文化艺术品复制领域中的非接触式扫描技术应用

伴随着我国文化产品的发展，文化艺术品复制领域发展迅速，大幅面彩色艺术品扫描和复印业务明显增加，越来越多的大幅面文化艺术品需要进行数字化处理。中国作为有着深厚文化和历史底蕴的国家，在物质条件得到满足的今天，巨大的文化艺术消费市场已经悄然形成，面对这一新兴的市场，大幅面非接触式图像信息数字化技术为文化艺术品的加工提供了有效的解决方案。

艺术品数字化中，为避免对古字画的损坏，需要进行非接触扫描。目前，适用于艺术品数字化的技术上主要有两种：一种是采用面阵扫描，多采用高像素水平的数码后背进行拍照，然后进行拼接处理；另一种是采用线扫描，多采用高分辨率线阵相机进行扫描。

// 面阵扫描设备技术特点

面阵扫描设备采用面阵数码后背附加在传统相机身上使用，再分区域进行大幅面绘画拍摄，然后对照片进行拼接处理。面阵扫描设备可以利用市场成熟的数码后背产品，软件方面只需根据预先设定的分辨率和尺寸做拼接处理即可，开发难度较低。另外，因其轻巧简便，对相机分区拍摄的位移精度要求也不是很高，适合拍摄一些诸如壁画等不能移动的艺术品。

然而面阵CCD相机单行的像元总数较少，需要进行采集拼接的方式获取整幅图像。由于每幅图像拍摄的方位不同，在图像的边缘同一被拍位置，会出现因相机拍摄视角不同而出现图像颜色、阴影等方面的差别，结果将对图像的拼接造成较大的影响，最终影响图像的质量。另外，CCD每个单位像素点只能记录RGB中的一种颜色数据，另外两种颜色数据需要周围像素的色彩信息差值计算还原，致使总体图像实际视觉分辨率仅为相机标定的1/3，一幅600dpi的图像质量，实际仅相当于200dpi的图像效果，不仅降低了图像视觉效果，文件大小相对于真实分辨率却增加了3倍。

// 线阵扫描设备技术特点

与面阵相机相比，线阵扫描是采用三行感光元素，被扫描画稿匀速移动，或固定被扫描画稿，相机匀速移动的方式进行扫描。可以通过调节CCD采样线周期（采集频率）来改变扫描速度，通过调节CCD积分时间来调节曝光量，通过调节相机的高低来调节扫描分辨率，其单行CCD像元数量高于面阵CCD相机单行的像元数，另外，每一行CCD只采集一种颜色，每个像素点的颜色是由R、G、B三个CCD单元在不同的时间先后采集相同的图像区域，然后将三色数据叠加一起形成该点的颜色值，每个像素单元的颜色值均为真实采集颜色，没有经过差值处理，所采集的图像分辨率是真实的图像分辨率，图像清晰度很高。

线阵扫描较面阵扫描，本身CCD像素数就高，又没有经过差值处理，而且扫描长度没有限制，所以采用线阵扫描的方式采集的图像质量较面阵相机要高出很多，无疑是文化艺术品扫描的理想选择。