敦煌莫高窟100年前什么样？现在能给世人形象展现的只有一张拍摄于1908年的黑白照片，而这张照片看起来清晰度很差。100年后我们又能给后人留下什么呢？“真实再现和准确还原今天的敦煌莫高窟一直是一个愿望。”敦煌研究院数字中心主任吴健说。

　　据了解，由于各种自然因素和人为因素的影响，敦煌莫高窟不断遭受着不同程度的损坏。十几年来，敦煌研究院一直在进行数字化的抢救性保存。但由于照相技术的限制，真实再现和准确还原的愿景与现实之间存在很大的距离。高精度、高分辨率和高清晰度的拍摄成为难以突破的“瓶颈”。 
　　 
　　8月19日，在“2011敦煌论坛”上，微软亚洲研究院向敦煌研究院捐赠了专门为敦煌莫高窟量身定制的“飞天号”十亿级像素数字相机系统。该相机系统可以有效解决敦煌壁画和佛龛数字化拍摄过程中的诸多难题。 
　　 
　　据介绍，“飞天号”是在微软亚洲研究院十亿级像素数字相机系统原型基础上针对敦煌莫高窟复杂洞窟而进行二次研发后的成果。它能够生成分辨率高达13亿像素的高质量图像，对比度高于1∶3,000,000，主要用于文物保存的高精度数字化。该相机系统由软件和硬件两部分组成。这种软硬件的结合配置，使“飞天号”能通过自身软件来加强硬件优势，在提高性价比的同时也降低了拍摄的难度。大幅度提高了洞窟内壁画拍摄的效率，满足了对佛龛、壁画等文物颜色、几何细节等高精度数字采集的要求。 
　　 
　　据了解，佛龛的拍摄工作并不是简单地拍摄一张照片。由于佛龛独特的结构和装饰形式，如果仅仅按照一个平面进行拍摄，清晰的景深范围很小，会导致佛龛成像不能全部清晰。“飞天号”十亿级像素数字相机系统可以高精度高分辨率地捕捉被拍摄物的立体细节。当拍摄具有复杂景深变化的斜披、洞顶和佛龛时，“飞天号”能够自动计算景深，分次拍摄多张同一场景但焦点不同的图像，然后将所有的图像合成，使得同一场景下的每尊塑像、每处壁画都呈现焦点清晰的影像，它可以轻松展现肉眼看不清楚的细节，比如可以让你看清在三米外佛陀面部的胡须。在对45窟的实验性拍摄中，对于“飞天号”一次性完整拍摄有一定景深的佛龛的可能性得以验证。 
　　 
　　敦煌研究院数字中心主任吴健说：“大画幅、高清晰度、焦点自动合成。这对敦煌莫高窟的数字档案前期拍摄是一个突破，把过去无法拍摄高分辨率的佛龛变成了可能，使得洞窟的数字档案实现了绘塑完整的统一空间。同时‘飞天号’的所有拍摄工作都可在传统灯光条件下进行，它的俯仰功能还满足了洞窟拍摄的灵活性要求。由于还在测试阶段，色彩还原还有待提高。” 
　　 
　　据了解，“飞天号”系统还在很大程度上减轻了敦煌研究院文物工作者的工作量。使用“飞天号”十亿级像素数字相机系统只需几个小时就可以完成一个中型佛龛的采集工作，而完成一张3×3平方米壁画的采集工作仅需要十几分钟。 
　　 
　　在捐赠仪式上，敦煌研究院院长樊锦诗说：“在尊重历史、重现真实历史的原则下，微软亚洲研究院不断与其他开展数字化保护工作的研究机构合作，努力将科技服务于文化遗产保护，希望通过微软的核心技术，将中国传统艺术数字化，将最前沿的计算机技术，用于遗产、文化、历史、考古等方面的保护工作当中，达到技术与文化的双重高度。我们将充分发挥这台设备的功效，同时希望能够进一步加强与微软亚洲研究院的合作，借助微软的技术优势，在文化遗产数字化的采集和展示方面取得更多的成果，以此解决文化遗产保护和开放的问题。” 
　　 
　　微软亚洲研究院院长洪小文博士表示：“微软亚洲研究院一直关注并致力于运用创新的计算技术帮助解决重大的社会难题，而学术研究合作是我们的长期承诺。我们相信，前沿的科技研究成果能够与古老的文化完美融合，并能使人类艺术在千百年后依旧栩栩如生成为可能。我们期待未来能与敦煌研究院开展更为深入及广泛的长期合作，对社会作出有益的贡献。” 
　　 
　　世界文化遗产是全人类共同的财富。近年来，世界各国文化遗产和自然遗产正遭受到各种破坏的威胁，保护世界遗产越来越多地受到广泛的关注。微软亚洲研究院在致力于用信息改变人类生活的同时，也希望用技术去承担作为企业公民的责任。2008年，微软亚洲研究院正式启动了“文化遗产数字化(eHeritage)”主题研究计划。 
　　 
　　据介绍，该研究计划旨在将微软图形图像、数字媒体、人工智能、虚拟现实、网络通讯、人机交互等多种前沿的计算技术和研究应用于对文化、历史、考古等方面的保护、保存和传承。同时，该计划希望通过技术和资金支持，把政府的、民间的以及各种相关的机构吸引到文化遗产保护这个课上来，让更多的人参与到遗产保护和教育的事业上来。 
　　 
　　目前，合作双方正在向纵深推进。据敦煌研究院陈列中心主任娄婕和微软亚洲研究院主管研究员徐迎庆透露，双方正在陈列展示方面进行深入的合作。不久的将来，在敦煌研究院的陈列馆里，也许旅客不仅可以看到3D效果的“数字莫高窟”，还可以和“飞天”做互动反弹琵琶的游戏。 

来源：科技日报