数字人文与数字艺术史课程案例（第二周）
Digital Humanities and Digital Art History Course Case (Week 2)
第2周
艺术如何成为数字对象
从历史影像、色彩与三维采集出发，理解数字文件如何通过元数据框架成为可检索、可交换、可计算的研究数据。
元赵孟頫《鹊华秋色图》卷，国立故宫博物院，台北。页面提供CC BY 4.0图像及文字。 10
数字化改变作品的媒介形态，数据化改变作品的组织方式。数字文件只有在生成条件、字段关系、来源和不确定性被记录后，才可能成为可复核的研究数据。
01
看见数据
比较三种数字化过程取得的数据、误差与技术元数据。
02
组织数据
理解schema、受控词表、应用配置文件与本体的差异。
03
解释数据
检验馆藏元数据的价值与边界，并提出研究型扩展。
概念框架
数字化不等于数据化
数字化
把物理对象或模拟信号转化为机器可处理的数字表示。
回答： 取得了什么信号？
数据化
把对象的属性、事件、关系与证据组织为结构化记录。
回答： 这些信号被当作什么，如何描述和关联？
原作或载体
→ 采集信号
→ 数字文件
→ 技术元数据
→ 描述与关系
→ 研究数据
五个层次
| 层次 | 核心动作 | 典型产物 | 必须追问 |
|---|---|---|---|
| 对象 | 界定原作、版本、部件或环境 | 对象标识与边界 | 记录本幅、装裱整体，还是某次展示状态？ |
| 采集 | 扫描、摄影、测色、摄影测量或激光扫描 | 图像、光谱、点云 | 设备、光照、分辨率、尺度与误差是什么？ |
| 处理 | 校色、拼接、降噪、配准、建模、压缩 | 衍生图像、网格、纹理 | 处理改变或舍弃了哪些信息？ |
| 描述 | 建立字段、值域、标识符与技术记录 | 元数据记录 | 同一概念是否被一致地命名？ |
| 关联 | 连接人物、地点、时间、事件与文献 | 关系图谱 | 关系的证据、时态与不确定性可否追溯？ |
《基于数字技术的艺术方法研究》指出，人文学科中的数据并非天然存在。字段、分类、关系和排除均包含研究判断，数据库结构也会决定什么可以被搜索、比较和连接。 11
数字化过程一
历史影像的数字化
对象可以是玻璃底片、胶片、照片、印刷图版或既有档案扫描件。目标不仅是得到一张“清晰图片”，还要保留载体边界、影调、尺寸、损伤和来源链。
检查与编号
→ 设备与照明
→ 色卡或灰阶卡
→ 主文件采集
→ 校正与衍生
→ 质检与备份
取得的数据
二维像素矩阵与通道值；可附OCR文本、版面区域、标注或图像分块。
重要元数据
载体、物理尺寸、设备、镜头、分辨率、位深、色彩空间、光源、时间、操作者、处理步骤和校验值。
解释风险
裁切移除边缘证据；自动增强重写影调；压缩和锐化制造细节；历史色调还受冲印和老化影响。
案例视频 A
观察：哪些步骤属于采集，哪些属于处理？哪些信息不记录就无法复核？
数字化过程二
色彩的数字化
色彩数字化不是把颜色写成一个RGB值，而是在规定的照明、观察者、仪器与色彩管理条件下测量和再现视觉外观或光谱反射特性。
设备相关图像
相机RGB取决于传感器、照明和处理流程。不同设备中的相同数值不必然代表相同颜色。
设备独立描述
CIELAB可用于比较色差，但需要说明标准照明体、观察者和测量几何条件。
光谱数据
记录随波长变化的反射或辐射，支持颜料比较、同色异谱分析和跨设备转换。
色彩管理
标准色靶与ICC配置文件连接采集设备、工作空间及显示或输出设备；白平衡不能替代完整色彩管理。
“真实颜色”应被表达为特定测量与观看条件下的可复现记录，而不是脱离设备、照明和材料状态的绝对值。
案例视频 B
观察：案例呈现的是视觉匹配、色度测量还是光谱测量？参照标准与误差如何记录？
数字化过程三
三维数字化
三维数字化把物体或空间的表面转换为坐标、点云、网格与纹理。摄影测量从多视角影像求解几何关系；激光或结构光以主动光学方式测量距离或形状。
拍摄或扫描
→ 设备标定
→ 点云生成
→ 配准去噪
→ 网格与纹理
→ 尺度校准
核心数据
原始照片或距离数据、稀疏与稠密点云、法线、三角网格、纹理、控制点和坐标系统。
质量指标
点间距、几何精度、配准误差、覆盖度、尺度基准、坐标参考和补洞范围。
解释风险
不可见面与反光表面容易失真；补洞把未知变成推断；轻量化删除细节；纹理逼真不等于几何准确。
案例视频 C
观察：从原始观测到可旋转模型经过哪些不可逆处理？哪些是测量，哪些是算法推断？
比较
三种数字化方法取得了什么
| 维度 | 历史影像 | 色彩 | 三维 |
|---|---|---|---|
| 原始数据 | 像素矩阵与通道值 | 色度值或光谱曲线 | 影像、距离观测或点坐标 |
| 尺度 | 像素与物理尺寸对应 | 测量孔径和区域 | 坐标、尺度与参考系 |
| 主要误差 | 失焦、畸变、裁切、动态范围 | 照明、设备响应、同色异谱、表面状态 | 遮挡、反光、配准、补洞、网格简化 |
| 关键元数据 | 分辨率、位深、设备、色彩空间、处理历史 | 光源、观察者、几何、色靶、ICC或波段 | 设备、控制点、坐标系、精度、软件和参数 |
| 可回答 | 构图、细节、文字、版本和损伤比较 | 色差、材料变化、颜料与再现一致性 | 形制、比例、制作痕迹、空间关系与形变 |
| 不能自动回答 | 图像所指、原作材质经验和历史语境 | 颜色的文化意义和观看史 | 对象功能、象征意义和缺失部分的真实性 |
三组团队分别采集同一件彩绘雕塑，得到的数据不能互相替代。它们需要共同的对象标识、部件边界、时态与来源，才能重新组合为一个研究对象。
组织数据
元数据如何把文件变成研究数据
元数据不是图片旁的一段说明，而是关于对象身份、内容、形式、生成过程、权利、保存、关系与证据的结构化陈述。
描述性
题名、作者、年代、类型、题材与关联地点。
结构性
本幅、引首、隔水、拖尾、题跋以及IIIF Canvas顺序。
技术性
设备、分辨率、位深、色彩空间、点云精度与软件版本。
管理与权利
馆藏号、权利声明、许可、访问级别和责任者。
保存与来源
文件校验值、迁移记录、采集批次、处理历史和来源链。
研究与证据
文献出处、论证主体、置信度、时间范围与备选解释。
五个概念
schema 规定元素、结构、值域、必填性与重复性。
应用配置文件 在具体项目中组合或收缩标准，明确本地字段与映射。
受控词表 管理同义、上下位和相关关系，解决同物异名与检索不一致。
权威档案 为人物、机构和地点建立唯一标识、规范名称与异名来源。
本体 形式化表达实体、事件与关系，使异构数据可以映射和推理。
元数据框架
不同schema解决不同问题
| 框架 | 组织逻辑 | 优势 | 局限与情境 |
|---|---|---|---|
| Dublin Core 3 | 跨领域通用元素与扩展术语 | 简洁易交换，适合发现和基础聚合 | 艺术对象细节和复杂事件表达有限 |
| CDWA 4 | 艺术、建筑与物质文化的描述类别和编目指南 | 领域细致，覆盖作品、创作者、材质、题材与关系 | 不是单一数据模型，实施时仍需数据库设计或映射 |
| LIDO 5 | 博物馆聚合交换XML，强调对象识别与事件 | 可重复描述创作、收藏事件及人物、地点和日期 | 适合跨机构提供与聚合，不等于馆内管理系统 |
| CIDOC CRM 6 | 事件和关系驱动的形式本体 | 支持语义集成、关系查询和来源表达 | 建模成本高，需要专业映射 |
| IIIF Presentation 7 | Manifest与Canvas组织数字替身的呈现结构 | 适合手卷、多页和多视图对象的顺序呈现与标注 | 展示型metadata不承担完整语义检索 |
| 中国文物元数据 | 核心、专业、管理保存层次与本地文物业务 | 贴近文物保护、编目和行业应用 | 需要处理不同标准的映射、版本和跨机构一致性 |
核心案例
《鹊华秋色图》的馆藏元数据
国立故宫博物院数位典藏页面。页面提供图像、IIIF、基本资料、尺寸、质地、题跋、印记、主题、技法、参考资料和保存维护。 10
| 页面字段 | 页面记录 | 解释价值 |
|---|---|---|
| 标识 | 文物统一编号与作品号 | 区分对象与记录，支持跨系统引用和版本控制 |
| 名称与分类 | 元赵孟頫鹊华秋色 卷；绘画 | 提供规范检索入口和馆藏分类 |
| 作者与时间 | 赵孟頫；元贞元年，1295 | 建立创作事件的基本时间框架 |
| 数量与尺寸 | 一卷；本幅28.4 × 93.2厘米；另列引首、拖尾和隔水 | 揭示图像背后的部件和装裱结构 |
| 作者款识 | 说明为周密叙述齐州山川而作，并指认华不注与鹊山 | 连接动机、人物关系、地点和题名 |
| 题跋与印记 | 乾隆等观画、实地比对、题咏及多组收传印记 | 将接受史、移动和收藏转化为连续事件 |
| 数字使用 | CC0、CC BY 4.0及IIIF | 说明数字替身的权利与技术可用性 |
加入款识、题跋、部件和印记后，作品不再只是一幅山水图像，而是1295年的创作事件、数百年的观看与收藏事件以及当代数字发布事件的叠合。
批判阅读
馆藏元数据能解释什么，又遗漏什么
馆藏记录优先服务对象识别、编目、保存与公众使用。历史地理研究则需要把对象连接到地点实体、水文变化、城市关系、观看方位和证据来源。
| 页面可见信息 | 仍缺少的研究维度 | 后果 |
|---|---|---|
| 地点名为华不注与鹊山 | 异名、坐标、历史范围和地貌变化 | 名称可检索，但不能进行时空分析与消歧 |
| 款识称齐之山川 | 济南城、两山、湖泊、河流和北部平原的空间关系 | 无法解释构图中的距离、方向与景观组织 |
| 创作时间为1295年 | 画中景观对应的历史时段和材料证据 | 创作日期容易被误当作所绘环境的唯一日期 |
| 题跋记录后世实地观看 | 观看地点、路线、视角、季节和政治语境 | 接受史保存为文本，却难以比较和制图 |
| 主题与技法分类 | 水利、农业、聚落、园林和城市形态 | 只能按艺术史词汇检索，难与环境史对话 |
| 单值或确定性陈述 | 来源、提出者、时间范围、置信度和备选解释 | 推断在数据库中看起来像稳定事实 |
扁平字段
地点：济南
主题：山水
年代：1295
适合基本检索，但不能说明何种地点、何种关系和何种证据。
→
关系表达
对象、人物、地点、时间、事件和证据分别标识。作品指涉两山；款识提供地点与动机证据；关于水文与视点的研究判断另列来源和置信度。
研究型元数据
用宋元济南资料扩展作品记录
《宋元时期济南城资料》汇集地形、水系、城市形态、交通、园林与文学材料。扩展字段不替换馆藏记录，而是建立可连接、可追溯并保留不确定性的研究应用配置文件。 12
| 建议字段 | 示例值或关系 | 建模要求 |
|---|---|---|
| depictedPlace | 鹊山；华不注山；济南北部景观 | 使用永久标识，保存规范名、异名、历史名和坐标 |
| spatialRelation | 两山为城北重要地标，与城、湖泊和平原构成连续景观 | 注明适用时期和来源，避免把现代地图直接投射到元代 |
| historicalHydrology | 大明湖、鹊山湖或鹊华湖、河渠、泉水和黄河湿地 | 水体建为独立实体，记录形成、缩减和改道事件 |
| terrainContext | 南高北低；南部低山、中部平原、北部河湖湿地 | 区分长期地貌与具体时代的水文状态 |
| viewpointHypothesis | 可从济南及南部高地向北理解两山的视觉关系 | 标为假说，记录提出者、依据、日期和置信度 |
| urbanRelation | 宋元济南城受大明湖与水道制约，北部兼具水利与景观功能 | 连接城市形态、北门水关、道路和水系，标明依据 |
| landUse | 稻田、荷塘、渔村、园林和滨水活动 | 使用受控词汇，并连接地点与时代 |
| placeNameVariant | 华不注、华山；鹊山；鹊华湖 | 保存名称使用时期和文献出处 |
| evidence | 地方志、诗文、舆图、考古、地貌研究、款识和题跋 | 每条陈述关联出处、责任者和访问日期 |
| certainty | 确定、较可信、假说、存疑 | 置信度与理由分开记录，允许竞争解释并存 |
元数据的扩展不是增加更多自由文本，而是让地点、时态、证据与不确定性成为可查询的结构。
课堂实践
从采集记录到研究型元数据
练习一 采集数据辨识
- 为三段视频填写对象、设备、原始数据、处理数据、误差和技术元数据。
- 指出一个算法推断或人工决策步骤。
- 提出一个跨模态研究问题。
练习二 元数据审读
- 将台北故宫页面八个字段归入不同元数据类型。
- 把一条款识、题跋或印记改写为事件模型。
- 从济南资料补充一条带来源、时态与置信度的陈述。
提交字段
| 字段或关系 | 值 | 类型 | 来源 | 时间范围 | 置信度与理由 |
|---|---|---|---|---|---|
| 实体 / 属性 / 事件 / 关系 | |||||
| 实体 / 属性 / 事件 / 关系 | |||||
| 实体 / 属性 / 事件 / 关系 |
课后任务
以自己的候选研究对象为例，提交一页“从数字化到数据化”说明：列出可获得的数字材料、采集或来源条件、一个适用schema、八至十二个核心字段、三条对象关系，以及每条研究性陈述的来源与置信度。
总结
三点带走
1
每种数字化手段生产特定数据，也伴随特定误差、不可见部分和处理决策。
2
元数据使数字对象可识别、可复核、可交换和可关联；schema会塑造研究问题。
3
馆藏元数据打开创作、装裱、题跋与鉴藏路径；研究型扩展加入历史地点、水系、视点、证据和不确定性。
核心阅读与资料
- Walter Benjamin. “The Work of Art in the Age of Its Technological Reproducibility.” 选读。
- Melissa Terras. “Digitization and Digital Resources in the Humanities.” 选读。
- Dublin Core Metadata Initiative. DCMI Metadata Terms .
- Getty Vocabulary Program. Categories for the Description of Works of Art .
- LIDO Working Group. LIDO Primer .
- CIDOC CRM Special Interest Group. Definition of the CIDOC Conceptual Reference Model 7.1.3 .
- International Image Interoperability Framework. Presentation API 3.0 .
- 北京市文物局. DB11/T 1219 文物艺术品元数据规范 .
- 庄颖. 面向人工智能的博物馆藏品知识组织 以故宫博物院中国古代可移动文物概念参考模型为例 . 《故宫博物院院刊》2023年第11期。
- 国立故宫博物院. 元赵孟頫鹊华秋色 卷 数位典藏页面 .
- 《基于数字技术的艺术方法研究》. 课程教师既有研究稿，相关章节用于数字对象、数据结构和数据库方法论。
- 《宋元时期济南城资料》. 课程教师提供的研究资料，相关内容用于历史地理、水系、城市形态和观看方位的元数据扩展。