4.2 青花瓷光谱特征分析
从胎釉部分光谱图(图4.3)可以发现,不同类别胎釉光谱波形比较相近,仅在青色(510 nm左右)有一典型反射峰。相较而言,青花料光谱特征更为丰富,比如在蓝色(430 nm左右)、绿色(550 nm左右)、近红外(710 nm左右)波段都有较为明显的反射峰,并在反射峰之间形成了两个吸收谷。此外,不同类别青花料光谱差异也更为显著。因此,青花料部位能够提供更丰富的信息,在接下来的研究中将主要针对青花料部位光谱展开分析。此外,从青花料光谱图(图4.2)可以发现,青花料光谱特征主要集中于350~950 nm波段范围内,在短波红外波段光谱整体较为平滑,不具有典型光谱特征,因此本章后续研究主要选取350~950 nm范围内的450个波段的光谱数据进行,如图4.4所示。
图4.4 不同类别青花瓷样本青花料反射率光谱(350~950 nm)
注:图中序号含义参照表4.2青花瓷碎片样本信息汇总表。
表4.3为提取不同类别青花料光谱的特征参量。从表4.3可以看到,中心波长光谱特征取值较为接近,而中心反射率光谱特征取值变化更大。这是由于青花瓷表面釉色光亮程度不同,且有一定弧度,反射率值容易受镜面反射等因素的干扰而产生较大变化,而中心波长光谱特征则不容易受该因素影响。综合来看,不同类别青花料光谱特征参量有较明显的差异,这为青花瓷高光谱分类识别打下了基础。
表4.3 不同类型青花瓷光谱特征参量平均值
为了更清楚地表现历代青花瓷光谱特征参量的变化规律,将中心波长光谱特征变化用折线图的形式展现出来,如图4.5。整体上看,蓝峰、绿峰和绿-近吸收谷中心波长有向短波方向移动趋势,近红外峰中心波长有向长波方向移动趋势,蓝-绿吸收谷中心波长变化规律不明显。
图4.5 青花料典型光谱特征中心波长变化
绿峰和近红外峰是相邻的两个反射峰,中心波长变化趋势却相反。因此,绿峰和近红外峰之间的距离(Distance between GP and NP,D_GN)会呈逐渐增大的趋势,如图4.6。此外,若定义GN吸收特征的对称因子(Symmetry of GNV,S_GNV)为特征左端点到中心波长的距离与右端点到中心波长的距离之商,则不同类别青花瓷GN吸收特征对称因子变化如图4.7所示。除去第5类(回青)样本外,GN吸收特征对称因子呈明显下降趋势,即早期GN吸收特征中心波长与近红外峰更接近,而后期则与绿峰更接近。随着青花料原料和制作工艺的提升,其纯度不断提高,而这是青花料光谱特征参量随年代发生改变的根本原因(陈尧成,等,1995;王健华,1998)。
图4.6 青花料绿峰和近红外峰中心波长间距变化
图4.7 青花料GN吸收特征对称因子变化