ПРО+Не используйте методические пособия в качестве самоучителя. Вам в помощь представлены эксперты и мастера реставраторы.
 

Бесконтактный лазерный метод копирования каменной скульптуры

Парфеное В.Л.

В.Л.Парфеное, доцент Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ», г. Санкт-Петербург

В последние десятилетия во многих городах мира, особенно в крупных промышленных мегаполисах, произошло резкое ухудшение экологической обстановки. Это привело к значительному ускорению процессов разрушения объектов культурно-исторического наследия, экспонируемых на открытом воздухе. Особенно остро эта проблема затрагивает скульптуры из мрамора, известняка и других горных пород. Образование черных гипсовых корок, биологические поражения и эрозия поверхности приводят к постепенному разрушению материала таких памятников. В качестве примера на Рис.1 приведены фотографии отдельных разрушающихся мраморных скульптур из Некрополя XVIII века Александро-Невской лавры в Санкт-Петербурге.

Рис.1. Фотографии сильно эродированных мраморных скульптур в Некрополе XVIIIв. Александро-Невской лавры в Санкт-Петербурге

Другая не менее острая проблема сохранности скульптур - покушения вандалов, которые приводят к серьезным повреждениям, а иногда и полной утрате памятников.

В этой ситуации на повестке дня уже давно стоит вопрос о необходимости постепенной замены каменных скульптур, находящихся в условиях хранения на открытом воздухе, на копии, с последующим переносом оригиналов в закрытые музейные помещения. Как показывает мировая практика, сегодня это единственная возможность сохранить для потомков творения мастеров прошлого, по крайней мере, наиболее ценные их них. Именно по этому пути уже давно пошли в Италии, Греции, Франции и других странах Европы. Самый известный пример такого подхода к сохранению памятников - это история шедевра Микеланджело - скульптуры Давида, которая почти 370 лет простояла на площади Синьории во Флоренции. В 1873 году эта скульптура была копирована, в результате чего оригинал Давида переехал на вечное хранение в музей академии, а его место заняла копия из натурального мрамора. Подобный опыт имеется и в нашей стране — это работы по копированию скульптур Летнего сада в Санкт-Петербурге и музеях петербургских пригородов (в ГМЗ «Царское Село», «Петергофе» и «Павловске»).

Хотя идея замены скульптур на копии всегда вызывала и вызывает в обществе и даже среди музейных работников неоднозначное отношение, другого способа спасти известные памятники от разрушения, к сожалению, в наши дни не существует. Поэтому сегодня специалистам следует серьезно задуматься над другим, не менее острым вопросом: из какого материала и с помощью каких технологий следует создавать копии?

На протяжении многих веков копии памятников из камня изготавливались вручную из исторического (авторского) материала (мрамора, известняка, песчаника). В XX веке появились новые технологии копирования. Поначалу они основывались на изготовлении гипсовой модели с последующей отливкой копии из цемента или камнезаменителя. В последние два десятилетия широкое распространение получила технология, при которой копии изготавливаются путем заливки или набивки композиции на основе синтетического связующего (полиэфирной смолы) и минерального наполнителя (мраморной крошки с добавлением красителя) в форму, изготовленную из силиконового герметика.

Главным недостатком указанных методов является то, что в процессе изготовления копии (на стадии создания формы) оригинальная скульптура

подвергается химическому и физико-механическому воздействиям, которые могут нанести значительный урон сохранности памятника. От силиконовых герметиков на поверхности белого мрамора зачастую остаются трудно удаляемые потеки желто-коричневого цвета и чешуйки самого силикона. Другая серьезная проблема состоит в том, что при разборе формы нередко происходят механические повреждения скульптур, что проявляется в виде сколов и даже сломов отдельных мелких деталей (кончиков пальцев, завитков волос и т.д.).

Вред, который может быть нанесен памятникам в процессе их копирования, -очень серьезная проблема, которая, к сожалению, до сих пор остается без внимания Министерства культуры РФ, тогда как во многих зарубежных странах контактные методы копирования уже давно находятся под строгим запретом. В качестве примера можно привести итальянский опыт. В этой стране с 2005 года действует государственный закон, который полностью запрещает использование подобных технологий [1].

Вместе с тем возникает логичный вопрос: каким же образом в таком случае следует изготавливать копии, существует ли альтернатива тем способам, которые сегодня активно используются в отечественной реставрационной практике? Ответ на этот вопрос положительный — да, альтернативные методы существуют. Во-первых, это почти забытый сегодня «дедовский» способ копирования, при котором копия вырубается из глыбы камня скульптором вручную. Но существует и иная, по-настоящему инновационная технология, которая основана на использовании метода трехмерного (3D) лазерного сканирования и камнеобрабатывающих станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

В последние годы технология 3D лазерного сканирования находит все более широкое применение при решении самых различных задач в области сохранения культурного наследия [2-4]. В основе данной измерительной технологии лежит определение координат отдельных точек поверхности исходного объекта в пространстве, которое выполняется с помощью высокоточных (точность измерения -доли миллиметра) лазерных дальномеров. В результате сканеры позволяют совершенно бесконтактно (луч сканера сравним по световой мощности с излучением обыкновенной лазерной указки) получить трехмерную электронную модель объекта (так называемую «виртуальную копию»), которая несет в себе информацию о его размерах и геометрической форме.

Полученные таким образом цифровые данные о копируемом памятнике в виде компьютерного файла загружаются в микропроцессор станка с ЧПУ. По команде оператора станок-робот начинает постепенно (сначала очень грубо, а затем все точнее и точнее (путем последовательной замены фрез на инструменты меньшего размера)) фрезеровать глыбу камня, в результате чего на свет появляется высокоточная копия исходного объекта (см. фото на Рис. 2).

После обработки каменной заготовки на станке, которая в зависимости от размеров и сложности памятника может занимать от 1 до 4 недель, остается завершающая стадия работы по изготовлению копии — шлифовка и полировка ее поверхности. И хотя такая операция выполняется скульптором-реставратором вручную, роль «человеческого фактора» здесь (в отличие от доводки гипсовой формы при контактном копировании) можно исключить практически полностью. Дело в том, что эта работа может проводиться под контролем 3D сканера, что позволяет проверять точность соответствия оригинала и копии в каждой отдельно взятой точке поверхности памятника в течение всего процесса «ручной» доводки.

Рис.2. Различные стадии изготовления копии мраморной скульптуры на камнеобрабатывающем фрезерном станке с ЧПУ

Основное достоинство данной технологии заключается в том, что она является абсолютно неизвазивной (бесконтактной), так как полностью исключает любой контакт с поверхностью оригинала. Это особенно актуально при изготовлении копий хрупких и сильно эродированных скульптур. Кроме того (и это очень важно с точки зрения аутентичности оригинала и копии), копия изготавливается из того же самого материала, что и оригинал памятника. В совокупности с точным соответствием формы и мельчайших деталей поверхности копии оригиналу это и обеспечивает высокую степень аутентичности обоих объектов.

Описанный здесь метод копирования памятников имеет не столь уж долгую историю (одна из первых работ по копированию памятников из камня, проведенных с его помощью, была выполнена около десяти лет назад в Великобритании [5]), но уже получил широкое распространение во многих странах Европы. В качестве примера можно упомянуть Лазерный арт-центр при Ливерпульском Национальном музее, который специализируется на изготовлении копий памятников из натурального камня не только для музеев Англии, но и для заказчиков из других стран [6].

В России пока имеется единичный пример использования данной технологии. Инициатором ее внедрения в нашей стране является петербургская реставрационная фирма ООО «Ресстрой». В 2009-2010 гг. «Ресстрой» в содружестве с итальянскими партнерами (компаниями TorArt & С. CNC и StudidArteCaveMichelangeloSri.) выполнил работу по копированию мраморного бюста «Примавера» из коллекции Государственного музея-заповедника «Царское Село» (см. фото на рис. 3).

«Примавера» - работа неизвестного итальянского скульптора начала XVIII в. Создание копии этой скульптуры проходило в два этапа. Сначала в Санкт-Петербурге было произведено 3D сканирование «Примаверы». Полученная в результате сканирования электронная 3D модель была передана в Италию, где из глыбы белого каррарского мрамора (сорт — Statuario) на станке с ЧПУ была изготовлена точная копия этого памятника. Окончательная («чистовая») доводка копии осуществлялась в Петербурге в реставрационной мастерской «Ресстроя». Весной 2010 г. оригинал «Примаверы» уступил свое место на открытом воздухе копии, а сам переехал в закрытое помещение.

Остается добавить, что копия «Примаверы» — совместный дар компаний «Ресстрой», TorArt и CaveMichelangelo музею «Царское Село» к его 300-летнему юбилею. Интересно то, что в результате реализации данного проекта «Примавера» не только получила второе рождение, но и проделала свой исторический путь — из мраморного карьера в окрестностях итальянского города Каррара вновь в Северную Венецию. Будем надеяться, что бюст-двойник проживет не менее долгую жизнь, чем сама «Примавера» и будет радовать своей красотой еще не одно поколение ценителей скульптуры.

Рис. 3. Мраморный бюст «Примавера»: слева — фото оригинала, в центре — его 3D-модель на экране компьютера, справа — фото копии

В заключительной части статьи хотелось бы сказать о том, что описанный здесь подход может быть использован не только для изготовления копий, но и для воссоздания сильно-поврежденных и даже утраченных памятников. Из истории бытования многих знаменитых скульптур хорошо известны примеры попыток восполнения утраченных частей (рук, ног, головы), которым они подвергались в различные эпохи. Весьма примечательно, что подобные восполнения, включая те, что были выполнены мастерами прошлых столетий, и те, что сделаны реставраторами в наши дни, вызывают неоднозначное отношение, а порой и жаркие споры специалистов [7]. С другой стороны, совершенно естественно желание музейных хранителей улучшить экспозиционный вид того или иного памятника путем восполнения утраченных деталей. Разрешить эту извечную дилемму позволяет использование 3D лазерного сканирования и станков с ЧПУ.

Дело в том, что полученная с помощью 3D сканирования электронная модель памятника может быть доработана методами компьютерной графики. Используя старинные фотографии и рисунки скульптуры или изображения близких ей аналогов, можно получить компьютерную реконструкцию, т. е. 3D модель, в которой будут восполнены все имеющиеся утраты или дефекты. Следующий этап работы - создание физической модели («материальной копии») реконструируемого памятника из промежуточного материала (или требуемого материала, но в уменьшенном масштабе -для экономии средств). Цель создания такой модели состоит в визуальной проверке правильности компьютерной реконструкции. Это совершенно необходимо, так как компьютерную реконструкцию создает один человек (программист), и для проверки правильности результатов его работы важно выслушать коллегиальное мнение специалистов — музейных работников (например, членов реставрационного совета и искусствоведов).

При изготовлении физической модели из промежуточного синтетического материала могут быть использованы методы так называемого быстрого прототипирования, например, специальные устройства - 3D принтеры или установки лазерной стереолитографиии [8]. После проверки правильности промежуточной копии и последующей доработки компьютерной модели можно приступать к завершающей стадии работы, когда на станке с ЧПУ реконструируемый памятник создается в виде единой композиции из исторического материала (натурального камня). В результате в неприкосновенном виде сохраняется (музеефицируется) дошедший до нашего времени оригинал, а посетили музеев и парков получают возможность любоваться целостным реконструированным обликом памятника, который не имеет утрат и иных дефектов. Подобная работа дает в своем роде «новое прочтение» памятника, которое, вполне возможно, наши потомки захотят со временем изменить (с использованием описанной здесь или еще более совершенной технологии).

Как видно из приведенных здесь примеров, использование современных технологий позволяет принципиально по-новому подойти к решению проблем копирования и воссоздания памятников из камня. Следует заметить, что помимо возможности бережного отношения к оригиналам копируемых скульптур немаловажен и экономический аспект использования технологии бесконтактного лазерного копирования. Обработка каменной заготовки на станке с ЧПУ позволяет значительно сократить время, необходимое для создания копии. В результате уменьшается доля «ручной» работы, а это делает стоимость копий из камня сопоставимой со стоимостью копий из полимерных материалов, но при более высоком эстетическом качестве продукта.

Хочется надеяться, что описанный в данной статье подход будет по достоинству оценен специалистами и в ближайшие годы найдет широкое применение в отечественной музейной практике.

Литература:

1. DECRETO 20 aprile 2005, Indirizzi, criteri e modalita' per la riproduzione di beni culturali, ai sensi dell'articolo 107 del decreto legislativo 22 gennaio 2004, n.42. 2. Beraldin, J.-A., Blais, F., Coumoyer, L., Rioux, M., Bernier, F., Harrison, N. "Portable digital 3-D imaging system for remote sites"// Proceedings of IEEE International Symposium on Circuits and Systems, Vol. 5 (1998), V-488-V-493.

3. Fontana, R., Gambino, M., Greco, M., Pampaloni, E., Pezzati, L., Scopigno, R. "High-resolution 3D digital models of artworks" // Proceedings of SPIE, Vol. 5146, P. 34-13. (2003)

4. Фрейдин А.Я., Парфенов В.А., "Трехмерное лазерное сканирование и его применение для съемки архитектурных сооружений и реставрации памятников" // «Оптический журнал», Т.74, № 8, С.44-49. (2007)

5. Fowels P.St., "The Garden Temple at Ince Blundell: a case study in the recording and non-contact replication of decayed sculpture" // J.Cult.Heritage, Vol. 1, P. S89-S91. (2000)

6. www.conservationcentre.org.u...

7. Яхонт О.В., "К вопросу о сохранности в музеях произведений скульптуры, прошедших реставрацию" / Исследования в консервации культурного наследия. Вып.2. Материалы международной научно-методической конференции, посвященной 50-летнему юбилею ГосНИИР. М.: Индрик, 2008. -320 с. (С. 288-294) 8. Stereolithography and Other RP&M Technologies / ed. P. F. Jacobs. - Dearborn, MI: Society of Manufacturing Engineers, 1995, p.451.

Первоисточник: 
Материалы НПК «Реставрация как вид экономической деятельности, направленной на сохранение культурного наследия» СПб., 30 июня 2011 года. СР СПб
Информисточник: 

www.srspb.ru

 
 
 
 
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.