Konserveeritud kaardi digitaalne printimine: Palmse mõisakaardi repro
Autor: Jaak Rand
Number: Anno 2019/2020
Rubriik: Digiteerimine
Digitaalne print – mõiste
Digiteerimine on koordinaatide ja atribuutide kodeerimise protsess digitaalse andmestikuna, mis on vormindatud digitaalse andmekoguna vajadustele vastavasse failiformaati. viide1 ⁽¹⁾
Kuid mis on digitaalne ja mis on analoogne printimine? Mõistete erisus paljastub tihti just vastandite kaudu.
Digitaalne printimine vastandub analoogsele printimismeetodile (lametrükitehnikad nagu litograafia, gravüür jne) eelkõige puuduva füüsilise matriitsi poolest. Lühidalt öeldes, digitaalsel printimisel on matriitsi asemel maatriks – koordinaatraamistik, millel digitaalne andmestik moodustab algoritmi kaudu elektroonilise pinnakujutise. Seda saab kuvada monitoris või tekitada füüsiliselt lehe pinnale printeri abil.
Tänapäevaste digitaalsete printimistehnikate puhul on võimalik printida peaaegu kõikidele pindadele, kaasa arvatud vedelike pinnale.
Mõiste „digitaalne print“ ei ole aga otseses tähenduses midagi digitaalset, kuna print või trükk ise ei saa olla digitaalne. Print koosneb ikka värvidest ja nende moodustatud kontuuridest füüsilise materjali pinnal, print on üksnes jälg või tõmmis digitaalsest andmekogust. Väljend „digitaalne print“ on siiski funktsionaalsena kasutusel kujutavate tehnikate rakendusteadustes, kuna kujutisest genereeritakse trükk läbi arvuti ja printeri, mis „tõlgib“ digitaalse info kujutiseks.
Varem kasutati digikujutiste printimisel ka mõistet kõvakoopia (hard copy), kuna füüsilisel pinnal olev lõplikult määratletud kujutis ei võimalda mingeid digitaalseid muudatusi. See mõiste tuli kasutusele vastandina pehmekoopiale (soft copy), sest ekraanil kuvatud kujutist saab muuta, see allub nii modifitseerimisele kui failiformaatide muutmisele. Ka neid formaate saab kujutisteks nimetada ainult tinglikult, sest failidena sisaldavad nad ennekõike algoritmi ja andmeühikuid, bitte, mida arvuti vahendab kuvarile, millel tekkib visuaalne kujutis.
Digitaalse printimise hüppeline areng toimus suhteliselt lähiminevikus, paralleelselt digifotograafia ja fototöötluseks vajalike arvutiprogrammide arenguga 1990. aastatel. Peamine mõju digitaalse printimise kiirele ja heitlikule arenemisele tulebki digitaalse fotograafia ja kujutisfailide [digital imaging] tehnikate arengust. Arvutigraafika ja tindiprinterite pideva täiendamise kõrval on seda arenguliini järsult mõjutanud ka fototöötlusprogramm Adobe Photoshop.
Ka sõna „fotograafia“ ise on digitaalsete kujutiste kontekstis tinglik käibetermin – digifotograafia ei tekita kujutist valgustundlikule fotomaterjalile, see protsess ei sisalda ka keemilist töötlust. Digitaalne kaamera tekitab digitaalse andmekogu valgustundliku sensori kaudu. Foto asemel on fail. Füüsilisel kandjal visuaalne kujutis või pilt on täiesti eraldi protsess ja see kuulub digitaalse printimise valdkonda. [ill 1]
Kuidas tekkib kujutis printerist väljatuleval lehepinnal (materjalil), on digitaliseeritud visuaalse reproduktsiooni kõige kesksem ja ühtlasi kõige komplekssem teema. Lühike vastus oleks, et digitaalne printer kannab lehele värvipunkte või –piisku. Kuid see see vastus ei ole ammendav ega täpne, sest tänapäevaseid digiteerimis- ja printimistehnoloogiaid arvestades leidub vastuseid seinast seina.
Kuidas kohandub konkreetne vastus kindlale projektile, millist printi, millist digifotot või reprot just parajasti vajatakse, selgub iga muutujaga, alustades sellest, millest reprot tehakse ja millised on sellele esitatavad nõuded. Laiapõhjalise ja detailse ülevaate digiprintimisest annab saksa fotokonservaatori Martin C. Jürgens’i 2009. aastal ilmunud monograafia „The Digital Print”. viide2 ⁽²⁾
Ettevalmistused digiteerimiseks
Kasutame näitena ülisuurt topograafilist kaarti, millest sooviti teha digiprintimisel üks-ühele füüsiline koopia või n-ö hard copy – Palmse mõisamaade kaarti aastast 1864. viide3 ⁽³⁾
Eelandmete modelleerimine puudutab edaspidiseid otsuseid ja võimaldab visualiseerida soovitud tulemust. Sellest sõltub töömahuka protsessi valik. Nii tagatiskoopiale kui esitletavale koopiale paremate kasutusvõimaluste andmise nimel tuleb selles ette näha mitmeid muutujaid.
Maali, kaardi, graafilise lehe või mistahes tasapinnalise kujutise digiteerimise püsivateks väljakutseteks on ikka olnud erinevad visuaalsed moonutused, mis tulenevad valgusest, objektiivist, failiformaatidest. Moonutuse tüüpidest levinuimad on vale optika kasutusest tingitud digikujutise kõverdumine, vale valguse või kaameraseadistuse tõttu värvide vale salvestamine (color misregistration), vale distantsiga digiteerimisest tulenev kujutise detailsuse kadu. Osalt saab neid riske vähendada seadmete testimisel reeperiga. Reeper digiteeritakse reeglina enne digiteeritavat objekti, et kvalifitseerida valguse ja kaamera seadistustesed. Ideaalis peaks reeper olema digiteeritavale võttele ligilähedase suurusega. [ill 2] Kuid eriti suuremõõduliste tasapinnaliste digitööde korral nagu distantsilt skaneerimine aitab reeper kujutisfaili digitaalset infot kontrollida siiski ainult osaliselt. Siingi tekkib dilemma kuluefektiivse meetodi valikul: kas teha rohkem võtteid suurest kujutisest ja pühendada rohkem aega fototöötlusele või teha mitme reeperiga pinnalaotus mitmekordselt suurema võtte tarvis. viide4 ⁽⁴⁾
Tuleb märkida, et hea reeper on suhteliselt hinnaline testvara ja tavaliselt neid digiteerijatel mitmes eksemplaris ei ole. Repro tegemise puhul ei pääse aga järeltöötlusest, kus on omakorda väljakutsed pilditöötlusprogrammile ja graafikajaama riistvarale.
Palmse mõisakaardi repro puhul oli üheks nõudeks tulemuse detailne vastavus originaalile. Loomulikult tähendas see repro kujutise värvivastavuse ja selle elementide detailsuse kõrvutamist.
Kui konserveerimisprotsess on lõpetatud, alustatakse digiteerimise ettevalmistamist sellest, et välja selgitada, kui hästi saab eset mingil moel paigutada ja laotada ning millises asendis digiteerida. Tasapinnalise, kuid lainelise, kortsus või paindes eseme digiteerimisel on mõned praktilisemad abinõud olemas, ent igal sellisel praktikal on oma hind. Võimalus on kasutada staatilist lauda, vaakumlauda, klaasi raskusega silumist, klambreid või magneteid. Klaasi pigem välditakse, sest isegi ülipuhtad kristallklaasplaadid vähendavad digiteeriva seadme sensori tundlikkust. Erinevad kinnitused ja klambrid jätavad aga jälgi nii originaalile kui digiteeritud kujutisele, mistõttu eeldab see hilisemat detailsemat fototöötlust ja võimalikku konserveerimistöö lisa. Staatiline laud ei ole piisavalt võimas, et tugevalt paindes või lainelist lehte silendada. Seega on igal tehnikal omad eelised ja miinused. Koostöös konservaatoriga lepitakse kokku, milline on maksimaalne lubatud „viga“ digiteeritud tulemuses ja millist „väntsutamist“ kannatab originaal. Või seegi, kuidas vältida digiteerimisprotsessi võimalikke lisamõjusid esemele, näiteks valgustite pleegitavat või soojuslikku mõju esemele.
Kui materjal on õnnestunud digiteerida, siis teine ja väga oluline samm on proovitrüki tegemine, et näha, milline võiks digikujutis paista uuel materjalil. Siin mõjutavad protsessi ka printerite võimekus ja trükimaailma piirid. Ilme poolest ideaalsele materjalile ei pruugi alati saada ideaalselt prinditud tulemust ja vastupidi. See oleneb jällegi repro mõõtudest ja nõudest selle kvaliteedile.
Lähtekriteeriumiteks kujutisele on hea värvieristus ehk HDR (HighDynamicRange), kõrge resolutsioon (pixels per inch, ppi), ühtlane valguspeegeldus (flat) ja pinnatekstuur. Digiprindi ebaühtlane läige mõjutab oluliselt kujutise tajutavat ilmet. [ill 3]
Kõrgeks resolutsiooniks peetakse võimalikult väiksele alale langenud pikslite suuremat arvu, millest tulenevalt on pildil rohkem detailsust.
Palmse kaardi digiteerimise ettevalmistuse juures kõlas ka soov, et repro võiks imiteerida kaardi füüsilist raskust, sellel peaks paistma kaardimaterjali paksus ja kõvadus. Ja loomulikult pidi see olema vastupidav igapäevasele eksponeerimisele seinal, nii loomulikus valguses kui ruumi tehnilise valgustuse käes (fluorescent, tungsten).
Kõiki eelnevaid tingimusi arvesse võttes tuli suuremõõdulisele kaardile teha mitmekordne hindamine paralleelselt repro printimisvõimaluste otsimisega ja reprode hindamisega. Digiteerimisprotsessi kaasati ka digiprintimise disainer.
Nagu juba öeldud, oli tähelepanuväärne asjaolu kaardi suurus. Palmse mõisamaade kaardi pindala on umbes 16 ruutmeetrit! Kuna Palmse kaart ise konserveeriti säilitamiseks pakendatult, oli konserveerimistööde peamine pingutus ennekõike ettevalmistus digiteerimiseks. Kuigi see ei hõlmanud eseme täielikku konserveerimist, valmistasid konservaatorid kaarti digiteerimiseks ette ligi aasta. viide5 ⁽⁵⁾
Et repro paigutuks Palmse mõisas eksponeerimiseks sobivale seinale täpselt, tuli selle mõõtmeid vähendada – reprokaardi maksimaalne võimalik suurus (pindala) tuli arvutuslikult ligi kaks korda väiksem, kaardi kõrgus umbes 71% originaalist. Algne nõue üks-ühele printida seega loomulikult enam kõne alla ei tulnud. Prinditava repro uuteks mõõtudeks määrati kõrgus 2720 mm ja laius 3010 mm. See seadis digiteerimisprotsessile jällegi uued tingimused. Ligi kolmandiku võrra telje pikkuses tervikkujutist vähendades on vältimatu ka teatav detailsuse kadu, hoolimata sellest, kui kõrge resolutsiooniga on objekt eelnevalt digiteeritud. Tervikkujutise kokkusurumisel muutuvad varasemalt inimsilmale vaevumärgatavad pisidetailid veelgi nähtamatumaks. Digitaalsele kujutisfailile salvestatud resolutsioon võib olla 300 ppi (pixels per inch), kuid vähendades selle kujutise suurust füüsilistes mõõtmetes – see tähendab, kui digitaalse foto punktide arv jaotatult prinditava lehe pinnale väheneb –, annab tavalise printeri trükitihedus oluliselt madalama resolutsiooniga dpi (ink dots per inch) tulemuse. Kui repro detailsuse osas oli kompromiss leitud, vaadati koos digitaalprintimise tehnikutega üle ka võimalikud prinditavad materjalid ja võimalikud printimistehnoloogiad, et edasisi kadusid vähendada ja vältida. Valiti kaks võimalikku materjali, millele kaart printida.
Digiteerimine
Palmse mõisamaade kaardi transportimine ja paigutamine nii konserveerimise kui ka digiteerimise tarbeks oli mitmes mõttes delikaatne operatsioon – kaart ise oli kohmakalt suur ja mitte eriti käepärane, kuid samas habras.
Kaardi originaal oli juba varasemalt kasutuses olles keskelt rebenenud. Muuseumis oli see eksponeeritud kahe kõrvuti asetseva tükina. [ill 4] Konserveerimisprotsessis neid pooli kokku ei liidetud.
Niisiis digiteeriti kaart tegelikult kahe eraldi paanina.
Piisavalt paljude abikätega sai paani seinale riputada ja osaliselt lahti rullida. Skaneerimise ajal paigutas ja liigutas kaarti kohati koguni neli inimest. [ill 5] Osadeks jaotatult digiteeriti kaart samm sammult, seda rullilt kerides. [ill 6] Digiteerimise järgselt tekkis n-ö mosaiik. Tükkide kokkuühendamise käigus (pilditöötlusprogrammis) loodi kahest kaardipaanist eraldi kujutis ja seejärel neid ühele pinnale kokkutoov terviklik kujutis, tervik-kaart, kus on keskel nähtav rebimisjälg. Kokku saadi kolm digikujutist: vasak paan, parem paan ja mõlemad paanid koos.
1. Digiseadmete valik: Archive Scanback Rencay, horisontaalne statiiv ja Rodenstock 90mm f/5.6 HR Digaron-W objektiiv. [ill 7] Skaneerimise tarkvara: Rencay scanback’i jaoks tehtud Renview.
2. Valgustuse ühtluse mõõtmine ja varjukorrektuuri profiili ettevalmistused (tehti eraldi skaneerimine ühtlaselt valgelt pinnalt, taustmaterjal) ning värvivastavuse ja moonutuste testimine (reeperi skaneerimine). Objekti skaneerimine. [ill 8] [ill 9] [ill 10]
3. Värviprofiil ja värviruum. Skaneerimistarkvara võimaldab digitöödele alati lisada iseseisvalt kalibreeritud või standardiseeritud värviprofiili (faililaiend icc; lühend sõnast International Color Consortium), mis lisaks füüsilistele abivahenditele stuudios annaks ka digiteeritud andmete täpsuse.
4. Valgustid: LED Light Typ4, 5.000 Kelvin, 150W, daylight
5. Võte ja formaat. Ühekordne skaneerimisala mõõt: 1300 mm × 2100mm. 8 võtet. Digifaili konteiner: 48bit TIFF
Kokku digiti kaheksa kaadrit, millel olid kattuvad alad, et järeltöötluses ei tekkiks kadu või puudujääke.
Pilditöötluses ühendati tükid ja servad „sulatati” kokku (fototöötlusprogrammis märksõnad image merge, stitching, warp, masking, blend, distortion).
Printimine
Materjaliks valitud akrüül-lateks kattega lõuendile (Fredrix 901SJ) prinditi kaart faas-tindiprinteri tehnoloogiat kasutades. [ill 11]
Testprintimisel saadud tulemusi (värvitäpsuse vastavust) võrreldi ka erinevates valguskeskkondades: kontrollitud ja kõrge CRI (color rendering index) värviedastusega valgustusega ruumis [ill 12] [ill 13], loomulikus valguses [ill 14], automaatse digifotokaamera välgu valguses. [ill 15] Ilmselgelt andsid tehnilise valgustuse keskkonnas tehtud testid täiesti erineva tulemuse. Nii mõnegi tulemuse puhul olid erinevused sedavõrd ilmsed, et valik parima digiprindi värviprofiili jaoks pidi olema kaalutletud otsus.
Repro prinditi kahele lõuendipaanile, et imiteerida ka rebenenud keskosa. [ill 16]
Palmse kaardi varasem digiteerimine ja rakendused
Palmse kaardi digiteerimise projekt oli veel teiseski mõttes oluline saavutus. Kaardi tagatiskoopiad võimaldavad kaardiga tutvumist ja kaardi uurimist lihtsustada ning erinevatele esitlustele laiendada.
Originaalkaardi füüsilist kasutamist peale konserveerimistöid enam ei soovitatud, seega jääb kaardi vaatlusteks ja uuringuteks esialgu digikoopia. Kanutis digiteeritud failide resolutsioon on 266 dpi, need sisaldavad piisavat detailsust ja võivad olla pärimusuuringute aluseks.
Kaarti oli aga digiteeritud ka enne selle konserveerimist. Karlsruhe rakenduskõrgkooli kartograafiatudengi Christof Nichterleini digiteeritud versioon (fotokaameraga Canon EOS 5D Mark II, 50 mm obj.) tagas piisava kvaliteedi, et teha elektroonilises keskkonnas georeferentsi vaatlusi võrdluses teiste kaardikihtidega. Oma uurimistöö viide6 ⁽⁶⁾ eesmärgi seadis Nichterlein kahte etappi: a) võimalikult täpne Palmse kaardi digiteerimine veebi kaardirakenduste tarvis; b) ajaloolise kaardikihi loomine vabavara abil (kaarditöötlusprogramm Mapbox ja kaardilehitseja QGIS). Nagu Nichterlein oma töös märkis, saab selles programmis loodud faile geograafilisse infosüsteemi üles laadida vektorfailidena; kaardiprogrammis kuvatakse neid vektoritena, kuid kaardikihina kuvaversioonis laeb programm need pilt-ruudukestena vastavalt kujutisfailidele (kaardistiil, fotod). Nichterlein pildistas kokku 54 kaadrit, mille pani automaatselt kokku kaardilehitsusprogrammi rasterkihi tööriist.
Illustratsioonidel on näha, millisel moel õnnestus Nichterleinil 2016. aastal kaardi digiteerimine mõisas kohapeal oma fotokaameraga ja milline on tulemus kaardirakenduse kihina. On mõistetav, et Virumaa muuseumis tol hetkel väga rangelt seatud piirangud kaardi pildistamisele seadsid kindlad raamid ka kogu digiteerimisprotsessile ja selle tulemustele. Seetõttu on kujutisel silmnähtavalt ebaühtlane valgustus, värvustasakaal ei ole paigas, kuna pildistatud on erinevatel ajahetkedel loomuliku ruumivalguse käes (välklambi kasutamist muuseum ei lubanud). [ill 17]
Kanuti fotolaboris (eeskätt repro tarvis) digiteeritud versioon on siiski ka digikoopiana kasutatav. Kaardi digitaalne kasutuskoopia lubab pildil olevaid detaile suurendada päris märkimisväärses ulatuses. [ill 18] [ill 19]
Suuremõõtmelise objekti digiteerimine kõrgresolutsioonis ja suure värvisügavusarvuga (bit depth) tõstab partamatult faili andmemahtu. Ühekihiline TIFF-fail (background layer) tervest Palmse mõisakaardist on 3.4 GB suurune. Selle kihi töötlemisel loodav iga uus kiht tõstab faili andmemahtu kordaja kaudu. Näitlikult, Adobe Photoshopis loodud kujutisfaili lisakihid, olgu siis vaatluse, repro või töötluse jaoks, ei ole lihtsamates arvutites kasutatavad. Palmse kaardi printimiseks mõeldud tööversioonis kasvas fail ligi 17 GB suuruseks.
Et muuseumite ja pärimusuuringute töös saaks erinevaid kihte kasutada, tuleks alati teha soovitav „tõmmis“ tagatiskoopiast ja rakendada see kindla funktsiooniga kasutuskoopiaks. JPEG-failikonteinerisse ümber vormindamine võimaldab ka lihtsamates arvutites sirvida Palmse kaardi muidu raskeid digikoopiaid. Selle eeltöö teeb ära tööjaam ehk maakeeli öeldes lihtsalt väga kallis arvuti.
Viited
Leis, Joel. Sissejuhatus digiteerimise põhimõistete juurde, Renovatum Anno 2015 – https://renovatum.ee/autor/sissejuhatus-digiteerimise-pohimoistete-juurde ↩︎
Jürgens, Martin C… The Digital Print: Identification and Preservation. Thames & Hudson, 2009. ↩︎
Reeperite kombineerimisest suurema tasapinna testimiseks vaata: https://www.universaltesttarget.com/download/UTT technical specs v1.1.pdf ↩︎
Palmse mõisa kaart on käsitsi maalitud suuremõõtmeline ülidetailne topograafiline kaart, mille mõõdud on 3800 mm × 4212 mm. Selle pani kokku Carl August Jürgens aastatel 1859–1864. Kaardi algne mõõtkava on 1: 4200. Kaardi esikülg on paberist. Tagakülg on tekstiilkangast, mis annab kaardile sitke pinna ja muudab selle lõuendilaadseks. ↩︎
Allik, Maris. Suuremõõtmelise käsitsi maalitud kaardi konserveerimise lõputa lugu, Renovatum Anno 2019/2020. ↩︎
Nichterlein, Christof. The Estate Map of Palmse Manor. A Comparison of Past and Today and the Way to an Open Source WMS, 2015/2016, Karlsruhe University of Applied Sciences, Faculty of Information Management and Media – http://mapanddesignspecialist.azurewebsites.net/ ↩︎