國(guó)家圖書館敦煌文獻(xiàn)數(shù)字化圖像處理技術(shù)探要

烏心怡

（國(guó)家圖書館，北京 100081）

中國(guó)國(guó)家圖書館是世界上敦煌遺書的主要收藏單位之一。國(guó)家圖書館二期數(shù)字圖書館的落成，標(biāo)志著新的文獻(xiàn)資源載體的利用，近年來國(guó)家圖書館開展了多項(xiàng)數(shù)字化項(xiàng)目，其中古籍?dāng)?shù)字化項(xiàng)目以“國(guó)際敦煌學(xué)項(xiàng)目”（The International Dunhuang Project，簡(jiǎn)稱IDP）為國(guó)家圖書館的重點(diǎn)項(xiàng)目。“國(guó)際敦煌學(xué)項(xiàng)目”致力于將全世界所藏敦煌文獻(xiàn)全部數(shù)字化。這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，不僅有利于敦煌文獻(xiàn)原卷的保護(hù)，也便于各國(guó)學(xué)者對(duì)敦煌資料的使用，“國(guó)際敦煌學(xué)項(xiàng)目”在古籍文獻(xiàn)的保護(hù)開發(fā)利用上做出了突出的貢獻(xiàn)。中國(guó)國(guó)家圖書館與大英圖書館簽署了這項(xiàng)合作項(xiàng)目，并已經(jīng)開始敦煌文獻(xiàn)數(shù)據(jù)化的工作。目前，在 http：//idp.bl.uk英文和 http：//idp.nlc.gov.cn中文兩個(gè)網(wǎng)址上，可以看到各國(guó)收藏敦煌文獻(xiàn)的部分清晰圖像。數(shù)據(jù)化工作室使用國(guó)際高精端的相機(jī)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)化工作，拍攝完成后的原始圖像數(shù)據(jù)直接保留在國(guó)家圖書館數(shù)據(jù)庫(kù)里，由于這些原始數(shù)據(jù)所占空間大，不利于網(wǎng)上展示與利用，因此要將圖像處理后再上網(wǎng)。敦煌寫卷為卷軸形式，因此將一個(gè)完整的寫卷拍攝完成后需要若干拍組合而成，只有將這些單拍連接起來，才能形成完整的一部寫卷，這就需要將每一幅單拍進(jìn)行圖像處理后，再連接起來，達(dá)到IDP數(shù)據(jù)完整的要求。

具體技術(shù)規(guī)范要求：

1.gamma值的校對(duì)，gamma值提供校正亮度、對(duì)比度，使工作室所有電腦屏幕顯示圖像的色彩保持統(tǒng)一，每月調(diào)試一次gamma值對(duì)原卷的色彩還原有極大的好處。可以保持拍攝圖像和處理完成后的圖像色彩一致。

2.像素深度的選擇，像素深度決定彩色圖像的每個(gè)像素可能有的顏色數(shù)。8位就是每個(gè)像素有2的8次方種顏色。16位就是2的16次方，一幅彩色圖像用8位256種顏色顯示，那么16位就是65536種顏色，在這個(gè)意義上，往往把像素深度說成是圖像深度。表示一個(gè)像素的位數(shù)越多，它能表達(dá)的顏色數(shù)目就越多，而它的深度就越深。用16位色拍攝出來的圖像，會(huì)將丟失的色彩信息降到最低，能夠更真實(shí)地反映原卷的色彩信息，然而16位所拍下的圖像不能直接用于上網(wǎng)，一張16位的圖像，它的文件大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一張8位的圖像，所以圖像必須進(jìn)行處理。目前IDP選擇用16位作為原始圖像捕捉的設(shè)置值。

3.像素的選擇：一個(gè)像素里只有一個(gè)顏色，受計(jì)算機(jī)分辨率的影響，網(wǎng)頁(yè)上顯示的分辨率為72ppi，在每平方英寸上有72×72=5184個(gè)像素，而300ppi在每平方英寸上有90000個(gè)像素，意味著有更多的色彩細(xì)節(jié)。IDP首先以300ppi捕捉原始圖像，作為長(zhǎng)久保存的圖像數(shù)據(jù)，其次將分辨率改為72ppi后的圖像用于上網(wǎng)。

4.使用photoshop軟件進(jìn)行圖像處理：打開經(jīng)過轉(zhuǎn)換的原始圖像，將 300ppi轉(zhuǎn)換為72ppi的圖像，高度為2700像素，另存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)編號(hào)，國(guó)家圖書館對(duì)原始圖像的編號(hào)用R表示，對(duì)轉(zhuǎn)換后的圖像用L表示。以BD00001為例，BD00001R_R代表圖像正面原始數(shù)據(jù)，BD00001R_L代表圖像正面處理后數(shù)據(jù)。第一步選擇濾鏡下的抽出工具，將圖像放大，選用工具欄中的邊緣高光器工具，在工具選項(xiàng)畫筆大小中選擇數(shù)值100，也可以根據(jù)自己的習(xí)慣選擇數(shù)值，選擇智能高光顯示，沿圖像的邊緣進(jìn)行選擇。敦煌寫卷由于歷史年代久遠(yuǎn)，寫卷有不同的殘破現(xiàn)象，紙張邊緣并不是整齊的，因此要沿著這些殘破的邊緣細(xì)心勾畫，不可用直線替代，不可改變寫卷原貌。第二步將圖像邊緣全部勾畫好后，換工具欄中的填充工具，在圖像上填充，此時(shí)圖像以外的部分不能被選中，如果圖像外部跟著填充步驟被選中，說明圖像邊緣沒有被完整地勾畫，要細(xì)致檢查未被勾畫的部分，將其補(bǔ)充進(jìn)行勾畫，完成后選擇確定。第三步，此時(shí)的圖像原始拍攝的背景已經(jīng)被去除，在圖層選項(xiàng)里添加一個(gè)新圖層，背景選擇黑色，將新的黑色背景圖層移至圖像下面一層，此時(shí)圖像會(huì)更加清晰地展現(xiàn)出來。第四步，將圖像放大300%，對(duì)圖像的邊緣進(jìn)行修整，將多余的與圖像無關(guān)的雜色雜物去掉。第五步將制作好的標(biāo)尺拖進(jìn)圖像，放置在圖像的下方中間部分，單拍的圖像處理完成，保存圖像。

5.一部寫卷中所有的單拍圖像都處理完成后，就要進(jìn)行最關(guān)鍵的連接工作，這一步驟非常重要，也是最有難度的步驟。因?yàn)橐徊繉懢砼臄z完成需要一定的時(shí)間，在拍攝的過程中會(huì)受色溫等因素的制約，因此寫卷后面的圖像與前面的圖像在色彩上就會(huì)有偏差，在連接過程中要對(duì)這些有偏差的圖像進(jìn)行色差的校對(duì)，同時(shí)又不能偏離原始寫卷的色彩，連接完成后不能看到連接的痕跡，要保持色彩與原卷一致，因此這項(xiàng)工作要求技術(shù)人員具有一定的專業(yè)素質(zhì)和技能。

國(guó)家圖書館敦煌寫卷的編號(hào)從BD00001到BD16000，正面用R表示，背面無文字用VB表示，有文字用V表示，R1代表一個(gè)寫卷里有一個(gè)文獻(xiàn)內(nèi)容，R2代表一個(gè)寫卷里有兩個(gè)文獻(xiàn)內(nèi)容，以此類推；以BD00001為例，BD00001R1_01表示寫卷為一個(gè)文獻(xiàn)內(nèi)容，正面第一拍；BD00001VB_01表示寫卷背面無文字內(nèi)容，第一拍；BD00001V1_01表示寫卷背面有文字內(nèi)容，第一拍。以上均為單拍圖像數(shù)據(jù)編號(hào)，連接圖像的存儲(chǔ)編號(hào)在后面加ST，即BD00001R1_ST，表示寫卷正面連接圖像。

連接圖像具體操作步驟為：打開寫卷的第一拍選擇圖像畫布大小將寬度加長(zhǎng)，根據(jù)一部寫卷的具體拍數(shù)選擇適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，將背景填充黑色，將圖像另存為ST的存儲(chǔ)名，打開第二拍，將圖像拖進(jìn)到第一拍中，與第一拍末端相連，將圖層的填充透明度改為50～60%。由于在拍攝過程中每一拍都多拍出兩行寫卷文字，因此在連接過程中將這些相同的文字部分疊加在一起，將圖像放大至100%，調(diào)整角度使兩幅圖像完好地銜接起來，文字未對(duì)齊部分用旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后將透明度還原，這時(shí)可以看到兩幅圖像連接在一起后的細(xì)小連接痕跡。用橡皮擦工具，選擇畫筆的硬度為0，畫筆直徑300左右，將細(xì)小的連接痕跡去除，兩幅圖像完成，以此類推將所有的單拍都連接起來。對(duì)于寫卷拍數(shù)多，像素寬度超過30000的寫卷，將連接圖像分為ST1和ST2，或更多。在連接過程中，會(huì)遇到那些色彩有偏差的圖像，這時(shí)就要對(duì)照原卷進(jìn)行色差的調(diào)整，這是難度最大，也是最有技術(shù)含量的步驟。首先對(duì)色彩有偏差的部分用套索工具進(jìn)行選取和羽化，羽化值根據(jù)選取的范圍而定，選取的范圍越大羽化值越大。

曲線是Photoshop中最常用的調(diào)整工具，打開圖像＞調(diào)整＞曲線命令，快捷鍵Ctrl+M，出現(xiàn)曲線對(duì)話框，Photoshop將圖像的暗調(diào)中間調(diào)和高光通過線段來表達(dá)，在曲線對(duì)話框中，左方和下方有兩條從黑到白的漸變條，位于左方的漸變條代表了變化的方向，對(duì)于線段上的某一個(gè)點(diǎn)來說，往上移動(dòng)就是加亮，往下移動(dòng)就是減暗。加亮的極限是255，減暗的極限是0。注意曲線設(shè)置框右下角的“預(yù)覽”一定要勾選。然后在線段中間點(diǎn)擊，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn)，往上拖動(dòng)，就會(huì)看到圖像變亮。Photoshop允許放置多達(dá)16個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn)，但一般情況下，1～2個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn)就已經(jīng)足夠了，調(diào)節(jié)的過程也會(huì)變得快速而有效。所有的像素都分布在這0至255之間。0為暗調(diào)，128為中間調(diào)，255為高光，根據(jù)實(shí)際需要而定。例如在RGB曲線上，R代表紅色，即所占的比例為255為飽和，即“大紅”，0就是黑色。為保持一致性，一般都選擇RGB圖像默認(rèn)的左黑右白。

調(diào)整曲線之前，曲線為一條直線，經(jīng)過調(diào)整，曲線就有了一定的變化，變成不規(guī)則的形狀，色彩也相應(yīng)地有了變化，對(duì)圖像中的RGB以及RGB中的紅綠藍(lán)三條曲線都進(jìn)行調(diào)整，直到連接部分沒有視覺上的色差為止。在對(duì)敦煌寫卷的調(diào)整過程中，曲線的調(diào)整幅度不是很大，因?yàn)榍€的形狀越大意味著色彩變化越多，敦煌寫卷的色彩要與原卷保持一致，因此不需要調(diào)試得過多或過大。這一步驟的技術(shù)，要求工作者耐心細(xì)致并具備一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[1]宋家鈺等.英國(guó)收藏敦煌漢藏文獻(xiàn)研究 [EB/OL].[2010-08-01].Http：//new.ssreader.com/ebook/detail.jhtml？ id=10319739.