ПРО+Не используйте методические пособия в качестве самоучителя. Спрашивайте, интересуйтесь, задавайте вопросы на форуме.
 

РЕНТГЕНОСТЕРЕОГРАФИЯ КАРТИН, ТКАНЕЙ И ДРУГИХ ТОНКИХ ПРЕДМЕТОВ

Сильченко Т.Н.

Рентгеновские лучи, как известно, обладают ценнейшим свойством проходить через тела, непрозрачные для обычного, видимого света, и давать теневое изображение на люминесцирующем экране или на фотопленке. Но это изображение (как и всякое теневое изображение) только двухмерно, т. е. не дает представления о глубине и объемности и является лишь суммарной тенью от всех слоев тела, через которое прошли рентгеновские лучи. Следовательно, по снимку нельзя определить, на какой глубине находится та или иная точка. В некоторых случаях именно это определение является наиболее важным, например, когда надо установить местонахождение инородного тела в теле человека или какой-либо дефект в заводской отливке.

Естественно, что еще на заре «рентгеновской эры» стремились найти способы, которые давали бы возможность с помощью рентгеновских лучей не только видеть «насквозь», но и ориентироваться в пространстве, определять глубину залегания той или иной точки, как бы расслаивать плоскую картину. Было предложено много различных способов, но все они довольно сложны, и поэтому в широкой практике обычно применяется самый простой — просвечивание «прямо и сбоку», т. е. под углом в 90°. Значительно реже используется рентгеностереография. В последнее время (с 1934 г.) разрабатывается метод так называемой томографии — съемки только одного слоя на заранее намеченной глубине. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки, но общим минусом является то, что все они применимы при рентгеносъемках объектов толщиной не менее 1—2 см и, следовательно, непригодны для съемки картин, когда требуется именно послойное изучение картин и других тонких предметов.

Причина трудности получения рентгеностереоскопических снимков очень тонких объектов заключается в тех условиях, которые необходимы для возникновения стереоскопического эффекта. Коротко напомним о них.

Слово «стерео» греческое и обозначает — пространственный, объемный, отсюда стереоскопия — зрительное восприятие окружающего нас мира таковым, каким он является и на самом деле в силу того, что все предметы имеют трехмерность и удалены от нас и друг от друга на какое-то расстояние. При смотрении только одним глазом нельзя достоверно судить о степени удаленности предметов, расстояниях между ними и об их объемной форме. Закрывая один глаз, до некоторой степени можно ориентироваться в пространстве, но лишь в пределах небольших границ и при этом пользуясь косвенными признаками: явлениями линейной и воздушной перспектив, закрыванием одних предметов другими, тенями, отбрасываемыми от предметов, и главным образом ранее приобретенным опытом изучения окружающего мира двумя глазами, т. е. признаками, которых на обычном рентгеновском снимке быть не может. Только рассматривая предметы одновременно двумя глазами, можно достаточно точно судить о степени их отдаленности, ощущать их рельефность (объемность, пластичность) и глубину пространства. Именно эта способность смотреть двумя глазами и получать одно пространственно-объемное восприятие и называется стереоскопическим зрением. Эффект стереоскопического зрения основан на оптико-физиологических свойствах наших глаз, заключающихся в том, что всякий предмет правым и левым глазом рассматривается под разными углами и поэтому дает на сетчатке несколько различные изображения. Эти неодинаковые плоские зрительные восприятия правого и левого глаза, путем чрезвычайно сложного и не вполне еще изученного психо-физического процесса в мозгу, сливаются в одно рельефное.

Убедиться в неодинаковости изображений в правом и левом глазу легко, если смотреть, например, на два карандаша, поставив их друг за другом на близком от глаз расстоянии. Попеременно закрывая один глаз и смотря другим, мы заметим, что в одном случае ближний карандаш закрывает второй, а в другом — не закрывает и как бы перемещается в сторону смотрящего глаза. По мере удаления карандашей от глаз, эти перемещения, т. е. разница между проектной картиной в правом и левом глазу, уменьшаются, а при достаточно большом удалении становятся совсем незаметными. Но если расстояние между карандашами увеличивать, то кажущееся перемещение ближнего карандаша будет оставаться значительным. Отсюда ясно, что разница проецируемых на сетчатку изображений зависит от углов, образуемых двумя осями зрения, — чем больше угол, тем больше и разница. Схема 1 поясняет это.


Схема стереозрения 1

Допустим, что сначала мы рассматриваем какой-нибудь предмет в точке Р1.

Оптические оси глаз О1 Р1 и О2Р1, сходясь в фиксируемой точке Р1, образуют угол a1. По мере удаления рассматриваемого предмета, например в точку Р2, параллактический угол а2 уменьшится и вместе с тем уменьшится и разница между зрительным восприятием предмета правым и левым глазом.

При удалении предметов на 250—300 м при базисе (расстояние между зрачками) равном в среднем 65 мм зрительные оси практически будут направлены параллельно и поэтому разница между параллактическими углами станет настолько малой, что все предметы будут казаться расположенными в одной плоскости.

С другой стороны, если расстояние в глубине между двумя точками очень невелико, то даже в том случае, когда эти точки находятся близко к глазам, различить расстояние между ними нельзя из-за слишком малой разницы параллактических углов. Этим, например, объясняется трудность вдевания нитки в ушко иглы. Но естественный 65 мм базис между нашими глазами можно искусственно увеличивать, применяя бинокулярные оптические приборы (стереотрубы и др.), у которых расстояние между входными зрачками объективов доводится порою до нескольких метров, и этим в колоссальных размерах увеличивается стереоскопическое восприятие дали (телестереоскопия).

Если сделать два фотографических снимка одного предмета с двух разных точек, подобно тому, как мы смотрим на него двумя глазами, мы и на снимках получим изображения, которые будут различаться между собою так же, как и изображения, проецирующиеся на сетчатку в наших глазах; если эти два снимка — правый и левый —одновременно рассматривать так, чтобы каждый из них воспринимался одним соответствующим глазом, — оба эти плоские снимки сольются в один и дадут впечатление объемности. Такие снимки называются стереоскопическими.

Обычно стереоскопические снимки делаются одним фотоаппаратом с двумя объективами, расставленными, подобно нашим глазам, на базис около 65 мм. Однако величина такого базиса недостаточна для того, чтобы обусловить стереоэффект при съемке значительно удаленных предметов, и поэтому для увеличения предела стереоскопичности надо увеличить базис. Это достигается тем, что делается последовательно два снимка фотоаппаратом с одним объективом, но с двух точек, удаленных друг от друга на необходимое расстояние (базис). Таким приемом базис увеличивается иногда на десятки и даже сотни метров, соответственно чему увеличивается параллактический угол и получается стереоскопический эффект.

Следовательно, при слишком малой разнице параллактических углов, вследствие ли значительной удаленности предметов или вследствие очень малых расстояний между ними в глубину, для получения стереоскопического эффекта необходимо увеличить базис.

Как было сказано выше, рентгеностереография стала применяться уже вскоре после открытия рентгеновских лучей (главным образом в медицине). При получении двух последовательных снимков базис создавался тем, что рентгеновская трубка смещалась параллельно фотопластинке вправо и влево от центра на 3,5 см, т. е. в общем на 7 см при расстоянии трубка — пластинка 50 см (при любой толщине объекта съемки). Такой постоянный базис при разной толщине объектов не всегда давал удовлетворительные результаты, поэтому позже Мари и Рибо 1 предложили устанавливать базисы различной величины в зависимости от толщины объекта съемки: чем тоньше объект, тем больше базис, и наоборот (см. таблицу 1).

Таблица 1

Таблица Мари и Рибо (в сокращенном виде)

Толщина объекта в см

Расстояние трубка—пленка в см

20
30
40
50

Перемещение трубки в см

20
_
1,5
2,4
3,5
10
1,2
2,4
4,0
6,0
8
1,4
2,8
4,1
7,3
4
2,4
5,4
8,8
13,9
2
4,4
9,6
16,2

Для предметов, толщина которых меньше 2 см, авторы таблицы считали рентгеностереосъемку уже невозможной, так как потребовалось бы слишком большое перемещение трубки. Действительно, если продолжить таблицу, то она должна выглядеть приблизительно так:

Таблица 2

Толщина объема в см

Расстояние трубка — пленка в см

20
30
 

Перемещение трубки в см

1
8,8
19
33
0,5
18
38
65
0,25
36
72
130
0,12
72
144
260

Но разрешить вопрос можно иным путем: представим себе, что мы рассматриваем стеклянный куб 2, поставленный на уровне глаз (схема 2).


Схема стерюзрения 2

Если смотреть только правым глазом, мы увидим переднюю стенку и отчасти правую; кружок, наклеенный в центре передней стенки, будет несколько смещен влево по отношению к кружку, наклеенному в центре задней стенки. Если же смотреть левым глазом, то мы увидим переднюю стенку и часть левой. Передний кружок сместится по отношению к заднему вправо. Каждым глазом мы будем видеть две плоские, несколько различные картины — первая с некоторой прибавкой с правой стороны, вторая — с левой; если мы станем смотреть на куб двумя глазами одновременно, они сольются в одно объемное восприятие. Такие же различные изображения мы получим, если, смотря то одним, то другим глазом, будем поворачивать на некоторый угол самый куб. При этом надо учесть то важное обстоятельство, что если куб оставлять неподвижным и менять только смотрящий на него глаз (не поворачивая головы и не изменяя расстояния до глаза), разница между одним и другим изображением будет возникать благодаря базису, являющемуся неизменяемым; если же куб поворачивать, то величиной угла поворота мы имеем возможность разницу между правым и левым изображениями изменять в любой степени и делать ее значительной даже в том случае, когда куб будет находиться на большом расстоянии от глаз (схема 3).


Схема стерео-зрения 3

Понятно, что если сделать с одной точки два последовательных фотоснимка куба, развернув его для одного снимка несколько вправо, а для другого влево, и потом рассматривать эти снимки в стереоскопе, мы также получим стереоскопический эффект, как и при съемке неподвижного куба с двух точек. Таким образом, вопрос сводится к тому, чтобы два снимка были сделаны под разными углами, и безразлично, каким путем будет получена необходимая разность углов: путем ли перемещения трубки или путем поворота на тот или иной градус самого объекта съемки. Преимущество последнего приема в том, что объект, например картину, можно повернуть (наклонить) на любой угол и тем создать любую разность углов между проекцией двух точек, даже если расстояние между ними в глубине очень мало: увеличивая угол наклона можно как бы отделить их друг от друга и этим искусственно увеличить стереоскопический эффект. Без такого увеличения совершенно невозможно создать достаточно выраженный зрительный промежуток между точками (слоями), фактическое расстояние между которыми равно сотым долям миллиметра, т. е. настолько мало, что острота стереоскопического зрения наших глаз недостаточна, чтобы заметить его.

Техника такой съемки крайне проста. Для получения рентгеностереоснимков автором настоящей статьи сконструирован прибор «качалка» 3 (см. стр. 26).

Между двумя стойками А «качается» тонельная кассетка Б. Степень наклона ее (угол) определяется по делениям на транспортире В. Для первого снимка кассетка для пленки наклоняется в одну сторону (положение А), и производится снимок на первую половину пленки. Затем, не меняя положения трубки и всего прибора, кассетка наклоняется в другую сторону (положение Б), пленка передвигается и делается снимок на ее второй половине, строго при такой же экспозиции.

Для съемки больших картин употребляется большая модель «качалки», построенная по тому же принципу: на стол ставятся две стойки, на которых, как на подшипниках, качается доска с окном в центре. Под этим окном установлена рентгеновская трубка (под столом). Картина укладывается на доску так, чтобы снимаемый участок ее закрывал окно; на этот участок картины кладется пленка (в черном конверте). Доска наклоняется на желаемый угол в одну сторону и производится съемка. Затем экспонированная пленка заменяется другой, доска на тот же угол наклоняется в противоположную сторону и с такой же экспозицией производится второй снимок.


«Качалка» (положение А)

«Качалка» (положение Б)

Для того чтобы получить стереоэффект, необходимо оба снимка рассматривать одновременно. Иногда при известном навыке это удается без всяких приборов. Но, как правило, приходится пользоваться стереоскопом.

Для рентгеностереоснимков 6 X 6 см вполне пригодны обычные стереоскопы, как призматические, так и линзовые, лишь бы они давали увеличение и возможность рассматривать снимки на просвет.

Для рассматривания снимков больших размеров (какими обычно бывают рентгенограммы картин) применяются специальные зеркальные стереоскопы, но они мало пригодны, так как не дают увеличения. При пользовании обычными стереоскопами из двух больших снимков вырезываются идентичные участки и монтируются «стереопары» (между двумя стеклами или в картонных рамочках) так, чтобы между идентичными точками снимков было расстояние около 65 мм. Для выполнения этой работы (вырезывания и монтирования стереопар) требуется некоторый навык и точность, так как при неправильном положении снимков (перекосах, неодинаковой высоте и т. п.) нельзя получить стереоскопический эффект. Этот эффект возникает не сразу, даже при рассматривании вполне правильно сделанных и смонтированных снимков: обычно уходит некоторое время на установку на фокус стереоскопа и на «настройку» самих глаз (аккомодацию и конвергенцию). При достаточной тренировке глаза быстро «схватывают» стереоскопичность, т. е. сливают оба снимка в один и начинают воспринимать ощущение объемности.

У лиц со значительной разницей зрения правого и левого глаз стереоскопическое восприятие вообще невозможно без соответствующей коррекции очками.

Необходимость пользоваться стереоскопом является почти единственным, но довольно существенным минусом стереоскопических снимков; это ограничивает их форматы и затрудняет демонстрацию перед аудиторией, требуя или большого количества стереоскопов или специального двухобъективного проектора. Но преимущества стереоскопической трехмерной фотографии перед обычной двухмерной настолько велики, что она, несмотря на указанные минусы, уже широко применяется во всех областях науки, техники и искусства. Несомненно, что рентгеностереоскопия картин и других очень тонких предметов, при дальнейшем усовершенствовании ее техники войдет в практику в тех случаях, когда требуется послойное изучение, например:

1. «Белые кракелюры». Как известно, кракелюры картин (трещины красочного слоя и грунта) на рентгенограммах дают черные нитевидные тени; черные потому, что рентгеновские лучи проходят через них, не задерживаясь веществами красочного слоя и грунта. Но иногда на снимках некоторых участков картин, наряду с черной сеткой, имеется и сетка «белых», совершенно прозрачных кракелюр (илл. 9). Прозрачность указывает на то, что эти кракелюры, в полную противоположность «черным», задержали лучи значительно сильнее, чем все слои картины. Рентгеностереоскопические снимки устанавливают, что «белые» кракелюры лежат в другом слое картины, чем «черные». Становится в буквальном смысле слова очевидным, что эти участки картины переписаны (прописаны) с применением свинцовых белил в то время, когда картина уже имела кракелюры. Белила заполнили их и, несмотря на то, что кракелюры имеют очень небольшую, определяемую долями миллиметра глубину и ширину, они все же сильно задерживают лучи. Сетка «черных» кракелюр возникла уже после этой записи. Для рентгенолога такие наблюдения интересны, так как из них можно делать выводы, насколько незначительного количества свинцовых белил достаточно для того, чтобы при благоприятных условиях получился на рентгенограмме картины вполне четкий рисунок. А для изучающего материальную часть картины и ее жизнь этот факт может говорить и о закономерностях образования кракелюр, о связи между слоями основной живописи и записями и т. д.

9. „Черные" и „белые" кракелюры

2. Рентгеностереоскопический снимок при благоприятных условиях может обнаруживать те старые записи, которые не заметны в ультрафиолетовых лучах из-за слишком толстого слоя лака.

Видимо в распятие

10. Экспериментальный стереоснимок. Мазки свинцовых и цинковых белил нанесены непосредственно на живопись картины

11. Стереоснимок ткани с вытканным узором

3. Старые иконы за свою долгую жизнь нередко подвергались неоднократным перепискам (на отдельных участках или целиком). Рентгеностереоснимки помогают определить сохранность каждого слоя или размеры утрат на различных участках, облегчая чрезвычайно ответственную и трудную работу реставратора.

4. Рентгеностереоснимки были использованы при исследовании комочков обуглившейся шерстяной ткани из раскопок города Урарту в Армении (экспедиция доктора исторических наук Б. Б. Пиотровского): было установлено, что это остатки ковров с характерным для того времени переплетением и бахромой.

5. Рентгеностереоснимки дают возможность разбираться в переплетении таких тканей (не разрушая их), у которых ворс полностью скрывает рисунок.

6. Как один из приемов фальсификации картин практиковалось употребление старой изъеденной жучком доски: картина, написанная на такой доске, выдавалась за старую, и изъеденность ее жучком являлась якобы несомненным доказательством старины. Грунт, нанесенный под живопись, заполняет ходы жучка на поверхности доски и поэтому на рентгеновском снимке эти ходы, задерживая лучи, дают более светлый рисунок, а не заполненные, наоборот, вырисовываются темными линиями.

Такое же изображение дают ходы жучка и на действительно старой картине, сделанной на неповрежденной жучком доске, но которая в дальнейшем была изъедена. Ходы, оказавшиеся на задней поверхности доски, так же могли быть замастикованы или залиты краской, если закрашивалась вся задняя сторона доски; а так же и на передней стороне доски, при реставрации на местах утраты грунта.

На обычной рентгенограмме все ходы представляются расположенными в одной плоскости, рентгеностереоснимок же дает возможность установить, на какой глубине находятся замастикованные ходы и таким образом, если они лежат непосредственно под грунтом, обнаружить фальсификацию, так как трудно допустить, чтобы у художника, не имевшего желания вводить кого-либо в заблуждение, явилась фантазия писать свое произведение на заведомо негодной, изъеденной жучком доске.

___________

1 Albers-Schoneberg, Техника применения рентгеновских лучей, СПб, 1906. Таблица Marie et Ribaut.

2 На схеме — квадрат.

3 Называем его так по примеру Pierre Goby, который свой прибор для стереоскопической микрорадиографии называет «la bascule». см. Comtes Rendus l'Aoidemie des Scienses, т. 180, 1925.

Первоисточник: 
Реставрация и исследование художественных памятников. Сборник статей. ГЭ М., 1955
 
 
 
 
Ошибка в тексте? Выдели ее мышкой и нажми   Ctrl  +   Enter  .

Стоит ли самостоятельно реставрировать непрофессионалу? (2018)


  1. Технические операции требуют профессиональных навыков.

  2. Представить ход работы - это одно, а сделать - совсем другое.

  3. Не каждому памятнику пригодны стандартные методики реставрации и хранения.

  4. Некоторые методики устарели из-за выявленных деструктивных последствий.

  5. Неверно подобранные материалы сразу или в будущем нанесут вред памятнику.

  6. Если возвращаете памятнику утраченную красоту, то сохраняете ли его подлинность?

________________

В этих и во многих других вопросах разбирается только квалифицированный специалист!
  • Вам в помощь на сайте представлены эксперты и мастера реставраторы.
  • Спрашивайте, интересуйтесь, задавайте вопросы на нашем форуме.
  • Обучайтесь под непосредственным руководством опытного наставника.

 

Что Вы считаете ГЛАВНЫМ в процессе реставрации? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2018)

«Дружба — личные взаимоотношения между людьми, основанные на общности интересов и увлечений, взаимном уважении, взаимопонимании и взаимопомощи». (Дружба—Википедия)

«Знакомство — отношения между людьми, знающими друг друга». (Знакомство—Викисловарь)

ЕЖЕГОДНЫЙ КОНКУРС ЛУЧШИХ РАБОТ ВЕРНИСАЖА И ВЕБ-ПОРТФОЛИО
Система Orphus

Если вы обнаружили опечатку или ошибку, отсутствие текста, неработающую ссылку или изображение, пожалуйста, выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет отправлено администратору сайта.