使用激光绘制彩色画作

激光器发出的相干、高度定向的光，已经成为医学、科学和远程通讯等领域不可或缺的一项技术。但很少有人知道，激光在艺术界也发挥着重要作用：激光可以在纸张、木材或金属等材料上切割出复杂的图案，并通过烧蚀和清洁技术来修复古老的艺术品。

如今，俄罗斯一个研究小组开发了一种艺术家和设计师使用的激光画笔，可以在钛制画布上进行绘制、擦除，甚至改变笔触的颜色。该工具无需借助任何外部着色剂，即可描绘出抗恶劣环境和耐化学物质腐蚀的作品。

图1 圣彼得堡国立信息技术机械与光学大学的研究人员使用新激光绘画方法创作了文森特·梵·高《星月夜》的微缩版本

调色板

在此前，Yaroslava Andreeva及其同事已经发明了一种基于激光的设备，该设备使用氧化技术在不锈钢上产生一个完整的调色板，即：在金属表面上形成了一层具有一定厚度和化学成分的氧化层，从氧化层的顶部和底部表面反射的光之间发生干涉，使得只有某些波长的光可被观测到。

在研究人员们确定了显示每种颜色所需的参数之后，研究人员就想到了一个能使此项目更上一层楼的研究：即发明一种新的绘画工具。

“真正的艺术家使用颜料、画笔和其他材料进行创作，这给了我们很大启发。艺术家会使用调色板中的不同颜色，混合颜色，有时还需要擦除一些部分。” Andreeva，他是俄罗斯圣彼得堡国立信息技术机械与光学大学的一名工程师。“因此我们的工作主要也是基于这三种主要艺术操作。”

创作、擦除、修改

该团队制作了一个打印机，输入的图像经过计算机算法处理后，就可以生成相同图案的激光钛艺术品。该打印机包括一个纳秒镱光纤激光系统，同时配有一个两轴振镜扫描系统，可以在110×110毫米的范围内逐行移动光束。

为了刻下笔触，激光画笔加热钛表面使其蒸发，当金属冷却时，就会形成一层薄薄的氧化层；根据氧化层的厚度不同，可显示25到30种不同的颜色，较厚的薄膜显示蓝色，较薄的薄膜显示红色或橙色。

Andreeva和她的同事注意到，增加扫描速度后再次使用激光扫描，会降低颜色亮度。在进一步调整了激光强度和扫描速度之后，即可完全擦除表面上可见的颜色。使用类似的方法对同一个区域用组合方法处理，就能够改变颜色。

手持工具

作为测试，研究人员创作了文森特·梵·高的《星月夜》等杰作的微缩版本，仅用了三分钟就完成了制作。下一步，研究人员希望能够为艺术家和设计师制造出一种能够像钢笔、真正的画笔一样使用的手持工具。