Визуализация культурных ценностей
Изображение культурных ценностей является необходимой частью долгосрочного сохранения культурного наследия . Хотя физическое состояние объектов со временем меняется, визуализация служит способом документирования и представления наследия в определенный момент времени жизни предмета. Различные методы визуализации дают результаты, применимые в различных обстоятельствах. Не каждый метод подходит для каждого объекта, и не каждый объект необходимо отображать несколькими методами. Помимо задач, связанных с сохранением и сохранением, визуализация также может способствовать расширению исследований и изучения культурного наследия.
Цель [ править ]
Одна из причин изображения объектов — сделать их доступными для изучения и изучения без нанесения ненужного вреда объекту. [1] Помимо предоставления изображений ученым, изображения также можно добавлять в онлайн-каталоги и базы данных, чтобы увеличить размер аудитории, взаимодействующей с объектами, и позволить им просматривать объект без дополнительного риска.
Другая причина связана с документальными целями, особенно в том, что касается консервации. По мнению Американского института охраны природы, «Документация является основой этической практики сохранения». [2] Визуализация до консервации позволяет реставраторам записывать текущее состояние объекта, которое затем можно сравнить с более поздними изображениями после консервации. Это позволит кому-то в будущем оглянуться назад и увидеть, как консервация повлияла на предмет. Изображения, сделанные в разные периоды времени, также могут выявить изменения в состоянии и могут быть использованы для минимизации ущерба в будущем. «Руководство по цифровой фотографии и консервационной документации» Американского института консервации представляет собой полезное справочное руководство по применению цифровых изображений в области консервации. В нем подробно описаны рекомендации по оборудованию, методам и практикам, которые соответствуют передовым методам сохранения. Здесь рассматривается все: от предложений по типам камер и карт памяти до обсуждения деталей обработки и применения метаданных.
Дополнительная цель заключается в том, что визуализация способствует повышению научных знаний. Различные типы изображений могут выявить материалы и методы, использованные при создании объекта, которые не сразу заметны невооруженным глазом.
Методы [ править ]
Существует множество методов, которые используются при визуализации. Они могут включать различные типы освещения, а также использование рентгенографии. Для визуализации культурного наследия использовались различные уровни энергии и технологии, в том числе визуализация масок мумий в нескольких спектральных диапазонах света, различные рентгеновские технологии, оптическая когерентная томография и терагерцовая визуализация. [3] Фотографирование объектов в стандартных условиях — типичная практика, позволяющая сохранить предмет навечно, но не для каждого объекта потребуется более специализированное изображение. Те, кто выполняет визуализацию или заказывает ее, будут рассматривать каждый объект в каждом конкретном случае, чтобы определить полезность специализированной визуализации. В некоторых случаях комбинации различных типов визуализации будут более эффективными, чем один тип по отдельности. Это можно увидеть в таких проектах, как Иаков консервация Гетти « , благословляющий сыновей Иосифа» Гверчино. [4] и проект Гетти APPEAR, подробности которого можно найти в блоге Лаборатории артефактов Пенсильванского музея. [5]
Фотография [ править ]
Фотография при нормальном освещении позволяет зафиксировать внешний вид объекта в стандартных условиях. Стандартные условия обычно означают равномерное освещение с минимальными бликами. При консервации эти изображения будут служить записью «до лечения». Они также могут служить изображением каталога для внутреннего использования или онлайн-коллекции. После стандартного захвата изображения можно делать последующие изображения в различных условиях, чтобы выделить области, требующие лечения или более тщательного наблюдения.
Подсветка граблей [ править ]
.jpg)
Наклонное освещение подчеркивает текстуру на поверхности объекта. Это достигается за счет использования одного источника света под небольшим углом относительно объекта. Изображения, сделанные в таких условиях, могут выявить отклонения на поверхности объекта — выбоины, царапины, потерю краски, выпуклости и многое другое. В случае с археологическими объектами это может указывать на то, как изготавливались инструменты или как обрабатывалась пища (например, следы порезов на костях). В картинах он может показать, как художник использовал краску. [6]
Зеркальное освещение [ править ]
Зеркальное освещение документирует блеск поверхности объекта. В картинах он используется для выделения областей аномалий. В то время как направленное освещение позволит зафиксировать эти отклонения с большей четкостью, зеркальное освещение менее зависит от ориентации света. Существует две основные настройки зеркального освещения – осевое и наклонное. Осевая установка требует, чтобы камера и источник света находились на одной оси. Камера расположена параллельно поверхности объекта, а источник света находится рядом с камерой. Для наклонной установки требуется, чтобы камера и источник света находились на противоположных сторонах объекта, но каждый из них находился под одинаковым углом относительно объекта. Зеркальный свет может позволить реставраторам увидеть следы инструментов на деревянных предметах или углубления, которые кажутся невидимыми. [7]
Проходящее освещение [ править ]
.jpg)
Проходящее освещение используется, среди прочего, для выделения толщины и потерь. В проходящем освещении используется источник света, расположенный позади фотографируемого объекта. (Для двумерных объектов эта функция очень похожа на световой стол.) Эта задняя подсветка позволяет увидеть такие вещи, как трещины и дыры, а также выявить общую структуру предмета. Что-то вроде папируса может помочь выявить состояние отдельных волокон. Это также может быть полезно при работе с тканями или плетеными изделиями, где из-за плотного переплетения может быть трудно увидеть повреждения или подсказки о том, как было соткано изделие.
Инфракрасная фотография
Инфракрасная фотография используется в консервации с 1930-х годов. В искусстве наиболее известным применением является возможность увидеть эскизы картин или изменения в композиции. «Голубая комната» Пикассо — известный тому пример. [8] Его также использовали для улучшения разборчивости рукописей и надписей, как это видно на свитках Мертвого моря. [9] и Международный проект Дуньхуан. [10] Чернила из углеродной сажи имеют тенденцию очень хорошо проявляться в инфракрасном диапазоне.
Ультрафиолетовая фотография
Ультрафиолетовая фотография часто используется для дифференциации и характеристики материалов. Ультрафиолетовое излучение может вызывать флуоресценцию материалов, которую можно увидеть и сфотографировать. Интенсивность и цвет флуоресценции зависят от количества материала, типа материалов и степени повреждения. [11]
УФ-излучение также может выявить вещи, невидимые невооруженным глазом. Синайский кодекс содержит старейшую полную копию Нового Завета. На последней странице Евангелия от Иоанна УФ-излучение показывает, что последнее предложение было добавлено позже. [12] Хотя последствия этого коренятся в библейских исследованиях, это показывает, что рукописи — это нечто большее, чем то, что можно найти на поверхностном уровне. В консервации это показывает, что при УФ-излучении даже «невидимое» становится частью записи объекта и должно документироваться и контролироваться.
В случае с картинами УФ-излучение может выявить места, где проводились предыдущие реставрации. Лак поверх картины обычно более флуоресцентный, чем пигменты. Если поверх лака есть краска, реставратор знает, что в прошлом была какая-то реставрация. УФ также может помочь выявить материалы, использованные в картине. [13]
Мультиспектральная визуализация (MSI) [ править ]
Мультиспектральное изображение — это изображение с точками захвата по всему световому спектру. Свет различной длины разделяется фильтрами или освещается узкими полосами света. Эти фильтры также можно комбинировать с разными цветами света, а также с ИК- и УФ-диапазоном для получения разных результатов и флуоресценции. MSI использовался в нескольких крупных проектах, касающихся древних рукописей. Это не только полезно для того, чтобы сделать эти тексты разборчивыми и доступными, но и эти изображения полезны для сохранения. Записывая то, что трудно увидеть, MSI помогает реставраторам осознавать то, что они не могут видеть, и позволяет им контролировать эти условия. [14] Это можно увидеть на примерах таких картин, как «Портреты мумий». Пенсильванский музей через MSI показал, что на одном из их портретов контур фигуры выгравирован краской. Это то, чего не было видно в стандартных условиях, и то, чего не замечали на других портретах. [15]
MSI также помогает ученым читать ранее неразборчивые тексты. Палимпсест Архимеда (подробнее обсуждается ниже) является известным примером этого, но многие другие палимпсесты благодаря этому процессу стали разборчивыми . Множество групп, учреждений и компаний работают над изображением рукописей, используя MSI и другие методы, чтобы сохранить их в цифровом виде, сделать их доступными для ученых и улучшить разборчивость. [16]
Исторические сооружения также изучаются с помощью MSI, о чем свидетельствует исследование дома времен Гражданской войны в городе Фэрфакс, штат Вирджиния, с использованием узкополосной мультиспектральной системы визуализации для поддержки исследований солдатских граффити и сохранения структуры внутренних стен. [17]
Оптическая когерентная томография [ править ]
Оптическая когерентная томография (ОКТ) может помочь выявить слои и трехмерную визуализацию текста на различных носителях, включая папирус и бумагу. Он использовался при мультиспектральной визуализации для получения дополнительной информации о тексте и рукописях на разных слоях объекта. Это использовалось при исследовании картонной упаковки масок папирусной мумии. получать изображения небольших участков картонажа в сочетании с узкополосной мультиспектральной визуализацией для выявления слоев краски. [18]
Визуализация с преобразованием отражения (RTI) [ править ]
В визуализации с преобразованием отражения используются специальные процедуры для создания полиномиальной текстурной карты объекта. Эти PTM создаются из набора изображений с использованием стационарной камеры и одного источника света, который можно удерживать в разных положениях.
Ниже приводится цитата с веб-сайта «Cultural Heritage Imaging»:
«Изображения RTI создаются на основе информации, полученной из нескольких цифровых фотографий объекта, снятого со стационарной камеры. На каждой фотографии свет проецируется с разных известных или познаваемых направлений. Этот процесс создает серию изображений одного и того же объекта. с различными бликами и тенями. Информация об освещении из изображений математически синтезируется для создания математической модели поверхности, что позволяет пользователю повторно освещать изображение RTI в интерактивном режиме и исследовать его поверхность на экране.
Каждый RTI напоминает одно двумерное (2D) фотографическое изображение. В отличие от типичной фотографии, информация об отражении получается из трехмерной (3D) формы объекта изображения и кодируется в изображении попиксельно, так что синтезированное изображение RTI «знает», как свет будет отражаться от объекта. Когда RTI открывается в программном обеспечении для просмотра RTI, каждый составляющий его пиксель способен отражать интерактивный «виртуальный» свет программного обеспечения из любой позиции, выбранной пользователем. Эта меняющаяся игра света и тени на изображении раскрывает мельчайшие детали трехмерной формы поверхности объекта.
RTI был изобретен Томом Мальцбендером и Дэном Гелбом, учеными-исследователями из Hewlett-Packard Labs. В 2001 году была опубликована знаковая статья, описывающая эти первые инструменты и методы, под названием «Полиномиальное отображение текстур» (PTM). [19]
У RTI есть несколько заявок на культурное наследие. Во многих случаях ПТМ могут улучшить разборчивость надписей, например, металлические амулеты, надписи которых потускнели из-за коррозии. Также было обнаружено, что ПТМ полезны при анализе керамики и картин. Трещины и питтинги, которые не были видны в стандартных условиях, стали видны с помощью RTI. Тейт и Национальная галерея исследовали использование PTM и пришли к выводу, что они могут быть жизнеспособной альтернативой граблиному свету; особенно после того, как выяснилось, что ПТМ легче воспроизвести, чем делать легкие фотографии. [20]
С помощью рукописей RTI может подчеркнуть форму и структуру страниц. Хотя эти страницы обычно рассматриваются как двухмерные элементы, RTI делает их трехмерными и показывает, что это нечто большее, чем просто плоская страница. Это полезно для разборчивости (для ученых) и для состояния (для реставраторов). Ученые могут видеть текст более четко и, возможно, даже смогут увидеть текст, который был стерт. Особенно это актуально в условиях, когда чернила «проедают» буквообразные отверстия в поверхности страницы. Реставраторы могут использовать PTM для определения степени повреждения поверхности, поскольку трещины, коробления и отверстия становятся гораздо более выраженными.
Примеры результатов, которые может получить RTI, смотрите в видеороликах на веб-сайте «Cultural Heritage Imaging» http://culturalheritageimaging.org/Technologies/RTI/.
.jpg)
Рентгенография [ править ]
Рентгенография — это неразрушающий анализ внутренней структуры объекта, при котором для создания изображения используется рентгеновское излучение. Для картин это означает, что реставраторы потенциально могут увидеть внутреннюю структуру картины и узнать о материалах и техниках, использованных оригинальным художником. Рентгенографию также можно использовать для археологических объектов или скульптур, чтобы узнать больше о внутренней структуре предметов, которые в противном случае были бы невидимы без разрушения объекта. [21] Этот тип визуализации создает двухмерное изображение внутренней работы предмета. Рентгеновская технология использовалась для чтения поврежденных папирусов Геркуланума , а не для попыток развернуть свиток, чтобы прочитать его содержимое. В рамках мер по сохранению Гентского алтаря были созданы рентгеновские снимки, чтобы лучше понять, как это произведение было расписано и собрано. Изображения из этого проекта можно просмотреть на сайте Closer to Van Eyck . В блоге лаборатории артефактов Пенсильванского музея есть несколько записей, в которых обсуждается применение рентгенографии для изучения культурного наследия. [22]
КТ создает трехмерное изображение из множества двумерных рентгенографических изображений. Это создает поперечные сечения изображений и позволяет изолировать слои. Как и в случае с 2D-изображениями, это позволяет рассмотреть внутренние части объектов, не причиняя им повреждений. Компьютерная томография использовалась на мумиях (более похоже на традиционное медицинское использование компьютерной томографии), а также на других объектах, таких как клинописные таблички. Компьютерная томография также использовалась для свитков папируса, чтобы развернуть их в цифровом виде, что позволило их прочитать, но не причинило никакого вреда. Музей естественной истории в Лондоне использовал компьютерную томографию для получения изображений некоторых образцов и создания 3D-моделей. Это гораздо менее инвазивный метод, чем традиционная модель формования и литья. [20] Цель всех этих приложений — быть максимально неинвазивными, но при этом попытаться собрать как можно больше информации.
Магнитно-резонансная томография — это метод, используемый в радиологии, который не использует рентгеновские лучи. В основном он используется в медицинской визуализации для создания изображений органов тела. Это также может быть применено к умершим людям. Например, в женском захоронении из Новосибирска обнаружили рак молочной железы. [23] Этот тип визуализации позволяет проводить неинвазивный анализ прошлых людей, чтобы помочь ученым лучше понять прошлых предков человека.
Примеры [ править ]
Существуют сотни, а возможно, и тысячи примеров проектов, в которых используются методы неинвазивной визуализации. Здесь выделено несколько наиболее известных.
Архимед Палимпсест [ править ]
— Палимпсест Архимеда это пергаментная рукопись, содержащая произведения двух разных периодов времени. В XIII веке монахи стерли и переписали копии X века некоторых произведений, первоначально написанных Архимедом. Благодаря сочетанию различных методов визуализации (MSI, наклонного освещения и рентгеновской флуоресценции) и различных процедур обработки старый слой стал разборчивым.
Сирийский Гален Палимпсест [ править ]
Сирийский «Гален Палимпсест» представляет собой пергаментный манускрипт с ранним переводом греческого философа-медика Галена Пергамского, переписанным псалмами, обозначающими дни недели. MSI, а затем и рентгеновская флуоресценция были использованы, чтобы раскрыть подтекст Галена. [24]
Египетские мумии [ править ]
С помощью технологий визуализации можно проводить исследования мумий, не разворачивая их. На выставке 2014 года в Британском музее эти методы визуализации были представлены вместе с восемью мумиями, которые были изображены. Полученные компьютерные томограммы позволяют послойно осмотреть захоронения в цифровом формате. [25] Маски мумий были изучены с использованием шести различных технологий обработки изображений в рамках глобального проекта с участием нескольких учреждений, чтобы продемонстрировать возможность использования технологии неразрушающего цифрового изображения, чтобы сделать текст видимым на изображениях папируса. [26]
Клинописные таблички и конверты [ править ]
КТ-сканеры использовались для изучения клинописных табличек слой за слоем, чтобы воспроизвести их на 3D-принтере. Это было сделано в Корнеллском университете и Делфтском техническом университете («Сканирование для Сирии»), где сканировались силиконовые формы, а не оригинальные таблетки. [27] В презентации под названием «Использование компьютерной томографии для изображения и 3D-печати клинописных табличек, не вынимая их из конвертов» на ежегодном собрании ASOR в 2016 году доктор Эндрю Шортленд рассказал, как его команда нашла способ изолировать внутреннюю табличку от конверт и прочитайте, что на нем было, не повреждая внешний слой конверта. [28]
Свиток Эн-Геди [ править ]
, ставший нечитаемым после пожара в 600 году нашей эры, Свиток Эн-Геди является самой ранней копией книги Пятикнижия, когда-либо найденной в Священном ковчеге. К этому свитку нельзя прикоснуться, не причинив ему дополнительных повреждений, что делает неинвазивную визуализацию идеальным методом для обнаружения текста внутри. . Используя микроКТ-сканирование, которое создает трехмерную визуализацию свитка, где яркость соответствует плотности, реставраторы смогли отличить плотные металлические чернила от свитка на основе углерода. Используя методы виртуального развертывания , ученые-компьютерщики смогли преобразовать трехмерную информацию о плотности позиций, полученную в результате сканирования, в двухмерную визуализацию «развернутого» свитка. [29]
Ссылки [ править ]
- ^ Блэквелл, Бен (сентябрь 2002 г.). «Световое воздействие на чувствительные произведения искусства во время цифровой фотографии» . Информационный бюллетень WAAC . Том. 24, нет. 3. Западная ассоциация консервации произведений искусства. ISSN 1052-0066 . Проверено 4 сентября 2019 г.
- ^ Руководство AIC по цифровой фотографии и консервационной документации . п. 13.
- ^ «Случаи с мумиями глубокой визуализации: технологии» . 14 января 2019 г.
- ^ «Реставраторы знакомятся с Иаковом Гверчино, благословляющим сыновей Иосифа» .
- ^ «Проект появления» . Лаборатория Артефактов . Пеннский музей. 22 мая 2016 года . Проверено 4 сентября 2019 г.
- ^ «Разыскивая свет и облегчение» .
- ^ «Светотехника» . 28 ноября 2013 г.
- ^ «Инфракрасная рефлектография» .
- ^ «Цифровая библиотека свитков Мертвого моря» .
- ^ «Инфракрасная фотография» .
- ^ Руководство AIC по цифровой фотографии и консервационной документации . п. 148.
- ^ Тробиш, Дэвид (2000). Первое издание Нового Завета . Издательство Оксфордского университета. п. 99.
- ^ "Ультрафиолетовое излучение" .
- ^ Руководство AIC по цифровой фотографии и консервационной документации . п. 167.
- ^ «Проект APPEAR – мультиспектральная съемка портретов фаюмских мумий» . 15 января 2016 г.
- ^ «Мультиспектральная визуализация: для чего она нужна?» . Библиотеки Университета Дьюка . 24 апреля 2017 г.
- ^ «Как новые технологии раскрывают тайны старого дома времен Гражданской войны | Вашингтон (округ Колумбия)» . Вашингтонский . 26 апреля 2021 г. Проверено 25 мая 2021 г.
- ^ «Интеграция оптической визуализации картонажа маски мумии» (PDF) .
- ^ «Визуализация с преобразованием отражения (RTI): что это такое?» .
- ^ Перейти обратно: а б Пейн, Э.М. (2013). «Методы визуализации в консервации» . Журнал консервации и музейных исследований . 10 (2): 17–29. doi : 10.5334/jcms.1021201 .
- ^ «Применение цифровой радиографии в анализе культурного наследия» (PDF) .
- ^ «Рентгенография» . Лаборатория Артефактов . Пеннский музей . Проверено 4 сентября 2019 г.
- ^ «МРТ показывает, что «принцесса Укок» страдала раком груди» . Археология . 16 октября 2014 года . Проверено 4 сентября 2019 г.
- ^ Шроуп, Марк (1 июня 2015 г.). «Скрытые корни медицины в древнем рукописи» . Газета "Нью-Йорк Таймс . Проверено 4 сентября 2019 г.
- ^ «Восемь мумий» . Британский музей . Проверено 15 апреля 2017 г.
- ^ «Случаи с мумиями с глубокой визуализацией» . Университетский колледж Лондона . 14 января 2019 года . Проверено 4 сентября 2019 г.
- ^ «Сканирование Сирии» . Делфтский технологический университет . Проверено 4 сентября 2019 г.
- ^ «Путеводитель программы АСОР 2016» (PDF) .
- ^ Силз, Всемирный банк; Паркер, CS; Сигал, М.; Тов, Е.; Шор, П.; Порат, Ю. (2016). «От порчи к открытию через виртуальное разворачивание: Чтение свитка из Эн-Геди» . Достижения науки . 2 (9): e1601247. Бибкод : 2016SciA....2E1247S . дои : 10.1126/sciadv.1601247 . ISSN 2375-2548 . ПМК 5031465 . ПМИД 27679821 .