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CT成像技术成功仿制世界名琴
2011-12-02 10:36:20   编辑:萧萧   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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据国外媒体报道,北美放射学会(Radiological Society of North America )的研究人员近日利用先进的电子计算机X射线断层扫描技术(computed tomography,CT)和计算机辅助设备雕刻,并用手工成功仿制了一把世界名琴——斯特拉迪瓦里小提琴,这使许多年轻音乐家有望使用到廉价的世界名琴,还有助于新一代乐器的设计。

测试表明,18世纪的意大利著名弦乐器制作大师安东尼奥-斯特拉迪瓦里(Antonio Stradivari)制作的小提琴具有一贯的高音质,这仍然令许多专家迷惑,有些人认为这是由于斯特拉迪瓦里使用了独特的木料,或乐器的特定部分的木材形状或厚度不同;另一些人认为,由于用来处理乐器的化学过程不一般。

北美放射学会进行的一项新研究可能有助于揭示留存至今的650把斯特拉迪瓦里小提琴音质为什么这么好。这种珍贵的乐器没有受到破坏,大部分斯特拉迪瓦里小提琴都保存在博物馆中,从来没有人拉过。今年夏天,其中一把斯特拉迪瓦里小提琴在拍卖会上售出1590万美元的高价。

斯特拉迪瓦里小提琴是无价的,可以说是绝无仅有的,来自北美放射学会的一个研究小组利用CT技术创建了一把3D斯特拉迪瓦里小提琴——包括内部和外部,一把1704年制作的小提琴由计算机辅助设备重建。北美放射学会放射科医师史蒂芬-西尔(Steven Sirr)说:“CT扫描技术为历史文物的成像提供了一种独特的方法——一种非侵入性的方式,再与计算机辅助设备相结合,我们就能够再现一个高精确度的历史文物。”

西尔博士与明尼苏达州圣保罗市的专业小提琴制造商约翰-瓦德尔( John Waddle )和史蒂夫·罗索(Steve Rossow )合作创建了一把与1704年斯特拉迪瓦里小提琴具有相同特征的小提琴,西尔博士说:“我们有两个目标:了解这些小提琴作品是如何工作的,为那些买不起世界名琴的年轻音乐家们提供高精确度的复制品。”

古老的小提琴经过64排螺旋CT扫描,1000多张CT图像转换成三维图像文件,并通过计算机控制的工具读取,此工具被称为数控机床( CNC machine ),是一种由计算机代码控制的雕刻工艺设备。罗索为此项目定制了数控机床,然后雕刻小提琴的背部和前板。最后,瓦德尔和罗索手工为复制品组装和涂漆。西尔博士说:“我们相信仿制古代著名的弦乐器的过程可能对现代弦乐音乐家有深远的影响。”

据说,这把1704年制作的斯特拉迪瓦里小提琴收藏在美国国会图书馆里。西尔博士是一位业余的小提琴手,出于好奇他用CT扫描了这把小提琴。他说:“我以为乐器只是一个木质外壳,但后来我发现自己想错了,小提琴内有大量的解剖学。” 在1989年,西尔博士与瓦德尔第一次分享这些CT图像后,他们两个花了几年时间扫描100多把小提琴,包括1827年之前制作的29把著名的弦乐器和其它乐器,以便更好地了解它们的组成。西尔博士说:“像人类一样,小提琴之间也有许多各种不同的正常变化。当你在寻找一个拥有数百年历史的乐器时,你可能会看到虫孔和已修复的裂缝。”

对于正宗的斯特拉迪瓦里或其他珍贵的小提琴拥有者,CT成像技术不仅提供了一个有效的鉴定方式,鉴定结果可能会增加其投资价值。目前,大部分收藏品被巨额拍卖出售,或保存在博物馆。西尔博士说:“CT还可测量木材的密度、大小、形状、厚度和体积,它还提供了损伤和修复的详细分析。”(文/搜狐科学

CT成像技术成功仿制世界名琴
美国研究人员仿制的1704年的斯特拉迪瓦里小提琴,仿制品很精致,与原件极为相似。

CT成像技术成功仿制世界名琴
收藏在美国国会图书馆里的斯特拉迪瓦里小提琴与CT成像技术制作的仿制品。

CT成像技术成功仿制世界名琴
数控机床雕刻精致的模型,从而制造近乎完美的仿制品,仿制品由手工完成。

CT成像技术成功仿制世界名琴
数控机床根据3D模型制造小提琴,仿制每一个凹处和裂缝。

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1000多张CT图像转换成三维图像,这是其中一张CT图像。

 

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