Новости химической науки > Цифровой разворот исторических свитков

В цифровую эру у человечества появилась возможность заглянуть внутрь древних пергаментных свитков, ставших настолько хрупкими, что любая попытка развернуть их, пусть даже прилагая незначительное усилие, может привести к порче и утере исторического наследия. Прочитать свитки, не разворачивая их, ученым-археологам позволяет методика, основанная на применении рентгеновского излучения и разработанная британскими исследователями.

Новая методика основана на сканировании пергамента с помощью рентгеновских лучей. (Рисунок: © EPSRC)

Пергамент использовался для записи в течение более, чем двух тысяч лет, а пик его применения приходится на темные века и средневековье (отрезок между пятым и пятнадцатым веками н.э.). Пергамент изготавливают из растянутой кожи животных. Эту кожу обрабатывали известковым раствором, чтобы удалить из сырья определенные белки и придать пергаменту мягкость и гибкость.

Однако со временем пергамент высыхает, и его пересыхание приводит к появлению у материала исключительной хрупкости. В то же самое время коллаген пергамента деградирует до желатина и приводит к тому, что старый свиток практически невозможно развернуть. В последнее время исследователи изучали возможности применения рентгеновских лучей для сканирования хрупких документов. К сожалению, разработанные к настоящему времени подходы для анализа предметов исторического наследия требуют больших и дорогих синхротронных установок, а высококонтрастное разрешение, необходимое для того, чтобы различить фрагменты чернил и сам пергамент также могло привести к разрушению артефактов.

Грэм Дэвис (Graham Davis) из Университета Королевы Марии (Лондон) совместно с коллегами из Университета Кардиффа разработал методику получения изображения с помощью рентгеновского излучения, которая может быть применена в рамках небольшой лаборатории. Новый метод основан на применении высококонтрастной рентгеновской микротомографии, с помощью которой происходит сканирование свитка и обнаружение железа, содержащегося в галловых чернилах - чернилах, которые наиболее часто применялись в Европе в период между XII и XIX веками. Специально разработанный комплект программ позволяет создать трехмерную модель документа, которую можно виртуально развернуть, чтобы прочитать скрытый текст.

Обнаружение железа в чернилах происходит благодаря тому, что металл хуже пропускает рентгеновское излучение, чем сам пергамент. Однако некоторые образцы пергамента отличаются большим содержанием кальция, источником которого является известь, применявшаяся при выделке пергамента. Чтобы исключить влияние кальция исследователям удалось модифицировать методику и успешно испробовать ее на серьезно поврежденном и высохшем свитке, датирующимся XIX веком. Текст внутри такого свитка был успешно прочитан.

Сканер камеры использует интегрирование в режиме задержки по времени - рентгеновская камера двигается через тень от рентгеновских лучей во время регистрации изображения. Режим считывания сенсора точно синхронизирован с режимом движения камеры, что позволяет считать изображение с высоким качеством и дать полное объемное изображение, состоящее из миллиардов вокселей (трехмерных аналогов пикселей), при этом воксели, соответствующие чернилам, отличаются несколько большей яркостью.

Специалист по визуализации артефактов с помощью рентгеновского излучения из Университета Манчестера, Филипп Витерс (Philip Withers) отмечает, что работа представляет собой отличный пример применения современных методов анализа в археологии. Он считает замечательным не только то, что появляется возможность прочесть старые свитки по прошествии стольких лет, но и то, что их содержимое может быть архивировано в виде трехмерного цифрового изображения.

Дэвис отмечает, что работа над оптимизацией производительности сканера еще продолжается, причем самому Дэвису и его коллегам интересно не только довести до совершенства новый метода анализа исторических артефактов, но и прочитать содержание настоящих исторических документов, которые нельзя развернуть обычным способом.

Источник: RSC Chemistry World

метки статьи: #аналитическая химия, #химическая археология