Art Lab｜如何進行數碼修復術：AI 與多光譜分析解密歷史名畫

作者: Ski

2026-08-17 16:47:52

時間是實體藝術品最無情的敵人。無論是數百年前的文藝復興傑作，還是近代的印象派畫作，顏料都會隨著時間推移、光線照射、氧化作用以及表面清漆（Varnish）的泛黃，而逐漸失去原本的樣貌。在博物館看到的歷史名畫，往往已經蒙上了一層「時間的濾鏡」。

然而，隨著藝術科技的突破，科學家與藝術修復師正聯手運用「多光譜分析」與「人工智能」，打造一台專屬藝術品的時光機。這不僅能在不觸碰脆弱畫布的前提下進行無損檢測，更能精準還原名畫的真實色彩與隱藏底稿。

AI 生成圖片

找回消失的紫色

走進芝加哥藝術博物館看梵高的《阿爾勒的臥室》（Bedroom in Arles），你會看到藍色的牆壁與黃色的床。但這其實是一個美麗的誤會。科學家透過 XRF 掃描畫布，分析出顏料中的化學元素，發現牆壁區域含有大量已經褪色的「胭脂紅」（Cochineal Red）與鈷藍混合的痕跡。

右圖為1888年所繪，左圖為1889年所繪
圖片來源：資料

梵高曾在信中向弟弟提過，他畫的是「紫色的牆」。由於當時的紅色顏料極易感光褪色，百年後紅色消失，只剩下了藍色。科學家與色彩專家將這些化學數據輸入演算法，在數碼螢幕上逆向推算，成功生成了這幅畫剛完成時的「數字孿生」——牆壁與門是鮮豔的淡紫色，這才真正還原了梵高當初想表達的「絕對的寧靜」氛圍。

Bedroom in Arles (first version, 1888).
Oil on canvas, 72 × 90 cm (28.3 × 35.4 in).Van Gogh Museum, Amsterdam
由 Google 藝術與文化 — KwF-AdF1REQl6w,
公有領域, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=22554513

科學家認為，文森梵谷創作於1889年的第二版《阿爾勒的臥室》在完成之初的樣貌。

圖：芝加哥藝術學院/PA

AI 補齊被裁切的世紀拼圖

荷蘭國家博物館的鎮館之寶《夜巡》（The Night Watch）在 1715 年搬移至阿姆斯特丹市政廳時，因為牆面放不下，被人為無情地裁掉了畫布的四邊。這 300 多年來，觀眾看到的都是「不完整」的版本。

La ronda de noche, por Rembrandt van Rijn
由倫勃朗 - https://www.rijksmuseum.nl/en/collection/SK-C-5,
公有領域, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=79710878

圖片資料：Wikimedia Commons

圖片資料：Rijksmuseum

在近年的「夜巡行動」（Operation Night Watch）中，修復團隊除了用多光譜掃描全畫，更引入了 AI 技術。他們利用一幅 17 世紀同時代畫家臨摹的《夜巡》小尺寸副本作為參考，訓練卷積神經網絡（CNN）學習林布蘭的筆觸、色彩運用與光影邏輯。最終，AI 成功「畫」出了缺失的邊緣，並透過投影技術疊加在原畫旁，讓這幅名畫在數百年後首次以 100% 的完整構圖震撼重現。

看穿畫布下的「悔筆」

倫敦國家美術館收藏的達文西名作《岩間聖母》（The Virgin of the Rocks），在肉眼看來完美無瑕。但在紅外線的照射下，科學家發現了驚人的秘密：達文西在畫布底層畫了另一個完全不同的構圖。

紅外線能穿透表層顏料，被底層的碳基材料（如炭筆草稿）吸收。影像顯示，聖母瑪利亞原本的姿勢是看向另一側，而天使的擁抱動作也與最終版本截然不同。這種被稱為「悔筆」（Pentimenti）的修改痕跡，透過藝術科技被完整提取出來，讓我們彷彿站在達文西身後，親歷他大腦中反覆推敲、修改構圖的創作掙扎。

由李安納度·達文西 - Art Resource,
公有領域, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32341076

喚醒隱藏的畫中畫

畢卡索在「藍色時期」的代表作《老吉他手》（The Old Guitarist），畫布表面其實隱約能看出一個女性的輪廓。芝加哥藝術博物館透過 X 射線與紅外線掃描，證實了老吉他手的背後，覆蓋著一幅裸體女性與正在哺乳的母親的畫作——這是因為當時畢卡索非常貧困，只能重複使用舊畫布。

為了「看見」這幅隱藏的畫，倫敦大學學院（UCL）的研究團隊利用 AI 的「神經網絡風格遷移」（Neural Style Transfer）技術。他們將 X 射線提取出的輪廓圖，結合畢卡索藍色時期的筆觸特徵輸入 AI 進行訓練，最終生成了一幅全彩的數碼重建圖，讓這幅被畢卡索親手掩蓋的「畫中畫」得以重見天日。

By Pablo Picasso - The Art Institute of Chicago and jacquelinemhadel.com,
PD-US, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=31832131

還原神聖的「變臉」羔羊

被譽為世界上第一幅大型油畫的《根特祭壇畫》（The Ghent Altarpiece），其核心畫面「神秘羔羊之愛」在近年進行了耗資數百萬美元的修復。科學家透過多光譜成像和 OCT（一種常用于醫學眼科的掃描技術）分析顏料層，發現了一個驚人的事實：我們看了幾百年的羔羊臉，其實是 16 世紀其他畫家覆蓋上去的。

後人將羔羊修改得更像一隻「普通的羊」。當修復團隊利用化學溶劑極其小心地去除後人添加的顏料層後，揚·范艾克原本畫的羔羊露出了真面目——牠有著一雙極其擬人化、目光如炬的眼睛，直勾勾地盯著觀眾。這個透過科技找回的「原版羔羊」，因其強烈的視覺衝擊力在藝術界引發了巨大的轟動。