博物馆藏品图像光照校正

博物馆藏品图像光照校正是指通过数字图像处理技术，修正因拍摄时光照不均匀导致的亮度分布异常、色偏或阴影干扰，使图像准确反映藏品的真实色彩与纹理特征的技术过程。

第一步：理解光照校正的必要性
当在非专业摄影棚（如临时展厅或库房）拍摄藏品时，常因光源角度、强度不均或环境反光造成以下问题：

• 画面边缘出现渐晕效应（四周暗于中心）
• 高反光区域形成过曝亮斑
• 阴影投射掩盖表面细节
• 混合光源导致色温不一致
  例如青铜器拍摄时强光可能掩盖铭文刻痕，丝绸织物因侧光产生虚假褶皱阴影。

第二步：分析光照畸变类型

1. 全局光照偏差：整体图像偏亮/偏暗或色温偏离（如荧光灯导致青色调）
2. 局部光照异常：
   • 梯度光照：画面沿对角线方向的明暗过渡
   • 中心聚光效应：画面中央亮于四周
   • 投影干扰：支架或设备投射的阴影
3. 镜面反射：光滑表面形成的高光区域

第三步：实施校正技术流程

1. 建立参考基准：
   • 拍摄时放置24色标准色卡与灰度梯尺
   • 使用积分球测量现场光照强度分布图
2. 数学模型校正：
   • 针对全局偏差采用Gamma校正与白平衡算法
   • 针对渐变光照构建二维多项式光照场模型
   • 应用同态滤波分离光照分量与反射分量
3. 局部优化处理：
   • 使用自适应直方图均衡化增强暗部细节
   • 通过泊松方程实现阴影无缝消除
   • 采用Retinex理论保持边缘锐度

第四步：质量验证标准
校正后需满足：

• 灰度卡各阶亮度值误差≤5%
• 色卡色差ΔE≤3（CIELAB标准）
• 材质纹理MS-SSIM结构相似度≥0.98
• 无校正伪影（如光晕效应或细节模糊）

第五步：特殊材质处理方案

• 书画类：消除绢本褶皱形成的虚假阴影
• 金属类：保留合理金属光泽同时抑制镜面反射
• 玻璃器：通过偏振光预处理减少透射光干扰
• 立体器物：采用多角度拍摄合成消除投影

该技术需与色彩管理、几何校正形成协同工作流，确保数字图像兼具视觉真实性与测量价值，为藏品研究、虚拟展示提供可靠数据基础。