随着数字化时代的到来，在线博物馆馆藏成为人们探索历史与文化的重要窗口。科学博物馆集团涵盖伦敦科学博物馆、布拉德福德国家科学与媒体博物馆、约克国家铁路博物馆、曼彻斯特科学与工业博物馆及希尔顿的Locomotion，共同拥有丰富的历史藏品。通过计算机视觉技术，研究人员对其在线公开的七千多张照片进行分析，特别关注藏品的色彩、形状与质感，揭示了博物馆藏品背后鲜为人知的演变轨迹和设计理念。在线藏品不仅让公众突破空间限制，欣赏到更多珍贵展品，也为博物馆管理和展示提供了全新的数据视角。色彩是物品最直观的特征之一。分析结果显示，科学博物馆收藏的七千多个对象中，最普遍出现的颜色是深炭灰色。
这种灰色出现在超过80%的照片中，但在每张照片中的占比往往很小，体现了材料和设计元素普遍性的独特体现。随着时间的推移，藏品颜色呈现出明显的演变趋势。通过将藏品按年代分组，每组跨度约20年，研究人员观察到灰色逐渐增多，而棕色和黄色逐渐减少。此现象很可能与材料工艺转变密切相关，如从传统的木质材料转向塑料制品。此外，从1960年代开始，鲜艳饱和的颜色逐渐被引入设计中，反映了社会文化和技术的发展趋势。鲜明的色彩不只体现在整体上，它们在个别物品中细微的变化同样丰富多彩。
例如，1900年生产的Century Model 46照相机展示出丰富的色彩组合，从其木质元素到金属零件，都呈现出复杂而多样的色彩层次。这种色彩多样性不仅反映了当时制造工艺的特色，也展现了设计师对美学和功能的考量。不同年代的技术产品在颜色选择上存在显著差异。1844年的Cooke和Wheatstone双针电报机以其红木结构展现了丰富的木质质感和色彩变化，与2008年至2010年间的iPhone 3G相比，后者因采用金属和塑料材质，颜色更为单一且正规，形状也更为简洁。这样的对比不仅说明物料的变化，也折射出时代审美的变迁。除了显著的色彩之外，计算机视觉还能帮助发掘藏品中隐藏的细节色彩。
例如，在一批怀表中发现微小的蓝色色素，往往集中在表针或表背的螺丝上。这种蓝色来源于“蓝钢”螺丝制造工艺，通过加热形成氧化层，提高防锈能力。这些细微的颜色特征为保存和理解文物提供了新的角度。某些藏品的色彩丰富程度尤为突出，尤其是包装物品和游戏类藏品。其中，1920年代的香烟包装及电影胶片盒，以及1980年代的电脑和棋盘游戏显示出多样的亮丽色彩，反映了当时消费文化兴起及印刷设计技术的进步。更具体地看，电话作为日常通信工具，其颜色演变清晰地记录着社会的发展。
从19世纪末的黑银配色早期电话，到20世纪中叶色彩丰富的款式，再到后期逐渐趋向灰色调的“砖头”手机，展示了工业设计与材料技术的变迁。除了单一的颜色，博物馆藏品的形状和质感也是理解其设计和功能的重要维度。通过先进的机器学习技术，研究人员构建了一张基于照片特征相似性的博物馆藏品地图。该地图将形态相似的藏品聚在一起，形成若干视觉上明显的群岛。例如，现代和古代的盒状物品——从香烟盒到电视、手机乃至电脑游戏盒——被归于同一个集群，揭示了盒状设计的普遍和持久价值。此外，桌面电话以其复杂的曲线和卷曲线缆形成了一个独特的聚类，彰显其经典设计之美。
另一显著聚类属于现代半透明物品，如玻璃盘与瓶，因其材质的可塑性和装饰性形成视觉上的独特区块。除了群组，个别极具特色的藏品也在聚类分析中脱颖而出。例如，打字机因其可见的机械组件和丰富的操作杆，形成了一个独特的群岛。其结构的独特及对商业发展历史的影响使打字机成为设计和技术的典范。其他独特的藏品还包括粘胶纱线和古埃及及叙利亚的称重器，这些文物各具特色，映射不同历史阶段和文化背景。地图还揭示了个别极为独特的物品，如厨房用具、艺术装饰物及早期视觉设备Kinora，这些物品不仅凭借其形状和功能引人注目，同时也体现了工艺的独特创新。
值得一提的是，与环境保护有关的物品同样出现在独特物品中，比如由回收耐克鞋制作的人造草坪，以及用于玻璃制造的碎玻璃藉料，这些反映出博物馆藏品在环境可持续发展方面的潜在关联。计算机视觉在博物馆藏品研究中的应用，超越了传统的人为观察方式，极大丰富并深化了对博物馆藏品的理解。其不仅能揭示藏品色彩与形状的宏观演化趋势，也能洞察细小而具代表性的细节，为数字化时代的博物馆管理增添新的工具和手段。通过这样的技术应用，博物馆能够更有效地展示其藏品，提升观众在线和线下的体验。数字博物馆的发展正是依靠这些创新性的探索，使得文化和科技实现深度融合。虽然研究中涉及的藏品照片构成并非随机抽样，且照片拍摄的背景、角度等因素会对结果产生影响，但整体趋势依旧为我们提供了宝贵的洞见。
随着技术的不断进步和数据集的逐步完善，未来的计算机视觉分析将更加精准和丰富，对博物馆藏品研究和公共教育的助益也将持续扩大。色彩和形状作为物品最基本的视觉属性，是连接人类感知与科技分析的桥梁。科学博物馆近期的探索不仅为藏品赋予了新生命，也为文化遗产的数字化保护和传播树立了典范。未来，借助计算机视觉和人工智能技术的不断进步，我们有望见证更多跨越时间与空间的文化对话，推动人类文明的传承和创新不断前行。
