Digitisation / Cataloguing of non-textual objects: Creation of a Standard for the 3D computed tomography of musical instruments and enhancement of the MIMO Digitisation Standard (DFG-MUSICES)
Final Report Abstract
Am Projektbeginn wurde ein repräsentatives Korpus von Objekten erstellt, der in der endgültigen Version 105 Objekte mit einer großen Vielfalt bei Größe, Struktur und Material enthielt. Entsprechend der röntgenphysikalischen Eigenschaften wurde nach dem vorherrschenden Material in mehrere Hauptklassen eingeteilt, innerhalb derer die Testexemplare so ausgewählt wurden, dass der Bereich, in dem die Größe des Instruments liegen kann, bestmöglich abgedeckt wird. Bis auf zwei Hammerflügel wurden alle Instrumente auf einer von drei CT-Maschinen gemessen, die gemäß der angestrebten Ortsauflösung sowie der zu durchdringende Materiallänge und –dichte ausgewählt wurden. Bei einer Recherche zur Beschreibungstiefe und -qualität in 19 repräsentativen Bestandskatalogen erwies sich eine Ortsauflösung von mindestens 0,1 mm durchgehend für alle Instrumententypen als anzustrebend. Beim Thema Bildqualität lag der Fokus der Optimierungsarbeiten auf vier Bereichen: 1. Methoden zur Messfelderweiterung; 2. Artefaktreduktion mittels alternativer Bildrekonstruktionsalgorithmen; 3. Optimierung von Position und Orientierung des Objekts im CT-System; 4. Einsatz der Zwei-Spektren-Technik beim Problem der metallischen Bauteile in Verbindung mit organischen Werkstoffen. Die erzeugten 3D-Datensätze werden über die im Entstehen befindliche Projekt-Website des GNM mittels des von Fraunhofer beigesteuerten Reko-Web-Viewers im Open Access zugänglich gemacht. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, niedriger aufgelöste Derivate zu definieren. Handhabung und Transport der Instrumente erfolgte nach museumsüblichen konservatorischen Vorgaben. Zur Positionierung während des Scanvorgangs wurde ein multifunktionales Montagesystem entwickelt und zur Bestimmung der Messunsicherheit in der Regel ein kalibrierter Kugelstab ins Messvolumen integriert. Dieses Vorgehen ersetzte die anfänglich geplante Methodik, die Messungen zu wiederholen. Der gesamte Arbeitsablauf wurde in Checklisten festgehalten, die eine systematische Messungsvorbereitung garantieren. Zur Identifikation von Materialien sollten ursprünglich Zwei-Spektren-Verfahren zum Einsatz kommen. Davon wurde auf Grund der hohen Kosten und Belastung der Objekte abgesehen. Alternativ wurden Referenzmaterialien zusammen mit dem Objekt gemessen. Aus dem Vergleich der Bilddaten im Objekt bzw. der Referenz werden Rückschlüsse auf die vorhandenen Materialien gezogen. Die entwickelten Messprozeduren wurden an den mehr als 100 historischen Originalinstrumenten angewendet. 20 TeraByte Daten wurden katalogisiert, mit Metadaten angereichert, archiviert und werden mittels einer Datenbank der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt. Insgesamt zeigte sich, dass es möglich ist, die meisten historischen Musikinstrumente mit sehr guter Bildqualität zu tomographieren, d.h. mit ausgezeichneter Kontrastauflösung auch in organischen Baumaterialien und Ortsauflösungen besser als 100 µm. Zur Abstimmung mit der Scientific Community wurden drei Expertentreffen mit nationaler und internationaler Beteiligung durchgeführt. Das Standard-Dokument („Empfehlungen ..“) integriert die genannten Themen und fungiert als Handbuch für die 3D-CT-Erfassung von Musikinstrumenten und anderem Kulturgut. Grundlegende Überlegungen und experimentelle Ergebnisse in einem Anhang sollen Anwender/innen bei der Durchführung und der Erzielung hochqualitativer Ergebnisse weiter unterstützen.
