Forskere dekonstruerer gammelt jødisk pergament ved hjælp af flere billedbehandlingsteknikker

Et billede kan sige mere end tusind ord, men at fange flere billeder af en artefakt på tværs af det elektromagnetiske spektrum kan fortælle en rig historie om den oprindelige skabelse og nedbrydning af historiske objekter over tid. Forskere demonstrerede for nylig, hvordan dette var muligt ved hjælp af flere komplementære billeddannelsesteknikker til ikke-invasivt at sondere en jødisk pergamentrulle. Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Grænser i materialer .

Et team af videnskabsmænd fra Rumæniens nationale institut for forskning og udvikling i optoelektronik udtog detaljer om manuskriptets originale materialer og fremstillingsteknikker ved at anvende forskellige spektroskopiske instrumenter. Disse specialiserede kameraer og enheder tager billeder, som det menneskelige øje normalt ikke kan se.

"Målet med undersøgelsen var ... at forstå, hvad tidens gang har bragt over objektet, hvordan det blev forringet, og hvad ville være den bedste tilgang til dens fremtidige bevaringsproces, " forklarede Dr. Luminita Ghervase, en medforfatter på papiret og forsker ved instituttet.

Manuskriptet, som holdet undersøgte, var en dårligt bevaret, men hellig rulle indeholdende flere kapitler i Esters Bog fra den hebraiske bibel. En artefakt fra en privat samling, man vidste kun lidt om genstandens herkomst eller historie.

"Brugen af ​​komplementære undersøgelsesteknikker kan kaste lys over den ukendte historie af et sådant objekt, " bemærkede Ghervase. "I nogle år nu, ikke-invasiv, ikke-destruktive undersøgelsesteknikker er førstevalg til at undersøge kulturarvsgenstande, at overholde en af ​​hovedreglerne for bevaringspraksis, som er at ikke skade genstanden."

En af de mere almindelige billeddannelsesteknikker er multispektral billeddannelse, som involverer scanning af et objekt inden for bestemte dele af det elektromagnetiske spektrum. Sådanne billeder kan vise ellers usynlige detaljer om manuskriptets slitage. Forskellige ultraviolette tilstande, for eksempel, afslørede en mørk plet på rullen, der kunne indikere en reparation ved hjælp af et organisk materiale såsom en harpiks, fordi pletten kraftigt absorberer UV-lys.

En beslægtet teknik, hyperspektral billeddannelse, blev brugt til at bestemme det materielle grundlag for blækket på det gamle pergament. Forskerne opdagede to forskellige typer blæk, en anden indikation på, at nogen tidligere kan have forsøgt at reparere varen. De brugte også en computeralgoritme til at hjælpe med at karakterisere de spektrale signaler fra individuelle pixels for yderligere at skelne materialerne - en metode, der lover at rekonstruere selve teksten.

"Algorithmen, der bruges til materialeklassificering, har potentialet til at blive brugt til at identificere spor af blækket for at udlede bogstavernes mulige originale form, " sagde Ghervase.

Holdet brugte også en billedbehandlingsteknik kendt som røntgenfluorescens (XRF), som kan identificere den slags kemikalier, der bruges i både blækket og fremstillingen af ​​pergamentet. For eksempel, XRF fandt rige koncentrationer af zink, et kemikalie, der ofte er forbundet med blegningsprocessen, men muligvis en anden indikation af tidligere restaureringsbestræbelser. Endelig, forskerne brugte et Fourier-transform infrarødt (FTIR) spektrometer til at identificere andre tilstedeværende kemikalier ved hjælp af en infrarød lyskilde til at måle absorption. Specifikt, FTIR-analysen gav et dybdegående billede af forringelseshastigheden af ​​kollagenet i rullen, som er lavet af dyrehud, blandt andre indsigter.

Anvendelse af disse forskellige billedbehandlingsteknikker til at dissekere pergamentet kunne hjælpe konservatorer med at genoprette objektet tættere på dens oprindelige tilstand ved at identificere de materialer, der blev brugt til at skabe det.

"De kan klogt afgøre, om der er blevet brugt upassende materialer, og hvis sådanne materialer skal fjernes, " sagde Ghervase. "Desuden, restauratører kan vælge de mest passende materialer til at restaurere og bevare genstanden, udelukker eventuelle inkompatible materialer."