Мэта гэтага артыкула — апісаць некаторыя перавагі, якія можа прапанаваць мультыспектральная здымка (multispectral imaging) у пытаннях вывучэння ранніх карт. Гэтая нядаўна распрацаваная методыка з'яўляецца неацэннай для атрымання тэксту і іншых складнікаў рукапісаў і друкаваных кніг, якія былі пашкоджаны альбо згубілі чытэльнасць праз выцвіласць, вільгаць, агонь, празмерную расфарбоўку, палімпсестны рукапіс і зморшчыны.

Тэрміны "мультыспектральная здымка" і "гіперспектральная здымка" маюць на ўвазе адрозны збор дадзеных: мультыспектральны (некалькі палос шырокага дыяпазону) і гіперспектральны (шматлікія поласы вузкага дыяпазону). На жаль, гэтыя тэрміны выкарыстоўваюцца непаслядоўна, таму можна рэкамендаваць для выкарыстання агульны тэрмін "спектральная здымка". Працэс залежыць ад простага факта, што розныя пігменты па-рознаму рэагуюць на святло; гэта таксама справядліва для святла па-за межамі бачнага спектру — як ультрафіялетавага, так і інфрачырвонага. Выявы, атрыманыя на розных частотах святла, могуць выявіць фрагменты альбо рысы пашкоджаных тэкстаў, і як толькі вызначаны найлепшы спосаб сінтэзу інфармацыі, выяўленай некалькімі такімі здымкамі (адсюль "мультыспектральны"), пашкоджаны тэкст часта можна аднавіць і зрабіць разборлівым.¹

Я прадэманструю перавагі мультыспектральнай здымкі, даючы справаздачу аб яе прымяненні да вялікай карты свету, зробленай Генрыхам Мартэлусам каля 1491 года, якая цяпер знаходзіцца ў Бібліятэцы рэдкіх кніг і рукапісаў Бейнеке (Beinecke Rare Book and Manuscript Library) пры Ельскім універсітэце.²

Генрых Мартэлус быў нямецкім картографам, працаваў у Фларэнцыі ў другой палове XV ст. Ён зрабіў карты для рукапісаў "Геаграфіі" Пталамея, выпусціў Ілюстраваную кнігу-астравоў з картамі (Insularium Illustratum), а таксама ствараў асобныя карты свету. Калі карта Мартэлуса, якая зараз у Елі, усплыла ў Берне ў канцы 1950-х, яна стала прадметам папярэдніх неапублікаваных даследаванняў Р. А. Скелтана (R. A. Skelton) і Раберта Альмагія (R. Almagià), якія рашуча выказаліся аб сапраўднасці і важнасці карты.³ Карта лічылася ключавой крыніцай для Марціна Бегайма (Martin Behaim, 1459–1507) пры стварэнні яго глобуса 1492 г.⁴ Яна таксама лічыцца найлепшым картаграфічным адлюстраваннем геаграфічных паняццяў Хрыстафора Калумба; сапраўды, ёсць важкія падставы думаць, што Калумб бачыў альбо гэтую, альбо падобную карту Мартэлуса.⁵ Мяркуецца таксама, што Ельскі рукапіс мог паўплываць на Марціна Вальдзеемюлера пры стварэнні яго знакамітай карты свету 1507 года, адзіны ацалелы экзэмпляр якой захоўваецца ў Бібліятэцы Кангрэса ЗША.⁶ На абедзвюх картах выкарыстоўваецца аднолькавая мадыфікаваная форма другой праекцыі Пталамея з трыма кругавымі дугамі для кожнага мерыдыяна замест адзінкавай кругавой дугі Пталамея, таксама падобна адлюстраванна Усходняя Азія.

Першыя паведамленні аб Ельскай карце Мартэлуса прывіталі яе як "найвышэйшай важнасці"⁷, "адну з найкаштоўнейшых рэліквій, выяўленых у XX стагоддзі"⁸ і "адсутнае звяно", якое здаўна пастулявалі і шукалі гісторыкі, што займаліся ідэалагічнымі абставінамі адкрыцця Амерыкі⁹, таксама былі заклікі да далейшых пошукаў. Пры гэтым было няшмат зроблена па вывучэнні карты з моманту ўзнікнення цікавасці ў першыя некалькі гадоў пасля яе адкрыцця і ананімнага ахвяравання ў Ель.¹⁰

Асноўная прычына, чаму так мала ўвагі навукоўцаў было прысвечана рукапіснай карце, заключаецца ў тым, што большасць тэкстаў на ёй нечытэльныя (мал. 1 і мал. 2). Хоць некаторыя тапонімы ў шыльдах (banners) і напісанне ў картушах лёгка чытаюцца, некаторыя апісальныя тэксты чытаюцца з вялікай складанасцю, а ў пераважнай большасці выпадкаў фарба, якая выкарыстоўвалася для напісання слоў, выцвіла да колеру вельмі блізкага да колеру зямлі або іншага фона. У некаторых месцах карты можна ўбачыць, што ёсць надпіс, і разгледзець формы некаторых літар, але яны занадта неразборлівыя, каб скласці паслядоўнасць, не кажучы ўжо пра распазнаванне слоў. У іншых месцах напісанне няўзброеным вокам нябачна. Інфрачырвоныя і ўльтрафіялетавыя фотаздымкі, зробленыя ў канцы 1950-х гадоў, зрабілі бачнымі шмат тэкстаў на карце, а некаторыя з іх разборлівымі, але нават яны засталіся нявывучанымі.¹¹

Мультыспектральная здымка карты

Важнасць Ельскай карты і відавочная прысутнасць шматлікіх выцвілых надпісаў рабілі яе выдатным кандыдатам для мультыспектральнай здымкі, і ўльтрафіялетавыя здымкі канца 1950-х, якія раскрылі некаторыя тэксты, пацвердзілі гэта. Адпаведна, у ліпені 2013 года каманда, якая складалася з Грэгары Хэйварта (Lazarus Project, University of Mississippi), Майкла Фелпса (Early Manuscripts Electronic Library), Роджэра Істана (Rochester Institute of Technology), Кенэта Бойдстана (CEO of MegaVision) і мяне ў якасці галоўнага даследніка, падала заяўку на атрыманне гранта ў рамках Праграмы гуманітарных калекцый і даведачных рэсурсаў Нацыянальнага гуманітарнага фонду ЗША для фінансавання мультыспектральнай здымкі Ельскай карты Мартэлуса.¹² Заяўка на грант была зацверджана, і каманда наведала Бібліятэку рэдкіх кніг і рукапісаў Бейнеке ў Нью-Хейвене на дзесяць дзён у жніўні 2014 года, каб зрабіць фота.¹³

Супрацоўнікі бібліятэкі Бейнеке пад кіраўніцтвам галоўнага захавальніка Крысцін Э.Макарта распачалі далікатны працэс выняцця карты з футарала для праекта. Карта размяшчалася на вялікім мальберце, пастаўленым MegaVision, паверхня якога была нахілена на 10 градусаў ад вертыкалі, каб карта пад сваім цяжарам заставалася на месцы (мал. 4). Вялікі памер дакумента (122 × 201 см) азначаў, што яго трэба было здымаць па секцыях з накладаннем — сеткай з адзінаццаці слупкоў і пяці радкоў, — каб атрыманыя выявы можна было злучыць на кампутары.

Пры мультыспектральным фатаграфаванні адноснае размяшчэнне святлодыёдных лямпаў і камеры неабходна вытрымліваць дакладна, і таму, карту трэба было перамяшчаць пад стацыянарнай камерай для таго, каб сфатаграфаваць кожную секцыю. Паверхню мальберта можна было перамяшчаць, каб карта магла перамяшчацца як злева направа, так і зверху ўніз. Асвятленне паступала ад двух спецыяльна распрацаваных і кантраляваных кампутарам масіваў святлодыёдных ліхтароў, якія паслядоўна выпраменьвалі дванаццаць пэўных частот святла на здыманым участку. Гэтыя частоты вагаліся ад 365 нанаметраў ва ўльтрафіялетавай частцы спектру праз бачны дыяпазон да інфрачырвонага ў 940 нанаметраў. Выявы былі зроблены камерай MegaVision з памерам 8176 × 6132 пікселяў на плоскасці выявы.

Дадзеныя, атрыманыя падчас мультыспектральнай здымкі, патрэбна было апрацаваць, каб выявіць патрэбныя асаблівасці карты; гэта значыць, павінны былі быць выпрацаваны найлепшыя спосабы аб'яднання груп малюнкаў, каб "аднавіць" цікавыя асаблівасці карты. Пасля таго, як было знойдзена эфектыўнае рашэнне для адной часткі аб'екта, дадатковыя лічбавыя інструменты маглі быць выкарыстаны для таго, каб зрабіць тэкст ці іншыя элементы больш выразна бачнымі. Большую частку апрацоўкі малюнкаў на карце Мартэлуса зрабілі Роджэр Істан і Кен Бойдстан з дапамогай Кевіна Сака з выкарыстаннем праграмнага забеспячэння ENVI ад Exelis Visual Information Solutions, а таксама шматлікіх індывідуальных лічбавых інструментаў, распрацаваных Істанам і Бойдстанам.¹⁴

Вынікі мультыспектральнай здымкі

Праект быў паспяховым: вялікая колькасць тэкстаў на карце, якія раней былі нябачнымі альбо нечытэльнымі, сталі чытэльнымі, а спектральныя здымкі таксама дазволілі ўбачыць графічныя асаблівасці карты, якія "згаслі", у тым ліку горныя хрыбты і выявы гарадоў. Я буду выкарыстоўваць шэраг малюнкаў «да» і «пасля», каб паказаць магчымасці і моц тэхнікі; поўная транскрыпцыя і абмеркаванне выяўленых тэкстаў будзе апублікавана ў кнізе пра гэты праект.¹⁵

У натуральным святле выява картуша ў правым ніжнім куце карты выразна паказвае, што тэкст ёсць, і некалькі літар можна расшыфраваць, але тэкст у цэлым нечытэльны (Выява 5а). Аднак на мультыспектральным малюнку тэкст цалкам і лёгка чытаецца (Выява 5b).

Калі мы рабілі здымку, дык чакалі, што апісальны тэкст будзе знойдзены на поўдні Японіі, бо такі тэкст знойдзены на асобнай карце Японіі ў Фларэнцыйскім рукапісе Кнігі астравоў Мартэлуса.¹⁶ На выявах гэтых астравоў у натуральным святле тэкст, здаецца, прысутнічае, але нечытэльны (Выява 6а). Шматспектральны малюнак выяўляе яго (Выява 6b). Чытанне выяўленага тэксту не пазбаўлена складанасцей, і мне не ўдалося яго расшыфраваць, але спектральныя выявы аднавілі яго настолькі, што дазваляюць параўноўваць з тэкстам пра Японію, напрыклад, на карце свету 1507 года Марціна Вальдзеемюлера.

Адной з асаблівасцей, якая ўскладняла апрацоўку здымкаў Ельскай карты, з'яўляецца тое, што тэксты былі напісаныя рознымі пігментамі, і кожны пігмент па-рознаму рэагаваў на святло. Працэс, які прымяняўся да здымкаў пэўнай секцыі карты, мог выявіць некаторыя - але не абавязкова ўсе - тэксты, тады як іншы спосаб апрацоўкі здымкаў выявіў бы дадатковыя тэксты ў секцыі. Напрыклад, у Індыі адзін апрацаваны мультыспектральны здымак значна павышае разборлівасць трох тэкстаў на поўнач ад Тропіка рака, але не дазваляе выявіць больш доўгі тэкст паміж Тропікам і Sinus Magnus на поўдні (Выява 7а). На спектральным малюнку, зробленым з выкарыстаннем іншага працэсу, мы бачым іншы эфект (Выява 7b).

Два месцы на Ельскай карце, заходняе і паўднёвае ўзбярэжжы Афрыкі, асабліва цікавілі навукоўцаў: карысна было б даведацца аб тапонімах на тых узбярэжжах, якія паказвалі б пра веданне Мартэлусам аб ранніх партугальскіх плаваннях. Пад натуральным святлом гэтыя назвы не проста нечытэльныя, але нябачныя (Выява 8а). Спектральная здымка, аднак, паспяхова іх выяўляе (Выява 8b), за выключэннем вузкай паласы ўздоўж узбярэжжа, дзе фізічны стан карты, верагодна, слаі розных пігментаў, перашкаджаюць аднаўленню каля трох літар у кожным тапоніме, нягледзячы на эксперыменты з рознымі спосабамі апрацоўкі выяў.

Усе мультыспектральныя выявы Ельскай карты Мартэлуса будуць даступныя ў вольным доступе на сайце бібліятэкі Бейнеке. Яны закладуць аснову для навуковага ўзаемадзеяння з усімі аспектамі карты: гэтая важная работа Мартэлуса, якая так доўга заставалася загадкай, нарэшце стане даступнай для аналізу.

Але, выходзячы шырэй за гэты канкрэтны прыклад, я спадзяюся, што маё кароткае тлумачэнне мультыспектральнай здымкі і дэманстрацыя таго на што яна здольная, будзе заахвочваць абмеркаванне сярод гісторыкаў картаграфіі актуальнасці гэтай тэхналогіі для іншых гістарычных карт, на якіх пашкоджанні абмежавалі альбо цалкам зрабілі немагчымымі даследаванні.

Праект Лазара ва Універсітэце Місісіпі (Lazarus Project at the University of Mississippi), у савеце якога я знаходжуся, мае на мэце зрабіць мультыспектральную здымку даступнай для ўстаноў культуры. Дастаўка здымачнай групы ва ўстанову непазбежна цягне за сабой выдаткі, але сама тэхналогія пастаўляецца бясплатна.

[1] Выкарыстанне мультыспектральных здымак для аднаўлення тэксту абмяркоўваецца ў Reviel Netz і William Noel "The Archimedes Codex: How a Medieval Prayer Book Is Devingting the True Genius of Ancientity's Greatest Scientist" (Philadelphia, Da Capo Press, 2007). Гэты і наступны абзац абапіраюцца на дадатак Роджэра Істана (Roger Easton), Грэгары Хейворта (Gregory Heyworth) і Кэнэта Бойдстана (Kenneth Boydston) пад назвай "Equipment and techniques used in the multispectral imaging of the Yale Martellus map" ў маім даследаванні карты Мартэлуса з выкарыстаннем мультыспектральнай здымкі "Henricus Martellus’s World Map at Yale (c. 1491): Multispectral Imaging, Sources, Influence" (New York: Springer, 2019).
[2] Карта Генрыха Мартэла ў Елі мае памер 122 × 201 см, або каля 4 × 6.5 футаў, уключаючы надрукаваную акантоўку, якая мае шырыню 1,2 см, але не з'яўляецца суцэльнай частка карты. Бібліятэчны шыфр Art Store 1980.157.
[3] Гэтыя папярэднія даследаванні зараз знаходзяцца ў файле ў бібліятэцы Бейнеке (без бібліятэчнага шыфру). Гэта R. A. Skelton, "World map by Henricus Martellus Germanus, c.1489, at Berne", January 10−17, 1960 (18 старонак і 1 малюнак); R. A. Skelton, "World map by Henricus Martellus Germanus, c.1489, at Berne: Supplementary Report", June, 1960 (5 старонак); Roberto Almagià, "Worldmap by Henricus Martellus at Berne", June, 1960 (7 старонак); і J. S. Sioid, "Documents for the technical examination of the World map studied in Berne", June, 1960 (калекцыя выяў карты ў натуральным асвятленні, інфрачырвоным і ультрафіялетавым).
[4] Глядзі Skelton, "World map by Henricus Martellus Germanus" (заўвага 3), 10−12; George Kish, "Two fifteenth-century maps of “Zipangu”: notes on the early cartography of Japan", The Yale University Library Gazette 40:4 (1966): 206−14; Carlos Sanz, "Un mapa del mundo verdaderamente importante en la famosa Universidad de Yale", Boletín de la Real Sociedad Geográfica 102 (1966): 7−46, esp. 18−24 and 30; and Arthur Davies,"Behaim, Martellus and Columbus", Geographical Journal 143:3 (1977): 451−59.
[5] Roberto Almagià, "I mappamondi di Enrico Martello e alcuni concetti geografici di Cristoforo Columbo", La Bibliofilia 42 (1940): 288−311, esp. 307; Skelton, "World
map by Henricus Martellus Germanus" (гл. заўвага 3), 14−17; і Sanz, "Un mapa del mundo verdaderamente importante" (гл. заўвага 4), 11−18.
[6] Пра уплыў Мартэлуса на Вальдзеемюлера і асабліва пра падабенства Ельскай карты Мартэлуса да карты Вальзеемюлера гл. Sanz, "Un mapa del mundo verdaderamente importante" (заўвага 4), 17-18; і Peter H. Meurer, "Cartography in the German lands, 1450−1650", in The History of Cartography, vol. 3:2, "Cartography in the European Renaissance", ed. David Woodward (Chicago, University of Chicago Press, 2007), 1172−245, асабліва 1183 і 1205. Карта 1507 года была апублікавана ў факсімільным выглядзе ў "Die älteste Karte mit dem Namen Amerika aus dem Jahre 1507 und die Carta marina aus dem Jahre 1516 des M. Waldseemüller (Ilacomilus)", ed. Joseph Fischer and Franz Ritter von Wieser (Innsbruck, Wagner’schen Universitäts-Buchhandlung, 1903; Amsterdam, Theatrum Orbis Terrarum, 1968); and in John W. Hessler and Chet Van Duzer "Seeing the World Anew: The Radical Vision of Martin Waldseemüller’s 1507 & 1516 World Maps" (Washington, DC, Library of Congress, and Delray Beach, FL, Levenger Press, 2012).
[7] Alexander Vietor, "A Pre-Columbianmap of theworld, ca. 1489", Yale University Library Gazette 37 (1962): 8−12, перадрук у Imago Mundi 17 (1963): 95−96, map facing 95.
[8] Ilaria Luzzana Caraci, "Il planisfero di Enrico Martello della Yale University Library e i fratelli Colombo", Rivista Geografica Italiana 85 (1978): 132−43, у перакладзе на англійскую
 "Henricus Martellus" map in the Yale University Library and the Columbus brothers", у ёй The Puzzling Hero: Studies on Christopher Columbus and the Culture of His Age (Rome, Carocci, 2002), 281−91, at 282.
[9] Skelton, "World map by Henricus Martellus Germanus" (глядзі заўвагу 3); цытуе Vietor, "A Pre-Columbian map" (глядзі заўвагу 7), 96. Skelton скончыў свой "Supplementary report" of June, 1960 (глядзі заўвагу 3), адзначыўшы "Тут карту з Берна [маецца на ўвазе Ельская карта Мартэлуса] можна параўнаць з адсутным фрагментам у галаваломцы, ідэнтыфікацыя якой дазваляе астатнім кавалкам стаць на свае месцы".
[10] У дадатак да прац, прыведзеных у папярэдніх згадках, гл. Marcel Destombes, Mappemondes, A.D. 1200−1500 (Amsterdam, N. Israel, 1964), 229−33 з табліцамі 37−38. Некаторыя сцвярджаюць, што "Чацвёрты паўвостраў" (Fourth Peninsula) або "Паўвостраў хваста цмока" (Dragon’s Tail Peninsula) на паўднёвым усходзе Азіі на картах Мартэлуса сведчыць аб папярэднім адкрыцці Паўднёвай Амерыкі: гл. see Paul Gallez, "Walsperger and his knowledge of the Patagonian giants", Imago Mundi 33 (1981): 91−93; і
 Gustavo Vargas Martínez, "América en un mapa de 1489" (Mexico City, Taller Abierto, 1996). Гэтая тэорыя была абвергнута Ilaria Luzzana Caraci, "L’opera cartografica di Enrico Martello e la “prescoperto” dell’America", Rivista Geografica Italiana 83 (1976): 335−44, у перакладзе на англійскую "The cartographic works of Henricus Martellus and the “pre-discovery” of America", in her The Puzzling Hero (глядзі заўвагу 8), 271−80; і William A. R. Richardson, "South America on maps before Columbus? Martellus’s “Dragon’s Tail”
 peninsula", Imago Mundi 55 (2003): 25−37.
[11] Гэтыя фотаздымкі, зробленыя прафесарам Базеля Кадорынам, можна знайсці ў Sioid "Documents forthe technical examination of the World map studied in Berne", June, 1960 г. (глядзі заўвагу 3).
[12] Інтэрнэт-сайт Lazarus Project: http: //www.lazarusprojectimaging.com/; і электронная бібліятэка ранніх рукапісаў: http://emel-library.org/.
[13] Grant PW-51707-14, ‘Multi-spectral Imaging of the World Map by Henricus Martellus (c. 1491) at the Beinecke Library, Yale University’.
[14] Для абмеркавання метадаў, якія выкарыстоўваюцца для апрацоўкі мультыспектральных здымак, глядзі William A. Christens-Barry, Roger L. Easton, Jr., і Keith T. Knox, "Imaging and image-processing techniques", in The Archimedes Palimpsest, ed. Reviel Netz et al. (Cambridge and New York, Published for the Walters Art Museum by Cambridge University Press, 2011), 1: 182−215; and Roger L. Easton, Jr., and David Kelbe, "Statistical processing of spectral imagery to recover writings from erased or damaged manuscripts", Manuscript Cultures 7 (2014): 35−46.
[15] Глядзі заўвагу 2.
[16] Фларэнцыя, Biblioteca Medicea Laurenziana, Pluteo 29.25, fol. 76r. Карта Японіі ў фларэнтыйскім рукапісе праілюстравана ў Almagià "I mappamondi di Enrico Martello" (глядзі заўвагу 5), 303; і ў Sebastiano Gentile, ed., Firenze e la scoperta dell’America: umanesimo e geografia nel ’400 fiorentino (Florence, Olschki, 1992), plate 46. Для абмеркавання глядзі Kish, "Two fifteenth-century maps of “Zipangu”" (заўвага 4).

I and my project colleagues are indebted to E. C. Schroeder, Director of the Beinecke; Christine E. McCarthy, Chief Conservator; Raymond Clemens, Curator for Early Books and Manuscripts; Rebecca Hatcher, Preservation Coordination Librarian; and many other members of the Beinecke’s staff for their assistance during our work at the library.

Артыкул першапачаткова быў прадстаўлены на Міжнароднай канферэнцыі па гісторыі картаграфіі, Антверпен, 12–18 ліпеня 2015 г. Публікуецца з дазволу аўтара.

Арыгінальны артыкул: Chet Van Duzer. Multispectral Imaging for the Study of Historic Maps: The Example of Henricus Martellus’s World Map at Yale, Imago Mundi 68.1 (2016), pp. 62–66.