Настоящий проект – это первая в отечественной практике российская компьютерная база данных водяных знаков средневековой бумаги, основанная на современных технологиях и подключенная к международному интернет порталу «Bernstein – Memory of paper» .
- В рамках настоящего проекта последовательно решались четыре основные задачи:
- разработка методов визуализации водяного знака и получение массива изображений
- создание БД, включающее подготовку и ввод его изображений
- визуализация БД на интернет портале ГИМ
- федерация локальной БД с международным поисковым интернет порталом «Bernstein – Memory of paper» и включение ее в единую международную информационно-справочную систему.
- Основные проблемы в получении изображения водяного знака из средневековой рукописи заключаются в том, что листы с ним сшиты в блок, поверх водяного знака находится выполненный чернилами или типографской краской текст (реже – красочный слой художественного произведения), и при этом он виден только в определенном положении (на просвет). Для его визуализации и фиксации необходимо выработать метод, позволяющий завести свет или излучение под лист с филигранью в блоке кодекса, а также нейтрализовать нанесенные поверх нее чернила. Уже в конце ХХ в. в зарубежном филиграноведении произошел отказ от субъективного традиционного ручного калькирования филиграни в пользу методов, позволяющих получить ее рисунок объективными методами. Для этих целей были предложены: метод притирания (rubbing), рентгенография, бета-радиография, фотосъемка со специальными эффектами и фильтрами.
- Создание БД. Для предварительной обработки полученных цифровых изображений использовался стандартный графический редактор типа Photoshop. Основная обработка филиграни при ее занесении в БД и создание самой БД происходит на рабочей станции сотрудников Отдела рукописей и старопечатных книг ГИМ с помощью специально созданной для этих целей программы «Watermark toolkit». В ее состав которой входит реляционная база MySQL для хранения метаданных об изображениях и набор утилит для их обработки и визуализации (разработчик – В.Н. Карнаухов, ИППИ РАН). Сбор данных и обработка изображений филиграней из фондов Отдела рукописей и старопечатных книг ГИМ реализована в виде облачного сервиса с использованием вычислительных и сетевых ресурсов Государственного исторического музея.
- Визуализация БД осуществляется при помощи специально написанной Web-платформы для каталогизации и визуализации водяных знаков исторической бумаги (автор Н.И. Громыко). Данная платформа позволяет совершать поиск с заданными параметрами по БД отдела рукописей ГИМ. При этом по каждой найденной филиграни можно просмотреть более детальную информацию.
- Поисковый интернет портал «Bernstein – The Memory of Paper» – это европейский проект по изучению истории бумаги и экспертизы, который стремится объединить разрозненные собрания водяных знаков и сделать их общедоступными через Интернет-портал. «Bernstein» базируется на программе eContentPlus, которая разрабатывалась с 2006 по 2009 г. На сегодняшний день он осуществляет поисковые запросы по 53 подключенным к нему БД со всего мира. Федерация с ним созданного в Отделе рукописей Государственного исторического музея облачного сервиса осуществлена при помощи специалистов этого портала. Она стала первым опытом интеграции современных достижений отечественных исследователей в области филиграноведения в европейский проект. Совместимость схем метаданных позволяет не только публиковать результаты нашего проекта на европейском уровне, но и получить доступ к европейским коллекциям. Поисковый интернет портал расширяет возможности всех исследователей использовать максимально возможный объем данных со всего мира для анализа исследуемой исторической бумаги.
Сейчас наиболее признанным зарубежными исследователями является метод бета-радиографии, когда под листом с филигранью помещают чувствительную пленку, а сверху – источник бета-лучей. Пионером в области разработки метода бета-радиографии был ленинградский исследователь Д.П. Эрастов в конце 1950-х – 1970-х гг. Однако, к сожалению, его результаты не получили практического использования у российских ученых. Достоинствами этого метода можно назвать высокое качество получаемого изображения знака, не восприимчивость к нанесенным на его поверхность чернил текста, сохранение масштаба. Однако он имеет свои недостатки: экологически небезопасен, недешев, а время экспозиции, необходимое для получения изображения, занимает несколько часов. Кроме того, для отечественных исследователей этот метод является практические недоступным, а также слишком трудоемким, времязатратным и недешевым для создания большого массива данных. Другой распространенный метод притирания (rubbing) предполагает идеальную сохранность поверхности бумаги и не подходит для значительной части русских средневековых рукописей, листы которых чаще всего повреждены и загрязнены. Съемка в ИК–диапазоне является оптимальной для съемки водяных знаков рукописей XIV – начала XVI в., когда в рукописях использовались проницаемые для ИК-лучей железо-галловые чернила. При визуализации их этим методом мы получаем изображения хорошего качества без перекрытия рисунка филиграни строками текста. Однако при съемке цифровой фотокамерой в ИК-диапазоне для рукописи необходим специальный фотостенд с приспособлениями для крепления листа под углом 90 градусов к основному блоку для обеспечения подсветки водяного знака дополнительными источниками света. Любой механизм крепления листа далек от идеального как с точки зрения сохранности памятника, так и по причине затруднительности при его использовании проводить быструю и массовую съемку материала. Кроме того, для визуализации той части контура изображения, которая находится под строками сажевых чернил в рукописях XVI–XIX вв., необходимо использовать дополнительные методики.
В начале 2000-х гг. нами впервые было предложено использование для подсветки филиграни для ее съемке в блоке рукописи реставрационного прибора Slimlight. Он представляет собой тонкую (1–2 мм), форматом А4, прозрачную пластиковую пластину с боковой светодиодной подсветкой по аналогии с жидкокристаллическими дисплеями. При размещении ее под листом рукописи, находящейся в темном помещении, наиболее тонкая часть бумаги – филигрань – окажется ярче всего освещенной. Используя холодный источник света и максимально бережно раскрывая рукопись, мы создавали оптимальные с точки зрения сохранности предмета условия цифровой съемки. Однако получаемое при такой съемке цифровое изображение филиграни было неполным: контур рисунка был частично закрыт чернилами написанного на бумаге текста. Учитывая холодный спектр источника основного света при съемке, использование дополнительных фильтров оказалось невозможным. В рамках настоящего проекта идея тонкого светящегося листа, вкладываемого в блок книги для подсветки филигран, была модифицирована: специалистами ИКИ РАН был созданы инфракрасные Slimlight’ы (940, 850 и 730 нм), которые полностью решили проблему поиска быстрого и дешевого метода массового получения цифровых изображений филиграней в рукописях XIV – первой трети XVI в. (изготовитель А.В. Андреев, ИКИ РАН). Используемые в этот период в древнерусских рукописях железо-галловые чернила хорошо проницаемы для ИК-спектра и позволяют фиксировать рисунок филиграни без перекрытия его чернилами текста. Это обстоятельство позволяет использовать ИК-Slimlight с длинной волны 940 нм для получения хорошего качества цифровых копий контура водяных знаков в бумажных рукописях до первой трети XVI в.
Оцифровка филиграней производится фотокамерой Canon, модернизированной для мультиспектральной съемки.
Более поздние рукописи, написанные чернилами со значительным сажевым компонентом и потому непроницаемые для ИК-лучей, нуждаются в поиске дополнительных решений. Одним из таких решений стало приложение для визуализации и улучшения видимости водяных знаков исторической бумаги. Данное приложение (разработанное Н.И.Громыко) базируется на методе, предложенным М.Н.Жижиным, в рамках которого чернила на изображении на просвет нивелируются посредством попиксельного вычитания при учете корректирующего и вспомогательных коэффициентов. В этом методе применяется съемка страницы исторической бумаги в трех режимах (с лицевой стороны, с обратной стороны и на просвет) в инфракрасном свете с длиной волны 940 нм.