課程和實踐課程，包括《文化遺產(chǎn)數(shù)字應用基礎》和《數(shù)字化》等課程。同時學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，計劃通過五年的努力將其打造成為國際領先的數(shù)字化研究中心。此外，作為國內較早開展數(shù)字圖書館建設的高校之一，北京大學信息科技學院也在數(shù)字圖書館建設方面擁有一定優(yōu)勢。

3、儀器設備水平

與以往采用的傳統(tǒng)攝影方法相比，先進的數(shù)字化技術在應用過程中，其優(yōu)點可以使影像質量得到極大改善，這也成為當代數(shù)字化攝影的主要發(fā)展方向。目前在博物館、藝術館、圖書館等收藏機構中都有采用先進的設備對圖片進行數(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)展和應用，我國不少大企業(yè)都相繼推出了相關技術產(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)字成像攝像設備開發(fā)方面。目前國內眾多的影像軟件公司都已經(jīng)推出了基于數(shù)字成像技術下的高質量圖像處理軟件。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。

在其他領域的知識與保護經(jīng)驗中，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)字化檔案進行數(shù)字化處理，可以為研究提供數(shù)據(jù)支持。同時，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)；同時也為更好地保護和管理文物提供了更多建議。其次，對文物影像材料保護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于檔案保護和研究的相關法律，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，也為德國各類機構、社會團體以及個人提供了規(guī)范工作流程的標準規(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，并由各機關根據(jù)各自情況提出具體要求。這些文件對相關法律法規(guī)的落實起到了重要的作用，目前已經(jīng)被包括德國聯(lián)邦、州、市、州政府在內的200多個機構所采用。根據(jù)聯(lián)邦政府和州政府頒布的文件要求，德國各級機關均要明確各機構人員以及材料保護方面人員的責任和義務并開展工作；同時政府還通過法律形式明確對儲存材料行為進行監(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《國際檔案保護工程項目信息技術手冊》，該手冊的內容涵蓋了不同國家和地區(qū)對于歷史檔案材料保護技術的研究與應用中所使用的材料類型、性能指標、保護和管理方法等關鍵因素，并在此基礎上結合該領域領域先進理論與實踐，從整體上對檔案材料保護技術的研究及應用提供了指導。

在具體的操作流程中，該手冊分為四個章節(jié)分別為：歷史檔案的保護技術、材料的保護技術。手冊根據(jù)不同時期對歷史檔案材料使用的不同類型，進行了分類。針對不同類別的歷史檔案材料的保護策略和技術方法，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《美國國家檔案保護工程項目信息技術手冊》，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”“保護技術方案”等重要內容，并且根據(jù)不同時期的歷史材料特點和不同地域保存要求還設有相應內容。

在具體內容方面，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方法，比如，保持環(huán)境溫度、濕度不變，定期通風等；還包括“修復技術方案”，詳細闡述修復過程中要注意的一些關鍵問題等；以及通過視頻修復、視頻圖像的保存手段、存儲設備等等。由于這些內容是具體的實例、詳細的操作流程和具體的操作標準，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：如果只是單個項目的修復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、標準的修復流程則需要提供詳細的技術方案；如果只需要將某一批檔案修復完以后再復制粘貼到其它檔案中保存也需要有詳細的操作流程或者使用相關知識標準來對檔案修復后的再復制粘貼進行規(guī)范；除了根據(jù)材料自身特點來制定適合本館具體情況的具體修復方案外，還會要求該檔案處理項目的各階段實施單位、施工單位或設計單位進行協(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工作提供一些啟示：通過對文物數(shù)字檔案的相關研究和保護實踐經(jīng)驗總結可供借鑒和參考。

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任和義務，同時也規(guī)定了有關管理信息的技術應用。這一方面，要求英國國家檔案館以最嚴格和有效的標準進行管理和維護檔案資料的安全。另一方面，為了使文物在特殊條件下能夠得到有效保護和利用，英國國家檔案館還要求保存人員嚴格按照規(guī)定對藏品進行保存。

5、美國馬薩諸塞州立大學研究人員于2018年發(fā)布《馬薩諸塞州立大學關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)由一個集成了各種文物電子文件系統(tǒng)的共享服務平臺(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)代化的服務設施。該系統(tǒng)能充分利用電子檔案系統(tǒng)內的所有歷史記錄數(shù)據(jù)資源。系統(tǒng)內存儲的所有數(shù)據(jù)類型包括圖像、文字、照片、動畫、地圖、磁帶和數(shù)字音頻文件等。APS包含了多個集成服務平臺（如 Musical Center)及各類數(shù)據(jù)倉庫中積累的數(shù)據(jù)。