唐代名相韩秀墓壁画背后的谜团

唐朝著名宰相韩秀，辅佐唐玄宗、李隆基创建“开元王朝”。 2014年2月，陕西省考古研究院和陕西历史博物馆联合考古队对他的墓进行抢救发掘。 在壁画被发现之前，中国科学院西安光机所光谱成像技术实验室的研究人员在发掘现场使用自主研发的高光谱成像仪，高保真地记录了壁画的内容。

光谱成像是一种记录壁画内容的新方法。 早在1666年，牛顿就利用棱镜将白色阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。 首次证明多色光是由单色光组成的。 组成。 在后来的科学研究中，人们发现光是一种电磁波。 只有一种波长（频率）的光称为单色光，由多种不同波长（频率）的单色光混合形成的光称为多色光。 如果多色光通过棱镜或光栅等色散系统进行分光，则色散的单色光根据波长（频率）按顺序排列的图案称为光谱。

光谱成像涉及的光谱范围为400 nm至2500 nm，覆盖整个可见光、近红外和短波红外区域。 如果把这个区间的波长分成宽度为N纳米的区间，那么对于同一个场景，我们用每个区间的光按照波长由小到大的顺序来拍摄图像，这样我们可以得到（2500-400 )/N 张图像。 这组图像作为一个整体称为高光谱图像。

下图是伪彩色显示的高光谱遥感图像。 我们可以将高光谱图像视为“数据立方体”。 它的第一维和第二维是图像的像素坐标，图像的第三维是光谱维。

停、停、停，小编一头雾水。 经过这么多努力，我们能通过高光谱发现壁画的哪些秘密呢？

查看壁画是否被更改或修复

在高光谱图像中，每幅图像都包含同一场景的其他图像所没有的某些信息。 由于近红外至短波红外波段的光对颜料有一定的穿透能力，因此高光谱图像拍摄壁画。 图片表面之下的信息，从而“看到”许多以前没有发现的秘密。

下图为汉秀墓壁画《乐舞图》范例。 左边地毯前的男子能隐约察觉到改造的痕迹。 经过对高光谱图像的进一步分析，发现左侧地毯前的男子原本是一个孩子，后来被修改成了成年人。 在《乐舞》中，很多地方都发现了类似的改动痕迹。 例如，右侧地毯的左下角有一只经过改造的兔子。 几千年前发生的改变在高光谱成像的“火眼”下也是看不见的。

宰相墓的壁画为何会被改动？ 原来的孩子和后来的成人之间是什么关系？ 除了保护韩秀墓壁画之外，一系列壁画背后的谜团和故事也成为了更深层次的研究课题。

看看壁画用的是什么颜料

当光照射到颜料上时，不同波长的光的发射率是不同的。 不同元素组成和分子结构的物质具有不同的光谱反射率曲线。 可以说，光谱反射率是物质的“指纹”，可以用来识别物质。 因此，科学家利用高光谱图像中不同的光谱反射率来识别壁画等文物中的材料。 可以简单、准确、无损地识别壁画。

上图是四种不同颜料在400个光谱波段的光谱反射率曲线。 以750mm为例，如果将750nm处的4条曲线对应的纵坐标值从大到小排列，那么曲线所代表的颜料分别是朱红、石绿、朱脂、蓝铜。 可以看出，不同颜料的光谱曲线存在显着差异。 正是这种差异使科学家能够准确识别壁画中使用的颜料。

通过对韩秀墓壁画的研究，可以看出高光谱成像在文物保护中的作用。 相信随着研究的不断进步，高光谱成像作为一种成熟的技术可以广泛应用于文物的保护、修复和价值挖掘中。 场地。

（知乎记者：张国霞，实习编辑：施如顺）