哥斯达黎加大学研究团队使用 3D 技术检测前人油画背后的秘密

2023年2月14日，南极熊获悉，来自哥斯达黎加大学的一个多学科交叉研究小组尝试利用 3D 建模和打印技术来揭示两幅大型油画背后的秘密。据悉，这两幅前人画作目前正在哥斯达黎加举行的艺术展会上展出，研究专家也涉及微观结构研究中心、艺术研究所和微生物学系等多个学科。

研究人员使用 3D 技术对这些画作进行了一系列观察，他们观察了油画的保护状态，并获得了有关艺术过程和所涉及材料的关键信息。他们监测了环境条件，并指出了画布中可能发生生物腐蚀的区域。此外，他们根据晶体的分布和排列记录了这幅画的颜色，并描述了纳米化石的特征以识别材料所处的时间段。在观察这些画作时，重要的是要保持画作所在的气候条件一致——这些条件包括二氧化碳水平、温度、湿度和光照强度。

该项研究由P. Calderón-Mesén、Daniela Jaikel-Víquez 和 MDBarrantes-Madrigal等人领导，相关成果以题为“Multidisciplinaryapproach to the study of large-format oil paintings”的论文被发表在《Scientific Reports》期刊上。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41598-023-28777-9#Sec2

△3D 打印通常用于博物馆文物的保护工作中（图片来源：Simplify3D）

3D打印如何用于研究油画

为了全面分析油画中所涉及的颜色，研究人员对这些画作进行了 3D 展示，并在特定位置进行了打磨。在这里，他们用光学显微镜观察样本，以了解绘画的地层学（岩石序列）。为了保持气候条件的一致性和可观测性，该团队建造了新颖、低成本和多功能的站点。这些站由以下组件组成：用于检测温度、CO2 和湿度的 SCD30 传感器，用于光强度的 TSL2591 传感器，用于时间戳的实时时钟，最后是用于存储信息的微控制器。这些工作站点是使用 SolidWorks 设计和打印的，最后以 3D 打印制作完成。该研究论文没有详细说明所使用的材料或方法，但确实提到了安装在哥斯达黎加国家剧院 (NTCR) 中的站点，该剧院是这些绘画的所在地，建造时考虑了与剧院的 "和谐 "设计，以及关于不同传感器和微控制器的功能结构。

△论文中的画作

研究项目中的另一部分是观察绘画中的颜料。为此，他们使用计算机重新创作了这些画作，并使用Blender 3D 建模软件观察显微图像。该表示给出了层的数量和平均厚度以及样品中存在的颜料密度的信息。

△哥斯达黎加国家剧院位于首都圣何塞（图片来源：哥斯达黎加旅游咨询）

使用 3D 技术进行绘画观察和分析的类似例子包括 Scan The World 的项目，该项目通过将作品数字化，使人们可以使用 3D 打印艺术。还有一幅毕加索画作的重建，此前这幅画背后隐藏的秘密 118 年不为人知。研究团队使用光谱成像和图像处理，再结合人工智能重新复原了这幅画背后隐藏的原有画作。