随着数字技术的飞速发展，博物馆数字化转型成为行业热点，在线藏品展现了前所未有的价值和潜力。科学博物馆集团利用计算机视觉对其庞大的藏品拍摄照片进行了精细分析，揭示了藏品在颜色和形状方面的多样性及其随着时间推移的变化规律。这种基于图像数据的研究方式，不仅丰富了博物馆的目录信息，还为用户带来了创新的检索体验，从而打破了传统参观方式的限制，让更多人能够深入感受博物馆藏品的丰富内涵。研究涵盖了21个类别的七千多张图片，涉及摄影技术、时间测量、照明、印刷与书写、家用电器、导航等多个日常生活中常见的物件类别，分析成果让我们得以从色彩的角度重新认识这些实物背后的历史和文化变迁。通过对照片中物体的颜色、形状及纹理的提取与分析，团队运用机器学习模型自动对藏品图像进行特征向量的提炼，再结合降维算法，将出现在照片中的物件按其视觉特征聚合排列，为我们勾勒出了一幅以色彩和形状为线索的博物馆地图。颜色分析显示，在七千多件藏品中，最常见的颜色是暗炭灰色，虽然这种颜色在超过80%的照片中出现，但通常只占据照片中极少部分像素。
暗灰色的普遍流行反映了材料演变的趋势，尤其是从木材向塑料等合成材料的转变，也体现出20世纪60年代现代设计中对鲜艳饱和色彩逐渐增多的偏好。随着时间的推移，藏品的色彩呈现出一种“变灰”趋势，伴随着棕色和黄色的逐渐减少，这与工业化和材料科学进步密不可分。对比图中，十九世纪中叶的报务电报机与21世纪初的iPhone手机那种旧物件丰富多彩的自然木质和磨损色彩与现代材质的金属与塑料的单一色调形成鲜明对照，形象地展现了技术发展的时代烙印。藏品中也有隐藏的颜色细节值得关注，比如一些十九世纪的怀表中细微的蓝色像素，那是制造过程中通过“螺丝蓝化”工艺形成的氧化膜，既美观又耐锈蚀，体现了工艺美学与实用性的结合。色彩丰富的藏品往往与包装设计有关，尤其是二十世纪八十年代以后，计算机辅助设计和印刷技术推动了色彩和图案的多样化表现，反映出消费主义和文化趋势的变化。对电话机藏品的时序研究发现，早期电话与现代智能手机同样青睐经典的黑银色调，而六七十年代电话则展现了更广泛的色彩选择，八十年代后期，随着“大砖头电话”的流行，电话的颜色趋于灰色调成为主流。
形状分析通过计算机视觉算法将相似形态的物件聚类展示，揭示了现代物件趋向方形盒状设计这一趋势。盒形结构的优点是易于批量生产、堆叠和包装，如香烟盒、电视机、手机以及电脑游戏等藏品都体现出这一设计语言。与此形成对比的是桌面电话这一类具有复杂形状、有曲线与手柄的物品形成了独特的簇群，此外，现代半透明材质的藏品构成了另一类群，尤其是玻璃餐具及瓶器，由于饰品需求和材料可塑性呈现多样形状。研究还揭示了“岛屿”现象，即少数视觉特征极为独特的藏品群体。著名的例子之一是打字机簇，以其零件外露、机械杠杆复杂著称，展现了工业时代机械美学的魅力。另一独特簇群则是粘胶纱团及古埃及和叙利亚的量器，这些藏品因造型独特而被机器视觉明显隔离开来。
不仅是群组，有些个体藏品通过算法识别，显示出极其与众不同的视觉特征。其中包含家用器具如橘子酱切割器、壁炉废热循环加热器和旋转式奶酪刨丝器，还有艺术装饰风格的相框及扬声器，甚至回收利用材料制成的人工草皮和碎玻璃蓝石，这些物品在功能与形式上充满个性和历史故事。该项目在方法论上也提出了诸多挑战。首先，由于并非所有藏品均有拍摄照片，且部分照片为黑白或具有复杂背景，分析必须剔除那些背景不统一的图像，保证颜色提取的准确性。其次，区分物体颜色与背景色精细，需要设定合适的色距阈值，以免背景色干扰分析结果。最后，形状对比依赖卷积神经网络（VGG16）结合主成分分析和t-SNE降维，虽然效果显著，但对物体尺寸不同的情况灵敏度有限。
该研究不仅凸显了在线数字藏品的巨大潜力，也提醒博物馆在数字化转型过程中注意藏品图像的标准化，确保未来对色彩与形状的数字分析更加精准。通过对大量形象资料的系统挖掘，我们得以洞察传统展陈难以触及的细节，发掘藏品背后的文化含义和技术演进。历经时代变迁，博物馆藏品的颜色趋于淡雅且形态趋于简约方正，某种程度上映射出现代工业设计的一致性与审美变迁。计算机视觉技术的不断发展预示着博物馆研究将进入一个数据驱动的新时代，使公众不仅能观赏单件藏品，更能通过大数据视角发现历史与文化的脉络。未来，融合虚拟现实、增强现实及智能推荐系统，数字藏品的互动体验将进一步加强，科技与文化的结合将为人们打开博物馆全新的体验之门。科学博物馆集团此类前瞻性研究彰显了数字化技术服务文化遗产保护和传播的无限可能，为全球博物馆界注入鲜活的创新动力和实践路径。
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