Software & Systems

При оценке качества современных реставрационных работ совершенствование методов и аппаратных средств анализа состояния сохранности памятника живописи и контроля качества процесса реставрации становится вес более актуальным. Наличие тонких индивидуальных особенностей технологических приемов исполнения произведений живописи затрудняет их системный анализ. Создаваемая ныне экспертная система оценок требует высококвалифицированных специалистов в различных областях знаний. Только выявление и систематизация данных о стадиях создания живописных произведений позволит научно обосновать процесс реставрации. Чтобы широко внедрить такую экспертную систему в практическую реставрацию, необходимо автоматизировать наиболее трудоемкие и ответственные этапы ее реализации, а в перспективе полностью исключить ручную обработку информации в процессе экспертизы произведения живописи. Это позволит сократить число ошибок, повысить объективность оценок и их достоверность.

Среди комплекса проблем, которые должны решаться на пути к этой цели, важное значение приобретает создание теоретических и экспериментальных предпосылок для построения на базе современных ЭВМ системы обработки оптической информации, которая позволит автоматизировать анализ состояния сохранности и контролировать качество реставрации произведения жинописи посредством обнаружения, распознавания и машинной обработки информативных участков живописи и обеспечит выдачу необходимой текстовой и графической документации ни всех этапах. Для создания такой системы необходимо:

—  разработать алгори гм (порядок автоматической обработки оптической информации о состоянии по верхности живописи);

—  создать программу;

—  определить виды, оптимальный обьем и унифицированную форму представления документации, обеспечивающие надежное хранение, оперативный поиск, доступ, возможность тиражирования и удоб ство пользования.

Существующая реставрационная документация состоит из описательной (текстовой) и изобразительной частей. И если раньше преобладала текстовая, то в последнее время возрастает внимание к изобразительным формам, позволяющим более полно и наглядно отразить процесс реставрации. Для дальнейшего развития иллюстративных форм документации н паспорте реставрации необходима использовать традиционные графический средства, различные специальные аиды фотосъемки, в том числе в ИК-, УФ- и рентгеновских лучах, фотограмметрию, а также применяемую в технике оптическую обработку изображений, способы машинной графики, которые позволят поднять документирование реставрационного процесса на качественно новый уровень,

В отчетной исследовательской и реставрационной документации произведений живописи, наряду с удачными образцами графической документации в виде картограмм, можно отметить и формальный подход к отчетности, что не позволяет отразить ни состояние сохранности, ни сам процесс реставрации. Вызывает сомнение не только сам способ исполнения графики, но и ее научная состоятельность.

В настоящее время нет единых критериев и требований к графической документации. Поэтому в одних случаях она просто дублирует фотофиксацию и текст, в других (из-за избыточности и бессистемности подачи информации) превращается в своего рода изобразительные ребусы, на решение которых уходит мпого времени и сил. Часто наблюдается увлечение художественной стороной графики, когда с помощью художественных средств художник-реставратор пытается создать впечатление авторской живописи. Следует отметить и реальные расхождения в выполнении аттестационной и текущей производственной реставрационной документации.

При разработке новых форм графической реставрационной документации необходимо соблюдать основное требование — строгое соответствие формы графического информационного средства его функциональному назначению и содержанию отображаемой информации.

В качестве первого опыта машинной графической реставрационной документации можно привести пример се выполнения во Всесоюзном научно-исследовательском институте реставрации (ВНИИР) при анализе состояния сохранности красочного слоя иконы «Успение» (XVI век). Работа заключалась в создании алгоритма исследования состояния сохранности, его реализации вручную и с помощью ЭВМ. а также получении максимально информативной и наглядной документации анализируемых фрагментов в вице рабочих картограмм. Необходимо было выявить и оценить на выбранных фрагментах живописи площади утрат авторского красочного слоя, участки более поздних записей и реставрационных тонировок. Для этого была проведена спектрозонаяьная фотосъемка (в видимом боковом свете, УФ-иИК-лу-чах) фрагментов живописи и их ручная обработка. Последовательность этапов графической обработки представлена на рис. 1. Специальная фотосьемка и графика выполнены реставраторами отдела темперной живописи ВНИИР А. П. Яблоковым, А. Н. Агарковым, А. В. Ренжиным, Г. Н. Малаховой.

Полученные таким образом картограммы фрагментов живописи позволяют анализировать состояние сохранности красочного слоя. Например, при оптическом совмещении трех картограмм можно получить наглядную картину соотношения площадей авторской живописи и участков утрат до грунта, поздних записей и реставрационных тонировок. При таком сопоставлении появляется возможность оценить качество проведенной реставрации.

По существующим методикам ре ста «рационные тонировки, выполненные при необходимости и по решению реставрационного совета, должны лежать строго в пределах утрат авторского красочного слоя. В процессе послойного раскрытия поздняя запись должна оставаться на участках утрат авторского слоя. Несоответствие границ укачанных участков при совмещении картограмм даст наглядное представление о качестве проведения операций раскрытия и 'тонирования.

Получение комплекта картограмм по анализу состояния сохранности, выполненных вручную по приведенной схеме, требует от реставратора высокой квалификации около месяца работы (с учетом техники изготовлении). Поэтому целесообразнее применять этот метод только для единичных случаев при экспертизе уникальных памятников живописи и культуры в связи с разработкой алгоритма машинной реализации графической реставрационной документации.

Очевидно, что оптическая информация должна с определенной степенью точности отражать состояние оптической плотности каждой точки визуально воспринимаемой картины. Чтобы представить оптическую информацию в цифровой форме, необходимо разбить плоскость изображения живописи с помощью координатной сетки, образованной линиями, параллельными осям X и У н декартовой системе координат, на единичные участки, или кадры, и присвоить каждому кадру свой уровень оптической плотности. Закодированная таким образом информация хранится в памяти ЭВМ. Такое представление оптической информации называется поэлементным, или матричным, и позволяет легко установить однозначное соответствие между картиной и ее представлением в памяти ЭВМ и тем самым обеспечить процесс кодирования изображения в цифровой форме и восстановления его при выводе из ЭВМ.

Работа по автоматизации анализа состояния сохранности поверхности красочного слоя нескольких фрагментов иконы была проделана нами с помощью системы обработки изображений PERICOLOR-2000 фирмы NUMELEC (рис. 2). Эта и подобная ей автоматизированные системы обеспечивают цифровую запись изображения в память ЭВМ, обработку его но заданному алгоритму при использовании операций выделения, корректировки, сложения, вычитания, подсчета площадей, масштабирования и других видов обработки элементов изображения.

Изображение с фотографий, полученных после спектрозональной съемки макрофрагмента живописи, вводится в ЭВМ. Весь процесс обработки контролируется на экране цветного видеомонитора. Сначала исходное изображение последовательно упрощается, выделяются интересующие участки (в дан-ном случае утраты красочного слоя), затем удаляется избыточная информация: убирается изображение ненужных деталей красочного слоя, кроме утрат, и исходное изображение представляется в виде наглядной картограммы с интересующими нас участками, выделенными с помощью контрастных условных цветов. Такую картограмму можно получить в виде цветной или черно-белой распечатки и проводить дальнейшую обработку изображения по задаваемой программе. Например, можно подсчитать площадь утрат и повреждений красочного слоя на картограммах, полученных с отпечатков после фотографирования фрагмента живописи в видимом боковом и н ИК-свете, или представить на картограмме общую картину состояния сохранности красочного слоя исследуемого фрагмента живописи, включая участки поздних записей и реставрационных тонировок, и т. д.

Таким образом, применение автоматизированной системы обработки изображений позволяет оперативно получать наглядную графическую документацию, отражающую все стадии реставрационного процесса с минимальными трудозатратами в реальном масштабе времени- Предварительная видеозапись изображения оригинала в различных областях спектра дает возможность заменить трудоемкую операцию спектрозона л ьной фотосъемки с последующим получением фотоизображений.

Наличие пакета прикладных программ в подобной автоматизированной системе полностью обеспечит обработку изображения по заданному алгоритму. После изучения несложного языка пользователя системы реставратор-эксперт сможет сам проводить быстрый и качественный анализ исследуемого объекта.

Однако это довольно дорогостоящее оборудование, требующее специальной подготовки обслуживающего персонала, поэтому имеет смысл при ведущих реставрационных организациях страны создать вычислительные центры коллективного пользования.

Проделанная нами работа дает основание сделать вывод, что использование новейших технических средств при реставрации позволяет оперативно контролировать качество реставрации, осуществляя научный подход к сохранению памятников культуры.