參、 前置作業

　

進行礦物標本數位化工作，需根據執行者自身的需求與標本的性質，選擇不同的方式。一般常見的方式有正片、負片、幻燈片掃描、透光薄片拍照、數位攝影等。其中數位攝影方式又分為2D平面影像攝影與3D立體環物攝影兩類。上述兩種的作業方式各有其優點及針對性，並無孰好孰壞的問題，端視如何表現物件特色、研究或應用上的需要等考量，而採取不同的數位化方式。

　

數位內容建置與整合子計畫共設有六個主題小組，其中大部分主題小組均有2D平面攝影數位化工作，這些數位化物件的範疇包括檔案、書畫、地質、拓片、植物、器物、考古、建築等。每個主題所拍攝的物件雖然不同，但一致的目標均是表現物件的特性。以生物與自然主題小組的礦物標本來說，礦物的外表有著特殊的紋理或是完整的晶形，因此在2D平面影像攝影上，如何將這些特性表現出來，是非常重要的一環。

　

一、 影像規格建議

　

在決定如何表現物件特性之前，需先瞭解數位化相關規格，數位典藏與數位學習國家型科技計畫執行之初，即將數位化產出分為三個等級：[10]

　

（一） 典藏級：為精密的數位化產品，目前暫不開放；

　

（二） 電子商務級：可提供業者進行各種商業產業加值；

　

（三） 公共資訊級：將免費開放國人使用。

　

表3-1、數位典藏國家型科技計畫檔案規格

	典藏級	商務級	公共資訊級 （網路瀏覽）
檔案格式	RAW或TIFF	TIFF	JPEG
色彩模式	RGB（24bit/pixel）	RGB（24bit/pixel）	RGB（24bit/piexl）
解析度及尺寸	原尺寸、300dpi以上	原尺寸、300dpi	視網站設計需求、72 dpi

　

此外，中央研究院多媒體資料處理中心也提供數位化規格給各計畫參考，其制訂數位典藏規範訂定依據為：數位檔的利用可分為網路上的瀏覽、列印及出版印刷。其中以出版印刷所需的解析度為最高，是故以印刷為出發點進行典藏評估。印刷網線約為電腦解析度之1.5 ~ 2倍，而各類出版品的印刷所需網線，如表3-2：[11]

　

表3-2各類出版品印刷網線及解析度

　

另外，對於「專業數位化設備與技術」相關規格，中央研究院多媒體資料處理中心則建議如下：[12]

　

（一） 立體物件的數位化

　

1. 拍攝尺寸－依目前最普遍的出版尺寸A4 為原則，套單色背景以數位相機進行數化。

　

2. 拍攝角度－原則上以前、後、上、下、左、右等六個角度進行拍攝，但依被攝體所需，進行調整拍攝張數。

　

（二） RGB

　

1. 掃描器等依光源打光、CCD感應掃描的方式，原始產生的應是色光三原色的RGB格式。經由各掃描設備內部程式的轉換再產生色彩三原色Y.M.C.K的格式。

　

2. 以掃描設備的角度考量：各設備的性能不一，轉換的標準不一，產生的Y.M.C.K格式檔案色域不盡相同。

　

3. 以印刷的角度考量：印刷的設備、油墨的種類、紙張的材質等都會Y.M.C.K的差異。

　

4. 是以即使製作了Y.M.C.K檔案，為了要達到所見即所得，也會因各種因素不得不轉換標準，而使得色域變窄，喪失了原先豐富的色域。因此典藏以RGB 為標準格式，即符合螢幕的顯色方式，需要轉換Y.M.C.K格式時，再依使用者所使用的轉換標準進行轉換，如此又可避免轉換多次造成的色域過分流失。

　

（三） 數位檔解析度規範

　

1. 超高品質格式：

　

（1） RGB 24bit（全彩）、400 ~ 600dpi TIFF（非壓縮）。

　

（2） 相當於印刷品質的200 ~ 300線（高解析度印刷）。

　

（3） 適用原稿種類－對品質的要求非常精細之原稿、物件。

　

（4） 檔案大小－100 MB(A4)以上。

　

2. 高品質格式：

　

（1） RGB 24bit（全彩）、300dpi TIFF（非壓縮）。

　

（2） 相當於印刷品質的175線（圖片印刷品質）。

　

（3） 適用原稿種類－反射稿掃描、正、負底片掃描、物件拍攝、相片掃描。

　

（4） 檔案大小－20MB(A4)以上。

　

3. 網路瀏覽格式：

　

（1） RGB 24bit（全彩）、150dpi JPEG（壓縮50%）。

　

（2） 檔案大小－230kb(A4)。

　

二、 影像格式介紹[13]

　

（一） RAW

　

RAW全稱為RAW Image Format，是一個經相機感光原件紀錄，未經過壓縮或經最少處理程序的檔案。若相機使用JPEG設定，會將設定過後的檔案壓縮並將色域由12bit變成8bit；若使用RAW檔，相機將維持12bit或是以更高的位元記錄像素，便利透過軟體進行後續修正，例：過度曝光、色彩及銳利度。

　

各廠牌相機產生之RAW檔會有不同的副檔名，例如Nikon的NEF、Canon的CR2或Pentax的PEF。使用RAW格式拍攝之檔案，無法直接以一般圖片瀏覽軟體觀看，必須使用和相機廠牌對應之RAW檔圖像處理軟體（通常購買相機時會隨機提供相關軟體），將相機產生之RAW檔處理後轉為TIFF或JPEG格式，始能正式供應後續的使用需求。因為RAW是未經壓縮的格式，在轉檔成為其他格式前，也可以進行「無失真編修」，具備相當大的後期處理空間，例如：色溫的控制、曝光的修正、色彩的微調、色散的校正等等。正因RAW檔有上述優勢，所以選擇RAW檔作為長期保存的格式，也可以保留日後調整的可能性。

　

（二） TIFF（Tagged Image File Format）

　

TIFF檔廣泛應用於不同平臺，是各種點陣圖像處理軟體、排版軟體或不同作業平台之間交換率最高的一種圖檔類型，可適用於不同的解析度、不同的色彩模式和不同的壓縮方式，是一種不失真且支援24位元色彩深度的影像格式。缺點是檔案較龐大，開啟和儲存檔案的時間較久。以其特性而言，適合作為原始資料的保存圖片，以供日後加工處理，不適合提供使用者下載。

　

（三） JPEG（Joint Photographic Experts Group）

　

JPEG是目前世界上常用的圖像檔案格式之一，支援24bit全彩圖形。JPEG儲存的過程可以決定壓縮的層級，如果選擇高壓縮的方式，則影像的品質會降低，而低壓縮的方式，會使品質較接近原來的影像。由於JPEG格式會造成影像細節的流失，因此也不適合作為原始資料的保存方式。但由於其壓縮方式（高壓縮率）使得檔案變得較小，因此適合放在網路上供人瀏覽。

　

（四） JPEG 2000

　

JPEG 2000為國際標準，也是由JPEG組織所制訂。它與JPEG格式最大的不同，在於它放棄了JPEG所採用的以離散餘弦轉換（Discrete Cosine Transform）為主的區塊編碼方式，改以小波轉換（Wavelet Transform）為主的多解析編碼方式。編碼方式的演進，讓JPEG2000的壓縮率比JPEG高約30%左右，同時支援有損和無損壓縮。而JPEG2000透過SNR（Signal-to-Noise Ratio），可達成漸進式傳輸展圖的功能，不需將影像暫存至記憶體，而是先傳輸圖像的大體輪廓，然後逐步傳輸其他數據，不斷地提升圖像質量。此外，JPEG2000也具備容錯及改錯能力，在文件傳輸過程中，有偵測或改正丟失數據的功能。基於上述的優勢，JPEG2000已經住漸被運用在網路、印刷、數位影像、遙感探測、數位圖書館、電子商務及手持式電子產品等領域。[14]

　

（五） GIF（Graphics Interchange Format）

　

GIF是一種圖像壓縮格式，格式只能儲存最多256色的色彩階數，無法完整保留原始圖片之影像內涵，因此GIF不適合作為原始資料的保存圖片。但是它支援透明背景、交錯格式及動畫，且因其檔案較其他格式小，故適合應用於網路上圖檔的傳輸。GIF與JPEG的差別在於，JPEG在表現色彩及線條豐富的圖像時效果較佳，而GIF適合色彩簡單的動畫圖檔、線條及底圖等。[15]

　

（六） BMP（BitMaP）

　

BMP是一種點矩陣格式，有壓縮和不壓縮兩種格式，可表現2位元到24位元的色彩，此格式相容於大多數Windows和OS/2平臺的應用程式，尤其於Windows環境下運作相當穩定，但因為BMP圖形所需容量很大，在網路環境的傳輸考量下，並不是最適合的格式。[16]另外BMP在儲存時也可以使用RLE的壓縮格式，不過只有在256色或是16色時才能用此壓縮方式，壓縮效果較差。

　

（七） PDF（Portable Document Format）

　

PDF是Adobe所發展之格式，必須使用Adobe Acrobat等相關軟體開啟。這種格式可以應用於Unix、Dos、Macintosh、Windows等不同的平臺。在應用上，可考慮製作一系列的PDF檔結合影像跟文字，再提供給使用者透過Acrobat Reader來瀏覽文件。

　

（八） PNG（Portable Network Graphics）

　

PNG可稱為「行動式網路圖片」，其格式發展經常被拿來和GIF格式比較。PNG採用非破壞性的壓縮方式，但常常比 GIF 有更高的壓縮率，另外PNG也支援索引色、灰度，和真彩色圖像，能比GIF保留更多的色彩資訊。但因PNG格式並未全面被瀏覽器所支援，目前網頁瀏覽所使用的格式仍以GIF較為常見。

　

表6、影像格式比較

　

　

　

三、 檔案命名原則[17]

　

（一） 清晰明辨

　

資料數位化為使數位資源有唯一檔名，避免資料重複或謬誤，所以數位化工作前加以規範檔案命名方式，此命名原則須滿足下列目的：

　

1. 資料數位化過程可與Metadata建立分開執行。

　

2. 依檔名可回溯找到數位化物件。

　

3. 未來加入國際化既有命名系統時，如URN、DOI等，能直接由此檔名加上加識別碼，而成為國際間唯一的號碼。

　

數位資源由各單位分別數位化後，可能各自儲存各伺服器或集中至某一伺服器，大部分的數位資源都會以分散及集中方式儲存兩套以上，所以必須分辨是出資料是由哪一單位建立。此外，每一原始物件為不同目的，也會轉成不同檔案式，因此檔名必須能顯示是那一物件的那種檔案格式。一般來說，數位資源的命名原則包含：

　

1. 由檔名中辨識此資料由何單位提供。

　

2. 此命名方式可支援同一物件之多種檔案格式及其使用目的。

　

3. 依命名原則在整個系統中，每一數位資源者皆有唯一之檔名。

　

4. 檔案名稱與Metadata結合。

　

5. 符合各種網路資源之命名原則：

　

（1） 使用ASCII code命名。

　

（2） 檔案名稱英文大小寫不做區分。

　

（3） 不使用％、∕、？、＃、＊、–字元。

　

（二） 與國際命名方式結合

　

資源命名是一項複雜的議題，網路資源永久名稱的指定是將網路資源管理非常重要的資源，未來各機關的命名與國際上各種命名結合方式主要如下：

　

1. 命名方式如以URN方式則為urn，DOI則為doi。

　

2. 註冊機關代碼如為URN Informal方式，則由申請機關向註冊中心（IANA）申請分發為urn-d（d為數字），若為DOI，則向註冊中心（FDI或CrossRef）申請分發一代碼。

　

3. 註冊資源代碼則由註冊單位內部自編，無一定格式但要內部唯一代號；如URN則需提出內部編碼方式給IANA協會省查，而DOI只要資源識別碼註冊時，不與現有重複即可。

　

4. 「＋」為區分碼，如URN為「：」，DOI為「/」。

　

以上分析，不論何種網路資源組織，其註冊資源代碼是由註冊機關自訂，無論我們設計檔案命名方式為何，未來只要加上註冊機關代碼為國際間唯一識別碼即可，不管國際間盛行哪一種網路資源組織，都可以快速簡單的轉換命名方式，符合系統擴充及未來性。[18]

　

四、 標本拍攝前置工作

　

（一） 挑選欲數位化之標本

　

根據計畫執行目標或礦物狀態等條件，挑選欲進行數位化之礦物標本，一般來說，挑選礦物標本之參考依據有下列幾項：

1. 代表性

2. 特殊性（見圖3-1）

3. 稀有性

4. 晶形完整（見圖3-2）

5. 具教學意義

　

　

圖3-1、外形特殊的菱錳礦

　

圖3-2、晶形相當完整的硫磺

　

　

（二） 整理礦物標本清單

　

由於礦物標本種類豐富、數量極多，因此在進行數位化工作前，必須先針對欲數位化的標本進行鑑定的動作，工作人員須具備礦物鑑定之能力，過程務求精準無誤。礦物經鑑定後以清單列出並整理之，清單欄位建議包括下列幾項：編號、標本名稱、物理性質、化學特性、野外產狀、重要產地、主要用途、鑑定特徵、參考文獻等。

　

圖3-3、科博館地質學典藏數位化計畫之礦物標本清單

　

　

（三） 蒐集參考文獻及資訊

　

為建置礦物標本資料庫，可利用圖書館與網際網路蒐集標本參考文獻及相關資料。關於礦物的相關資料，除了基本的資料外，最重要的是礦物標本的一般內容知識介紹。因一般人對於礦物的瞭解不似專家學者具備專業素養，為了使日後資料庫內容達到普及的目的，必須提供更生動有趣且多元化的資訊，因此透過蒐集礦物內容介紹以及礦物來源小故事，以易於大眾閱讀為撰寫方向，藉此達到推廣地質科學教育之目的。

　

（四） 清理礦物標本

　

為確保礦物之晶形、顏色及光澤能夠原整呈現，進行數位化拍攝工作之前，必須視情況，清理或修復部分欲數位化之礦物標本。通常利用軟毛刷、硬毛刷、小噴槍、濕布和超音波震盪器等工具對礦物進行清理，使礦物在拍攝時能呈現最佳狀況。因部分礦物較易崩解，清理過程需小心處理。

　

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