448亿像素，荷兰国宝级名画高清重生！AI两个月扫描拼合，裂缝笔触清晰到令人发指

大数据文摘出品

作者：牛婉杨、朱科锦

疫情期间，“云”逛博物馆成为了艺术界新风潮。从故宫博物院到纽约的大都会博物馆，都推出了360度在家看展功能。

但是，要想在屏幕前体会到亲眼看到画作的震撼仍然不容易。多数画作扫描没有办法复原到作品的细节，画家的笔触和材料的质感，并不能满足艺术品鉴师们的高要求。

阿姆斯特丹国立博物馆决定打破这个魔咒，为全球艺术爱好者们送上一份大礼——一份有史以来最高清的电子版《夜巡》画作！

这幅扫描版的画作一经上线立刻引起了轰动，网友们纷纷表示：真的太清晰了，有种拿着放大镜看实物的过瘾感。

这幅扫描版的画作清晰度高达448亿像素(44,804,687,600像素)，扫描耗时近两个月时间，耗资300万欧元，力求最大限度的保留原画的画面，连笔触和裂缝都清晰可见。

这项庞大的工程由数据科学家Robert Erdmann领导的国立博物馆团队完成。借助机器学习软件，他们花了两个月时间把这幅高11英尺，宽14英尺的画作以超分辨率(macro-XRF)扫描了下来，又利用神经网络将扫描到的528张照片拼接起来，最终构成了这幅448亿像素(44,804,687,600像素)的高清图像。

要获取这幅画的高清电子版，首先要对画作进行一次全身的深度“扫描”。

由于这幅画过于庞大，而仪器每次可以获取的范围非常有限，机器需要一排一排的对画作进行扫描。在扫描过程中，Robert Erdmann的团队用到了多种成像技术，包括用X射线穿透油漆的各个图层。

机器上有红黄两个灯，黄色灯亮表示已开启X射线发生器但还未产生辐射，红色灯亮则代表机器开始扫描，也就意味着这时候机器正在运行过程中，会伴随着微量的辐射。

因为这项技术会用到X射线，所以团队被问到最多的问题就是，射线会否伤害到画作本身。参与修复项目的一位科学家Annelies Van Loon表示，控制距离和射线量的情况下，这不会威胁到研究人员的人身安全以及这幅画作，他们也会与机器保持2米以上的安全距离。

那扫描这么一幅3米多高的画作，需要多长时间呢？

别觉得有了机器的帮忙，就可以快速的修复完成，事实上，这个团队花了两个月的时间才扫描完整幅画作。

Annelies称，“每一次扫描的范围只有58cmx78cm，扫描画中的一排就需要花费21.5小时，往往机器一开就是一天。”

但Annelies认为这些付出都是值得的，因为通过扫描可以让我们看到一些原本肉眼看不到的细节。

将高清版《夜巡》放大到5340 dpi，分辨率4.75微米所能看到的细节

扫描完成，才算完成了一部分。接下来，该神经网络出场了。

国立博物馆称，利用神经网络，科学家们将24行的22张图片（共528张）进行数字拼接。

最终组成了这幅448亿像素的《夜巡》，每个像素之间的距离为20微米。

除了高清还原原作，这次的扫描工作还给了艺术研究者们一份“惊喜”。

Annelies表示，“当X射线被反射回来，会给我们一个数据。它可以告诉我们颜料的化学组成，这就是这项技术的特别之处。它还能让我们看到不同维度的细节，包括所用的材料、绘画的条件和绘画技巧。”

不仅如此，通过macro-XRF扫描技术，甚至可以让我们“穿越”到三百年前，亲身感受画作作者伦勃朗的创作历程。

博物馆负责人Pieter Roelofs详细介绍道，“通过识别单个元素，不仅能够识别出颜料，还有助于我们理解这幅画的构成，甚至可以感受到伦勃朗在创作时在某处的反复涂改，似乎很是纠结。”

Pieter还表示，“可以看出伦勃朗很努力地在创作这幅画，目前的评论家倾向于把他说成是天才，但从这次的扫描结果来看，他也非常的勤奋。”

阿姆斯特丹国立博物馆这一修复项目是从去年7月份开始的，项目开始后，这幅《夜巡》就被“封”在了博物馆画廊尽头，一个巨大的玻璃室里。

这也是自1808年这幅画进入博物馆以来，有史以来规模最大，最全面的研究和保护项目。

这个耗资300万欧元的研究和修复项目名为“守夜行动”(Operation Night Watch)，预计将持续数年。由于博物馆无法在这么长时间内将藏品中的瑰宝从参观者眼中夺走，调查和修复工作便只得在公众的众目睽睽之下进行。

国立博物馆的绘画保护负责人Petria Noble称，“在过去的10到15年里，我们取得了巨大的进步。大概从2007年左右开始，这些非侵入性技术已经彻底改变了我们进行研究的方式。”

“从每一种技术中都能得到一些信息。只有当你把所有这些技术放在一起，才能对这幅画的形态结构有一个清晰的了解。目前看来，数据收集过程将给博物馆带来很多好处。”

来一睹高清版《夜巡》的风采吧：

http://hyper-resolution.org/view.html?pointer=0.343,0.002&r=0.0000,0.0920,1.0000,0.6994&i=Rijksmuseum/SK-C-5/SK-C-5_VIS_20-um_2019-12-21

事实上国立博物馆的研究团队去年8月就完成了这幅画的扫描，疫情期间，这份作品也陪伴很多研究者继续进行艺术鉴赏工作。该团队还将扫描过程做成视频发布在了Instagram上，感兴趣的朋友可以自行观看

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