随着数字技术的快速发展，传统博物馆的藏品研究与展示方式正经历前所未有的变革。科学博物馆群作为英国重要的文化机构，其丰富的藏品资源为我们提供了了解历史、科技与文化发展的窗口。2020年，研究团队通过计算机视觉技术，对科学博物馆群超过7000件展品进行了系统的色彩与形态分析，揭开了这些日常熟悉物件背后隐藏的奥秘，本篇内容便是围绕这一创新研究展开的探讨。 线上博物馆藏品为公众提供了超越实地参观的全新视角。大部分藏品长期存放于库房，无缘与观众近距离接触，而数字影像的普及使得这些物件得以被更广泛地浏览与研究。研究者从科学博物馆群的21个类别中精选了包括摄影技术、计时器具、照明设备、印刷与书写工具、家用电器以及导航工具在内的大量日常用品，借助计算机视觉对其色彩、形状和纹理进行了深度挖掘和分析。
首先，色彩分布的研究结果颇具启示意义。在近7100件物品中，深炭灰色是出现频率最高的颜色，超过八成的图像中都能见到这种颜色的身影，虽然在单件物品中这种颜色的占比往往很小。通过将物品按年代划分为跨度约20年的时间组，研究分析了色彩随时间的变化趋势。结果显示，灰色调的运用呈现上升趋势，同时棕色和黄色的比例则逐渐下降。这种变化反映了材料变迁——从木质逐渐转向塑料为主的趋势。同时，20世纪60年代开始，鲜艳饱和色彩的应用有所增加，代表现代设计美学的变革。
探索单件藏品的色彩构成同样极为震撼。分析以1900年生产的Century Model 46单板相机为例，映射出其内部丰富的颜色层次，体现了该年代工业设计的细腻与复杂。相比之下，现代电子设备如iPhone 3G手机的色彩较为单一，主要由金属和塑料材料构成，使得色彩变化幅度较小，且形状设计趋于简洁规整，这也反映了技术材料与审美趣味在不同时代的差异。 研究还特别发现了近年来被忽视的“隐形色彩”。例如，十九世纪的怀表中存在少量蓝色色素，这些蓝色色素多源自于“钢制螺丝蓝化”工艺，即通过加热使金属表面形成抗氧化的蓝色氧化膜。这样的细节通过图像数据分析得以精确捕捉并展现，令我们对历史手工艺有了更细致的认知。
我们还注意到，藏品中颜色最丰富的物品大多为包装或外盒而非主体物体。尤其是1920年代的烟盒，或1980年代的电脑游戏及棋盘游戏，其多彩的设计不仅代表技术上的进步，也承载了消费文化的兴起和收藏倾向的转变。 电话产品作为科学博物馆群中数量众多的藏品，也被深入分析。电话从19世纪末黑银配色的早期款式，经历几十年间的色彩多样性盛行，再到20世纪80年代末期“砖头电话”出现后趋于灰色调，体现了工业设计与市场审美的演变过程。这种“变灰”趋势反映了功能性与简洁化设计理念的成熟，也与材料的标准化使用息息相关。 色彩之外，形状与纹理构成了对藏品外观理解的重要维度。
通过深度学习模型（如VGG16神经网络）提取藏品图像的特征向量，结合主成分分析和t-SNE降维技术，研究绘制了一幅形态与色彩的“博物馆版图”。该版图聚合了相似物件，使得在视觉和空间上实现对藏品的直观分类。被机器学习算法聚集在一起的近期藏品大多为箱形结构，如现代电视、手机和电脑游戏盒等，体现了现代工业产品趋向方正简洁的设计趋势。 然而，在这一趋势中同样存在例外。中部区域的电话类藏品以台式电话为主，因其复杂的手柄和卷曲的电线形状显得独树一帜。此外，东南角一类透明材质物品的集合，则展示了玻璃、装饰制品等多样的形态特征与通透质感，映射出材料创新的空间自由与美学探索。
独特的“孤岛”现象也值得关注。例如，打字机作为高度机械化、组成部件外露的工具，因其结构复杂和功能特征明显，形成明显的聚类。这不仅说明了机器本身的物理设计差异，也承载了工业革命后期办公自动化的文化象征。更有趣的是，一些如粘胶纤维线球和古埃及及叙利亚的权重等物件，也在形态图中形成了独特的视觉区域，彰显了时代之差与地域文化的多元性。 形态分析不仅揭示了群体趋势，还帮助发掘出极为个别、形态标新立异的单件藏品。诸如切果酱器、废热回收加温器、旋转奶酪刨丝器等家用小工具，连同艺术装饰的相框、扬声器及类似翻书式影像的Kinora观看器，共同展现了日常生活中形态设计的丰富想象力。
极具代表性的还有两件与回收循环相关的藏品——仿制草皮和破碎玻璃碎渣，这不仅反映了工业再生利用的工艺进步，也是设计哲学向环境友好型的转变。 尽管本次研究剔除背景颜色不统一的照片，排除了部分大件机器和现场拍摄物品，但仍充分体现了视觉数据分析在博物馆学上的强大潜力。颜色的捕捉与识别让我们更客观地了解藏品的外貌特征，而形态与纹理的自动分类则推动了藏品信息系统的智能化与精准化。从数据科学角度来看，机器学习与计算机视觉的结合，使得庞大且零散的图像库得以高效整理和洞察，促进了博物馆数字化展示和研究的新发展。 未来，随着计算机视觉算法的不断升级与深度学习模型的完善，我们有望更深入地挖掘藏品材质、损耗、工艺细节等信息，甚至实现三维形态的虚拟复原和交互式展示。这不仅丰富了用户体验，也帮助研究者发现长期难以察觉的历史细节和发展脉络。
数字技术的融入，正为博物馆学注入新的动力，协助传统文化遗产更持久、更丰富地传递给下一代。 总体而言，科学博物馆群通过此次色彩与形态的计算机视觉分析，向我们展示了一个动态演化、充满文化与技术交织的藏品世界。藏品从色彩变幻到形态趋同，都折射了社会与工业制造的变迁，揭示了人类文明进程中新旧交替的独特轨迹。与此同时，这也提醒我们在守护文化遗产的同时，需积极拥抱现代数字科技的力量，使博物馆不仅成为历史的容器，更是技术创新与文化传播的前沿阵地。
