[發(fā)明專利]一種彩繪文物顏料無損照明光源的研制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310103103.X
• 申請日: 2023-02-13
• 公開（公告）號: CN116202970A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李淼鑫;李俊鋒;位春傲;劉士偉
• 申請（專利權(quán)）人: 河南牧業(yè)經(jīng)濟學院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;F21K9/20;F21V3/04;F21V19/00;G01N21/31;F21Y115/10
• 代理公司: 合肥東邦滋原專利代理事務所(普通合伙) 34155
• 代理人: 王天馬

本發(fā)明公開了一種彩繪文物顏料無損照明光源的研制方法，包括步驟：(1)、制備窄帶LED光源；(2)、制備顏料文物模擬樣本；(3)、構(gòu)建顏料變色響應光波長數(shù)據(jù)庫；(4)、確定彩繪文物所用顏料類別；(5)、確定對文物顏色影響最小的光波長；(6)、構(gòu)建照明光源。本發(fā)明研制彩繪文物無損照明高顯色性光源，為文物的高質(zhì)量安全照明提供支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光源研制領(lǐng)域，具體涉及一種彩繪文物顏料無損照明光源的研制方法。

背景技術(shù)

我國彩繪文物的保護事業(yè)正面臨十分嚴峻的形勢，大量具有重大歷史價值的彩繪文物，出現(xiàn)了嚴重的變色病害，正以不可逆的方式加速消亡。在眾多因素中，光是彩繪文物顏色變化的重要誘因之一。在光照作用下，一些文物顏料將發(fā)生光催化反應，產(chǎn)生化學成分的變化，進而引起文物顏色的變化。

為保護文物免遭破壞，越來越多的文博機構(gòu)開始關(guān)注光照對文物的影響。但目前的做法多是讓大量珍貴的彩繪文物，常年沉睡在黑暗的庫房中。如莫高窟每年僅開放四十余個洞窟，不及全部洞窟的十分之一，其余的常被深鎖幽閉，使得大量彩繪文物不能展現(xiàn)到民眾面前。此外，開放洞窟的彩繪文物在游覽時，由導游采用冷光手電筒照明，不能將彩繪文物的全貌很好地展現(xiàn)給民眾，這嚴重制約了文物資源的交互共享，限制了文物資源的高效利用。

為此，探究光線引起彩繪文物顏料變色的規(guī)律，研制用于彩繪文物照明的無損光源，既是避免文物遭光照破壞，助其延年益壽的重要途徑，又是促進文物資源高效共享，弘揚和傳承歷史文化的必然要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種彩繪文物顏料無損照明光源的研制方法，以解決上述問題。

一種彩繪文物顏料無損照明光源的研制方法，包括以下步驟：

步驟(1)、準備若干個不透明的罩殼和不同波長的若干個窄帶LED燈珠，每個罩殼內(nèi)腔頂部對應放置一個燈珠，制成窄帶LED光源；并測試得到各燈珠的光譜功率分布；

步驟(2)、選取彩繪文物中常用的若干種顏料，制成顏料文物模擬樣本；將顏料文物模擬樣本放置在各燈珠下，測量模擬樣本顏色數(shù)據(jù)并計算其色差變化；

步驟(3)、針對選取的顏料，重復步驟(2)，逐一獲得該種顏料在各光波長下的顏色的色差變化，對色差最大的光波長進行數(shù)據(jù)記錄，構(gòu)建顏料變色響應光波長數(shù)據(jù)庫；

步驟(4)、針對需要設(shè)計照明光源的彩繪文物，采集并分析其可見光譜圖像，確定彩繪文物所用的顏料類別；

步驟(5)、將步驟(4)得到的需要設(shè)計照明光源的彩繪文物所用的顏料代入至顏料變色響應光波長數(shù)據(jù)庫，搜索將引起彩繪文物顏料變色的光波段，摒棄有害波段，得到余下的n個LED光源的光譜功率，用于彩繪文物無損照明的光源構(gòu)建；

步驟(6)、設(shè)余下n個LED光譜功率分布分別為s_i(λ)(i＝1,2,…,n)，設(shè)x_i為各LED發(fā)出功率的百分比，余下n個LED光源組成的光源的光譜功率分布為：

以色溫和顯色指數(shù)為限制條件，構(gòu)建最優(yōu)化問題求解得到彩繪文物無損照明光源，優(yōu)化函數(shù)為：

其中，g(x₁,x₂,…,x_n)為顯色指數(shù)；f(x₁,x₂,…,x_n)為相關(guān)色溫。

作為上述方案進一步的優(yōu)選：