第33卷，第11期 2013年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 33,No. 11 -pp3071-3074
November ; 2013
基于色彩恒常性的敦焊典型色彩光谱样本集构建方法
刘强，万晓霞*，刘振，李婵，梁金星
武汉大学印刷与包装系，湖北武汉430079
摘要该研究目的为提出一种面向我国各类文物体系的典型色彩光谱样本集构建方法。以具有1700多年历史的世界级佛教艺术文化遗产敦焊莫高壁画彩绘为典型研究对象，以保证文物色彩传递过程中的色彩恒常性为主要创新，最终从视觉感知角度提出基于色彩恒常性的敦煌典型色彩光谱样本集构建方法。在具体实施过程中，在教焊研究院美术所及保护所工作人员的配合与指导下，结合现有教焊学研究成果，研究选取了48类敦煌典型颜料并设计制备了240个代表性色彩样本。利用分光光度计获取其在360～750nm范围内反射光谱信息，通过聚类分析法对原始色彩光谱样本集进行分类，以6类典型光源场景条件下色彩易变性指数（colorinconstancyindex)的综合量值为依据，结合Wilcoxon符号秩检验，确定分类数量及各子类的代表性样本，初步构建光谱样本集。随后，从色域完整性角度对初步建立的样本集进行补充，最终构建由 100个样本组成的全色域光谱数据集。分析结果显示，该样本集在99%置信条件下的色彩易变性指数可低至3.28，且均勾分布于敦煌色彩体系的整个色域，因而可以为敦煌色彩再现过程中合理的选用具有高恒常性水平的色彩提供数据参考及方法依据。
关键词敦煌壁画颜料；反射光谱；色彩恒常性
中图分类号：G263
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593 (2013)11-3071-04
1实验部分
利用光谱信息对文物色彩进行客观真实的记录与再现」，是近年来文物保护及色彩复制领域的研究热点。可见光谱反射率信息是色彩表征的最本质信息，对于色彩的表征具有指纹性。鉴于不同文物色彩体系之间的差异性，为真实客观的对特定体系的文物色彩进行表征，可以通过构建文物典型色彩光谱样本集并制作实物样本的方法"."为文物色彩的真实记录及再现提供参考依据。色彩恒常性是指在不同照明环境下人眼对物体色彩的感知保持相对不变的现象4]，其对不同场景条件下色彩的一致性再现具有重要的意义。色彩恒常现象可以由色适应变换算法5进行描述，其程度可以通过色彩易变性指数进行定量评价。在文物展示过程中，色彩再现场景存在多样性，对于恒常性较差的色彩，场景变化往往会造成色彩再现失真问题汀。为此，提出了一种构建具有高色彩恒常水平的文物色彩光谱样本集的方法，为复杂场景条件下文物色彩再现过程中合理的选用高恒常性水平的色彩提供参考依据。
收稿日期：2013-03-27，修订日期：2013-06-08
1.1样本制备
以莫高窟彩绘颜料现有研究成果为参照“，9，选取北京天雅中国重彩岩彩画研究所提供的48种具有不同颗粒度的典型矿物颜料作为实验样本。利用瑞士MetterToledo AB135-S型电子分析天平对粉末状颜料进行称量，在31量程条件下，其精度可达0.01mg。在确定不同颜料配比时，主要从色彩色域的完整性及彩绘壁画中服饰、肤色、装饰图案等典型色彩的准确性两方面进行考虑。颜料配比确定后，将各组分颜料混以液态明胶进行充分搅拌混合，随后利用美工力片将混合额料均寸的途抹于白色卡纸上，最繁制成240 个边长为2cm的正方形色块样本。在此过程中，由于部分矿物颜料颗粒较大极易沉淀，需反复干燥涂抹方可达到理想的发色效果，
1.2光谱数据的获取及预处理
采用X-Rite公司SpectroEye型分光光度计测量获取240 个色块样本在360~750nm波长范围内的光谱信息。该设备
基金项目：国家重点基础研筑发展计划项目(2012CB725302），国家自然科学基金项目(61275172)资助
作者简介：刘强，1985年生，武汉大学印剧与包装系博士研究生
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