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古希腊文字重见天日| ATH1010-25短波红外高光谱揭示古文隐藏文字的新方法

点击次数:45  更新时间:2026-01-04




短波红外高光谱成像揭示被遮蔽的古希腊文字



在文化遗产研究中,许多古代文献因年代久远、保存方式特殊或后期修复处理,导致部分文字被遮蔽甚至彻&底消失。如何在不破坏文物本体的前提下获取这些信息,一直是文献学与考古学面临的重大挑战。传统的可见光和近红外成像手段,往往难以穿透多层结构,隐藏文字长期处于“不可见"状态。

2019 年,研究人员在 Science Advances 发表论文,首&次系统展示了短波红外高光谱成像(SWIR,1000–2500 nm)在古希腊纸草文献研究中的突破性作用。研究对象为赫库兰尼姆出土的古希腊纸草,这些文献在 18 世纪被粘贴在硬纸板上以增强稳定性,却意外遮挡了背面文字,使其沉寂两百余年。

研究表明,在短波红外波段,纸草纤维与碳基墨迹的光谱响应存在显著差异。借助高光谱成像技术,研究人员不仅获得了空间图像,还为每一个像素记录了连续的光谱信息。通过主成分分析(PCA)等多变量统计方法,成功分离出不同材料的光谱特征,使被覆盖的背面文字得以显现,同时显著提升了正面文字的清晰度。

 论文研究对象为赫库兰尼姆出土的一批古希腊纸草文献。这些纸草在 18 世纪末被粘贴在硬纸板上以增强结构稳定性,但这一操作也完&全遮挡了纸草背面的文字信息,使其在 200 多年间无法被阅读。研究团队希望回答一个关键问题:

是否可以在不拆解、不接触纸草的情况下,读取被覆盖的文字?



赫库兰尼姆纸草




为什么选择 1000–2500 nm 短波红外?

研究表明,相较于可见光和传统近红外波段,短波红外区域在材料区分方面具有显著优势:

碳基墨迹在 SWIR 波段呈现更强吸收特征

纸草纤维在 SWIR 波段反射率变化平缓

墨迹与基底之间的光谱对比在 SWIR 区域显著增强

这使得即便在纸草被纸板覆盖的情况下,隐藏文字依然能够通过光谱差异被“识别"出来。



 高光谱成像 + 多变量分析的关键作用


论文采用的是高光谱成像技术,即在空间成像的同时,为每一个像素获取连续的光谱信息。研究团队进一步结合**主成分分析(PCA)**等多变量统计方法,对不同材料的光谱特征进行分离,从而实现:

正面文字(recto)与纸草基底的增强对比

背面文字(verso)在不透明覆盖物下的成功显现

被忽略或模糊文字的清晰化呈现

结果显示,SWIR 高光谱不仅成功揭示了背面文字,还在正面文本中平均每一列多识别出约 5 个此前无法辨认的词汇,为古希腊哲学文本的重构提供了新的语料依据。

短波红外高光谱成像可实现多层纸草结构的信息分离。在完&全非接触、无损条件下读取被遮蔽文字是可行的。高光谱技术在文化遗产研究中具有不可替代的优势。这一成果不仅对古文献学、考古学具有重要意义,也为纸质文物、绘画、手稿等对象的无损检测提供了可推广的技术范式


科研成果如何走向工程化应用?


随着 SWIR 高光谱技术从实验室走向应用场景,稳定、可靠、工程化的国产高光谱设备成为关键支撑。

ATH1010-25|短波红外高光谱成像系统

奥谱天成(厦门)光电股份有限公司

ATH1010-25 正是面向 1000–2500 nm 波段打造的专业级短波红外高光谱成像系统,全面覆盖论文所验证的关键波段区间,为文物、材料、遥感等领域提供可靠的数据获取能力。

核心优势包括:

🔹 波段覆盖完整:1000–2500 nm,精准对应 SWIR 关键诊断区

🔹 高光谱维度数据:每个像元具备完整反射光谱信息

🔹 适配多种算法分析:PCA、波段比值、特征增强等

🔹 非接触、无损成像:满足文物与精密材料检测需求

🔹 国产化自主可控:适合科研院所与工程项目长期部署



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