撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

據(jù)估計(jì)，博物館等機(jī)構(gòu)收藏的藝術(shù)品中，大約 70% 存在不同程度的損壞。以繪畫藝術(shù)品為例，其修復(fù)往往要耗時(shí)數(shù)月，需要結(jié)合損壞情況進(jìn)行分析、加固、清潔，然后對(duì)圖像受損部分進(jìn)行填補(bǔ)（補(bǔ)色）。整個(gè)過程耗時(shí)耗力，且成本高昂，這意味著大量的藝術(shù)品無法得到及時(shí)修復(fù)，只能被存放起來，遠(yuǎn)離公眾視線。

目前，數(shù)字圖像修復(fù)已被用作對(duì)修復(fù)成果進(jìn)行可視化的工具，以便協(xié)助修復(fù)人員，但目前這一重建技術(shù)無法用于傳統(tǒng)修復(fù)之外的途徑。

2025 年 6 月 11 日，麻省理工學(xué)院的博士生Alex Kachkine作為唯一作者，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)表了題為：Physical restoration of a painting with a digitally constructed mask 的研究論文。

該了報(bào)道了一種利用 AI 技術(shù)快速修復(fù)受損繪畫藝術(shù)品的方法，通過可移除的、數(shù)字化構(gòu)建的薄膜覆蓋畫作，在視覺上修復(fù)畫作的受損區(qū)域。論文作者通過修復(fù)一副 15 世紀(jì)晚期的嚴(yán)重受損的木板油畫進(jìn)行了演示，使用這種技術(shù)比手工修復(fù)要快近 70 倍，從而能夠幫助收藏機(jī)構(gòu)將原本因修復(fù)成本過高而只能存放在倉庫中的繪畫藝術(shù)品公開展出。

經(jīng)過數(shù)十年乃至數(shù)百年，一幅畫作會(huì)因光照、空氣質(zhì)量、溫度波動(dòng)以及顏料層中的化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生變化。這些因素會(huì)導(dǎo)致畫作出現(xiàn)裂紋、褪色和剝落。人工修復(fù)畫作是一項(xiàng)成本高昂且費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，而且，如果修復(fù)不當(dāng)，還會(huì)對(duì)藝術(shù)品造成永久性損害。

在這項(xiàng)最新研究中，Alex Kachkine報(bào)道了一種使用數(shù)字創(chuàng)建的層壓膜修復(fù)油畫的方法。

值得一提的是，Alex Kachkine是麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系的博士生，修復(fù)繪畫藝術(shù)品則是他的業(yè)余愛好，在參觀繪畫藝術(shù)品時(shí)萌生了利用數(shù)字技術(shù)加速畫作修復(fù)的想法。

實(shí)際上，已有研究人員開發(fā)出了人工智能（AI）算法，能夠迅速梳理海量數(shù)據(jù)，這些算法學(xué)習(xí)視覺數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)，并將其應(yīng)用于生成特定畫作的數(shù)字修復(fù)版本，其風(fēng)格與某位藝術(shù)家或某個(gè)時(shí)期的作品極為相似。然而，此類數(shù)字修復(fù)通常以虛擬形式展示或作為獨(dú)立作品打印出來，無法直接用于修復(fù)原作。Alex Kachkine想到，如果能夠通過數(shù)字手段修復(fù)一幅畫作，并將修復(fù)效果實(shí)際呈現(xiàn)出來，那就能解決傳統(tǒng)手工修復(fù)過程中的很多痛點(diǎn)和弊端。

Alex Kachkine使用 15 世紀(jì)晚期的一幅嚴(yán)重受損的木板油畫演示了他開發(fā)的新技術(shù)，這幅油畫距今已有近 600 年歷史，曾經(jīng)歷過多次修復(fù)，他首先使用傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)畫作進(jìn)行了清潔，去除了之前的修復(fù)痕跡。

然后，他對(duì)畫作進(jìn)行了高精度掃描，再利用現(xiàn)有的 AI 算法對(duì)掃描結(jié)果進(jìn)行分析，創(chuàng)建了一副數(shù)字化圖像，能夠大致呈現(xiàn)這幅畫最初狀態(tài)時(shí)的樣子。接下來，他開發(fā)了一款軟件，能夠繪制出畫作中需要進(jìn)行顏料填補(bǔ)的區(qū)域，以及與數(shù)字修復(fù)版完全對(duì)應(yīng)的精確顏色。他將這些需要填補(bǔ)的顏色精準(zhǔn)打印到聚合物薄膜上，再借助他開發(fā)的計(jì)算工具，將其精準(zhǔn)對(duì)齊覆蓋到畫作表面，對(duì)受損區(qū)域進(jìn)行填補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)視覺上的修復(fù)。

修復(fù)前的油畫

油畫受損情況

油畫修復(fù)結(jié)果

這幅油畫的膜覆蓋面積為 66205 平方毫米，有 5612 處顏色缺失，使用了 57314 種獨(dú)特的顏色，整個(gè)覆蓋過程用時(shí)僅 3.5 小時(shí)，作者估計(jì)，這個(gè)速度是傳統(tǒng)人工修復(fù)方法的 66 倍。此外，這個(gè)膜還可拆卸，確保不會(huì)對(duì)原作造成潛在的有害改變。

修復(fù)流程

最后，作者表示，這種方法極大地增強(qiáng)了修復(fù)人員的預(yù)見性和靈活性，使那些被認(rèn)為不值得投入高額修復(fù)預(yù)算的受損畫作得以修復(fù)。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09045-4