Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 2
Шрифт:
Примечательно, что помимо собственно операции сварки (соединения) в реставрации может оказаться востребованной и технология лазерной наплавки, при помощи которой могут быть восполнены утраченные (например, в результате коррозии) фрагменты металлических объектов. Такой подход может быть полезен, например, при восстановлении чугунных оград и решеток, имеющих высокую историческую и художественную ценность. В подобных случаях, используя лазерную наплавку металла для восполнения недостающих фрагментов объекта, можно восстановить его механическую прочность и тем самым продлить жизнь памятника, вместо того чтобы заменять его пусть даже самым искусным «новоделом».
В настоящее время существует множество различных методов анализа и исследования произведений искусства, основанных на использовании лазерной техники.
Одна из самых распространенных и перспективных технологий сегодня – это метод трехмерного лазерного сканирования [20]. Данный метод основан на использовании специальных оптических приборов – так называемых 3-D-cканеров, работающих на принципах лазерной дальнометрии (т. е. измерения расстояний с помощью лазеров). Лазерный сканер производит высокоточное (точность – доли миллиметра) измерение координат и взаимного расположения отдельных точек поверхности исследуемого предмета. На основе этих данных с помощью специальных компьютерных программ можно осуществить трехмерную реконструкцию любого объекта, начиная с самых маленьких предметов (монет, орденов, ювелирных украшений) до крупномасштабных (скульптур, зданий, археологических памятников и т. д.). Полученные в результате сканирования 3-мерные компьютерные модели отснятых объектов могут быть использованы для изготовления копий произведений искусства (в натуральную величину или с заданным коэффициентом масштабирования), а также для документирования и архивирования информации о наиболее ценных памятниках и объектах, находящихся в труднодоступных местах (например, о подземных пещерах или петроглифах в районах Крайнего Севера) [21]. Такая информация может оказаться очень полезной в случае возможной утраты или повреждения памятников в результате стихийных бедствий или покушений вандалов. Кроме того, 3-D-сканеры могут быть использованы также и для создания популярных ныне «виртуальных музеев» (объемных графических изображений экспонатов музейных коллекций, размещаемых в сети Интернет). В качестве примера см. ниже фото мраморной скульптуры и изображение ее виртуальной копии, полученное с помощью 3-мерного лазерного сканера.
В последнее время очень широкое распространение получил также метод спектроскопии лазерной искры (в англоязычной научной литературе он известен под аббревиатурой LIBS – от англ. laser induced breakdown spectroscopy), который используется для химического анализа произведений искусства [22]. Данный метод основан на измерениях спектра вторичной эмиссии, возникающей в результате облучения поверхности контролируемого объекта светом импульсного лазера. Анализируя спектр, можно фактически бесконтактно (без традиционного в таких случаях механического изъятия фрагментов поверхности исследуемого объекта на экспертизу) определить химический состав поверхностных загрязнений или материала самого памятника (например, идентифицировать пигменты красок на произведениях живописи, а также характер загрязнений каменных скульптур и металлических артефактов).
Не менее интересны и другие лазерные методы диагностики и исследования произведений искусства. В их числе можно упомянуть, например, допплеровскую виброметрию, а также голографическую и спекл-интерферометрию. С помощью этих методов можно обнаруживать скрытые механические дефекты внутри картин, икон, фресок и мозаик [7, 22–24].
И последнее, о чем следует хотя бы кратко сказать в конце данного параграфа, это абсолютно новые технологии лазерного неразрушающего контроля – терагерцовое итравидение и терагерцовая спектроскопия. Терагерцовое излучение – это область шкалы электромагнитных волн в интервале частот от 300 ГГц до 10 ТГц (что соответствует длинам волн от 30 мкм до 1 мм). Главной особенностью излучения на этих длинах волн является то, что подобно рентгеновским лучам оно может беспрепятственно проникать в самые различные материалы (ткань,
Анализируя спектр флюоресценции, возникающей при облучении поверхности памятников светом импульсных УФ-лазеров, можно осуществлять их дистанционный (с расстояния в десятки метров) мониторинг с целью обнаружения очагов биологических повреждений, следов выполненных ранее реставрационных работ (в т. ч. идентификации типов защитных покрытий, использованных при проведении консервационных мероприятий), а также для регулярного контроля за состоянием и характером разрушений [26]. Приборы, работающие по такому принципу, называются флуоресцентными лидарами. Они могут быть стационарными или монтироваться в передвижных автофургонах, как, например, лидарный комплекс, разработанный учеными из Института прикладной физики (г. Флоренция, Италия) [27]. С помощью такого лидара итальянцы провели исследования памятников в различных городах страны, в том числе в Риме, где в ходе изучения стен Колизея удалось идентифицировать оригинальные античные каменные блоки и выявить поновления, выполненные в разные эпохи в ходе восстановительных и ремонтных работ.
Еще одно важное применение лазеров – контроль загрязнений атмосферы внутри музейных помещений и на открытых атмосферных трассах (вблизи экстерьерных памятников). Последнее становится особенно актуальным в свете работ, которые ведутся сейчас в странах Евросоюза с целью разработки единых стандартов предельно-допустимых концентраций содержания вредных веществ в атмосфере на улицах городов, нарушение которых представляет угрозу для сохранности объектов исторического и культурного наследия.
Приведенный в данной статье краткий обзор способов применения лазера в реставрации показывает, что лазерные технологии значительно расширяют арсенал технических средств, полезных (а порой и необходимых) для работы специалистов-реставраторов. Нет сомнений, что все описанные здесь методы будут развиваться и найдут еще более широкое применение на практике.
Вместе с тем, необходимо сказать о том, что при неправильном и неквалифицированном обращении вместо пользы лазеры могут нанести значительный урон произведениям искусства. По этой причине приобретение и последующее использование лазеров в реставрации должны осуществляться строго под контролем специалистов в области лазерной техники. С учетом сказанного, а также имея в виду важность внедрения лазерных технологий в реставрационную практику в России, необходимы консолидация усилий и постоянный диалог представителей этих двух областей знаний.
1. Lazzarini L., Asmus J., Marchesini M. L. Laser for cleaning of statuary, initial results and potentialities [Текст] / L. Lazzarini et.al. // 1st Int.Symposium on the Deterioration of Building Stone, La Rochelle. – 1972. – P. 89–94.
2. Verges-Belmin V. Comparison of three cleaning methods – micro-sandblasting, chemical and Q-switched Nd: YAG laser – on a portal of the cathedral Notre-Dame in Paris, France [Текст] / V. Verges-Belmin [in W. Kautek, E. Konig (eds.)] // Lasers in Conservation of Artworks (LACONA I), Restaratorendblatter, Mayer & Comp. – Vienna, 1997. – P. 1–24 (special issue).
3. Weeks Ch. The `Portail de la Mee Dieu` of Amiens Cathedral: its polychromy and conservation [Текст] / Ch. Weeks // Studies in Conservation. – 1998. – Vol. 43. – P. 101–108.
4. Calcagno G., Pummer E., Koller M. St. Stephens`s Church in Vienna: criteria for Nd: YAG laser cleaning on an architectural scale [Текст] / G. Calcagno et. al. // Journal of Cultural Heritage. – 2000. – Vol. 1. – S. 111–117.
5. Siano S., Giusti A., Pinna D. et. al. The conservation intervention on the Porta della Mandorla [Текст] / S. Siano et. al [in K. Dickman, C. Fotakis, J. F. Asmus (eds.)] // Lasers in the Conservation of Artworks, Springer Proceedings in Physics, 2005. – Vol. 100. – P. 171–178.