Kategorie Archiv: M

Multispektralfotografie

book2net hat ein neuartiges Verfahren zur Multispektralanalyse von Dokumenten und Zeichnungen entwickelt. In definierbaren nm-Intervallen können einzelne oder Serien von Scans durchgeführt werden. Die Scanergebnisse können pixelgenau übereinander gelegt und analysiert werden. Das book2net System arbeitet ohne Filterwechsel (also erschütterungsfrei) und ohne Nach-Korrektur von Schärfe und Fokus in den Spektralbereichen (also pixel-maßstabsgenau).

Weitere Informationen unter https://book2net.net/de/multispectral-imaging/

Museumsscanner

Was sind die besonderen Anforderungen für Museumsscanner?

Neben Archiven und Bibliotheken gehören Museen zu den Hauptbewahrern beweglichen Kulturgutes. Im Hinblick auf die Bestände gibt es dabei durchaus Überschneidungen innerhalb dieser Institutionen. Das Spektrum von Museen und ihren Sammlungen ist schier grenzenlos. Neben volkskundlichen, historischen, archäologischen,  kulturgeschichtlichen, landes- und regionalgeschichtliche, naturkundlichen, naturwissenschaftlichen und technischen Museen sowie Kunst- und Designmuseen gibt es Museen mit bestimmten Sammelschwerpunkten oder Spezialfunktionen (z.B. Architekturmuseen, Spielzeugmuseum, Blindenmuseum etc.).

In staatlicher Trägerschaft sind Museen zugleich Dienstleistungseinrichtungen, die sammeln, erschließen, bewahren und ihren Besuchern durch eigene wissenschaftliche Forschung im öffentlichen Auftrag das von ihnen bewahrte Sammlungsgut anschaulich vermitteln sollen. Gleichzeitig dient die Erschließung und Erforschung der Bestände auch dem Austausch innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Aber auch private Museen,  z. B. von Unternehmen, Religionsgemeinschaften, Parteien, Verbänden oder Privatpersonen können aufgrund ihrer einzigartigen Bestände von hoher gesellschaftlicher Bedeutung sein.

Da Museen in der Regel nur einen Bruchteil ihrer Sammlungen ausstellen können, erfolgt die Präsentation und die Vermittlung von entsprechenden Informationen zunehmend auf digitalem Weg. Virtuelle Rundgänge, Ausstellungen und umfangreiche Objektdatenbanken sind neue Kommunikationswege. Als Teil des kulturellen Erbes, sind Museen zudem in Katastrophenfällen stark bedroht und können Primärziele bewaffneter Konflikte werden. Die konsequente Digitalisierung musealer Sammlungsbestände ist daher zugleich eine Form der aktiven Kulturvermittlung sowie des aktiven Kulturgutschutzes.

Aufgrund der enormen Vielseitigkeit musealer Bestände benötigen Museen äußerst flexible Scansysteme, um nicht für jede Anforderung ein eigenes Gerät anschaffen zu müssen.

Insbesondere in großen kultur- und landesgeschichtlichen Museen, die oftmals Objekte unterschiedlichster Art, von Büchern, Karten, Glasnegativen über Schmuck, Münzen, Tierpräparaten, Herbarien, Gesteinsdünnschliffen bis hin zu Gemälden und Fotografien bewahren und die zudem eine unterschiedliche Handhabung sowie Aufnahme- und Beleuchtungstechnik erfordern, sind flexible Scansysteme unabdingbar.

Solche Systeme müssen zudem höchsten konservatorischen Anforderungen entsprechen, da es sich bei den zu digitalisierenden Objekten zumeist um unersetzbare Unikate handelt, die äußerst fragil und lichtempfindlich sein können. Museumsscanner sollten daher unbedingt international anerkannten Digitalisierungsstandards wie METAMORFOZE, FADGI oder ISO entsprechen.

Wir bieten daher für Digitalisierungsprojekte im musealen und Cultural Heritage Bereich innovative, flexible Reprosysteme an. Sie erfüllen höchste konservatorische Ansprüche und bieten größtmögliche Flexibilität im Hinblick auf Format, Textur und Ausleuchtung der Objekte.

Darüber hinaus haben wir Spezialapplikationen wie das book2net Multispektralsystem entwickelt, das die wissenschaftliche Erforschung unterstützt.

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Metamorfoze

Metamorfoze ist das nationale Programm der Niederlande zur Erhaltung des papierenen Kulturerbes. Das Programm ist eine Initiative des Ministeriums für OCW (Bildung, Kultur und Wissenschaft) und begann 1997 als Kooperation zwischen der Koninklijke Bibliotheek (Nationalbibliothek der Niederlande) und dem Nationaal Archief (Nationalarchiv). Koordiniert wird das Programm vom Bureau Metamorfoze, das an der Nationalbibliothek angesiedelt ist und Kulturinstitutionen bei der Erarbeitung und Durchführung von Digitalisierungsprojekten berät. Das Bureau ist auch für die Veröffentlichung von Informationsmaterial verantwortlich und hat im Rahmen seines nationalen Auftrages Richtlinien für die Digitalisierung von Büchern und Papierdokumenten erstellt, die heute international als einer der wichtigsten Standards anerkannt sind.

Die für Metamorfoze erstellten Digitalisate müssen bestimmten Qualitätsstandards entsprechen, so dass sie als Ersatz für das Originalobjekt dienen können. Für unterschiedliche Materialien gelten jedoch unterschiedliche Anforderungen.

Die Metamoforze Digitalisierunsgrichtlinien sind als PDf online zugänglich. Zudem stellt Metamorfoze auch eine Checkliste zur Digitalisierung wertvoller Manuskripte bereit.

Grundsätzlich unterscheidet Metamorfoze drei Qualitätsstufen:

Einfach

Extra Light

Mittel

Light

Konservatorisch

(manchmal auch als “strict” bezeichnet)

Der Zweck dieser Qualitätsstufen besteht jedoch nicht darin, ein grundsätzlich  negatives Urteil über Digitalisierungen abzugeben, die mit einer Qualität unterhalb der konservatorischen Qualitätsstufe  ausgeführt werden.

Es gibt Anwendungsfälle, in denen es völlig genügt, nur eine untere Qualitätsstufe zu erreichen. Dies gilt insbesondere bei Projekten, bei denen die Lesbarkeit des reinen Textmaterials von höherem Interesse ist als eine Genauigkeit der Ton- und Farbwerte. Wenn der Auftraggeber das Ergebnis deutlich ablesen kann, dann ist in diesem Fall die erzielte Qualität für die Aufgabe mehr als ausreichend erfüllt.

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Megapixel

Der Begriff Megapixel stammt aus dem Bereich der digitalen Fotografie und beschreibt die Summe der vorhandenen Bildpunkte (Pixel) auf einem Sensor. Ein Megapixel steht hierbei für 1 Millionen Pixel. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass eine hohe Megapixel-Zahl auch für eine höhere Auflösung der Bilder bzw. Scans steht. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass natürlich mehrere Faktoren Einfluss auf die Qualität und eben auch auf die Auflösung haben. So sind zum Beispiel entsprechende Objektive notwendig, um die Qualität auch durch die Optik auf den Sensor bringen zu können. Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass die Auflösung des Scans bzw. des Bildes immer auch vom Abstand zwischen Optik und Vorlage sowie von der Brennweite, Pixelgröße und dem Verhältnis zwischen Sensorformat und Vorlagenformat abhängig ist. Handelsübliche Consumer-Kameras haben in der Regel eine mögliche Auflösung von 20-30 Megapixeln.

Für unsere Scansysteme verwenden wir unsere X71-Kamera, welche in unserem Werk in Bad Nauheim / Deutschland entwickelt und produziert wird. Wie der Name schon vermuten lässt, handelt es sich hierbei um eine 71-MP-Kamera, also einen Sensor mit 71 Millionen Pixeln. Zusätzlich ist die Kamera mit einem Spezial-Objektiv ausgestattet und wurde für die hohen Anforderungen beim Scannen von Dokumenten konzipiert.

Miniaturbuch (Buchformate)

Ein Miniaturbuch (Minibuch, Mikrobuch) ist ein sehr kleines Buch, dessen hochwertige Ausstattung und Typografie zwar seinem kleinen Format angepasst ist, das allerdings auch lesbar bleiben muss. Die Standards für das, was man als Miniatur und nicht nur als kleines Buch bezeichnen kann, haben sich im Laufe der Zeit geändert. Heutzutage betrachten insbesondere Sammler ein Buch nur dann als Miniatur, wenn seine Größe maximal 100 × 100 mm bzw. 3 bis 4 Zoll oder weniger beträgt.

Miniaturbücher selbst sind so alt wie die Geschichte der Schrift und des Buches. Insbesondere nach Erfindung der Drucktechnologie begannen die Buchdrucker die Grenzen des Machbaren auszutesten. Bereits im 16. Jahrhundert wurden rund 200 Miniaturbücher gedruckt. Im 19. Jahrhundert ermöglichten technologische Innovationen die Schaffung immer kleinerer Schriftarten und brachten eine neue Welle von Miniaturbüchern hervor.

Miniaturbücher gibt es in kostbarster Ausstattung, mit Goldschnitt verziert, in feinstem Leder gebunden und aufwendig illustriert, aber auch als kommerzielle Massenware. Im viktorianischen Zeitalter waren sogenannte Etikettebücher in Miniaturformat sehr beliebt bei Frauen, da sie sich leicht mitführen ließen. Zu den weltweit wohl bekanntesten Miniaturbüchern zählt  Abraham Lincolns „Proklamation der Emanzipation“ von 1863. Der Text wurde in Erstauflage als Miniaturbuch gedruckt und man schätzt, dass während des Amerikanischen Unabhängigkeitskrieges eine Million Exemplare an Unionstruppen verteilt wurden.

Zu den beliebtesten Arten von Miniaturbüchern über die Epochen hinweg zählen Bibeln, Enzyklopädien, Wörterbücher, Kurzgeschichten, Verse, Reiseführer, Almanache, Kindergeschichten,  Ausgaben von Weltliteratur und Erotica.

Heute gibt es zudem Verlage, die sich auf die Publikation und künstlerische Gestaltung von Miniaturbüchern spezialisiert haben (z. B. Miniaturbuchverlag Leipzig und Minizauber Edition). Die moderne Produktion von Miniaturbüchern zielt auf Sammler, die sich in nationalen und internationalen Vereinen und Gesellschaften (z. B. Sammlerkreis Miniaturbuch e.V. Stuttgart, Freundeskreis Miniaturbuch Berlin e.V., Miniature Book Society) organisieren und das Miniaturbuch als Teil der Buchkultur pflegen.

Die Digitalisierung von Miniaturbüchern stellt eine besondere Herausforderung dar und verlangt spezielle Systemanforderungen (V-Shape Buchwippe, variable Ausleuchtung, hohe Tiefenschärfe), da sich diese Bücher oftmals nur sehr gering öffnen lassen.

Moiré

Beim Digitalisieren sind Sie vielleicht schon einmal auf seltsame, regenbogenartige Muster gestoßen. Diese Muster werden als Moiré bezeichnet (von französisch moiré [mwaˈʀe], „moiriert, marmoriert“) und können viele Kopfschmerzen verursachen. In diesem Artikel werden wir uns ansehen, was Moiré ist und was es verursacht.

Der Moiré-Effekt tritt auf, wenn das zu erfassende Objekt ein detailliertes Muster enthält, das nicht mit dem Muster des Bildsensors in Einklang ist. Bei der Überlagerung von zwei separaten Mustern entsteht ein drittes, falsches Muster in Form eines „Moiré-Musters“.

Moiré-Effekt

Bildquelle: Wikimedia Commons Lizenz: Public Domain

Im Bild unten ist der Moiré-Effekt deutlich zu erkennen: Die periodischen Strukturen des Sensors werden mit denen des Ziegelmusters am Gebäude überlagert und bilden ein eigentümliches Streifenmuster.
Bildquelle: Wikimedia Commons (unbearbeitet) Schloß Lötzen mit Drehbrücke im April 2012 Lizenz: Colin Pelka Public Domain

Burg Lötzen - Außenansicht
Maudsley Petrol Locomotive 1904

Bildquelle: 904 Maudsley Petrol Locomotive Wikimedia Commons Lizenz: Public Domain

Der Moiré-Effekt ist auch bei der Digitalisierung von Zeitungen oft eine Herausforderung, da bei der Zeitungsproduktion Fotos im Rasterverfahren gedruckt werden, insbesondere auf saugfähigeren Papieren wie Zeitungspapier. Da die Tinte auf Zeitungspapier durch Absorption trocknet, werden Fotos aus unterschiedlich großen Punkten in einem groben Muster hergestellt. Wenn Sie ein Bild des Rasterbildes anfertigten, ergeben die widersprüchlichen Punktmuster ein Moiré-Muster.

Wie Sie den Moiré-Effekt vermeiden oder reduzieren

Manchmal genügt es bereits, die Position oder den Winkel der Vorlage auf der Scanfläche leicht zu verändern, um Moiré zu reduzieren. Heutzutage sind jedoch die meisten Bildsensoren mit Tiefpassfiltern ausgestattet, um bestimmte Störkomponenten im Bildsignal herauszufiltern und zu hohe Ortsfrequenzen für den Sensor zu sperren. Diese Tiefpassfilterung kann entweder durch ein optisches Bauteil im Strahlengang oder durch elektronische Signalnachbearbeitung erfolgen.

Eine weitere Möglichkeit, Moiré zu reduzieren, ist das sogenannte Oversampling. Bei diesem Verfahren wird die Anzahl der Pixel im Vergleich zur Auflösung des Ausgangsbildes gesteigert. Dadurch wird sozusagen die Abtastfrequenz erhöht, so dass es weniger Artefakte gibt und die Grenzfrequenz des Sensors höher ist als das kleinste darstellbare Element.

Mechanische Buchwippe (180°)

Bei einer mechanischen Buchwippe erfolgt die notwendige  Ausgleichsbewegung über eine mechanische Hebel- und Feder basierte Konstruktion. Nach dem Prinzip einer Waage nehmen solche Buchwippen den Seitenausgleich selbstjustierend vor. Sie sind in der Regel, abhängig von ihrer mechanischen Grundkonzeption, extrem robust und langlebig.

Zum Einsatz kommen Buchwippen auf Basis dieser Konzeption in der Regel bei Scannern bis zum Format A2+, die insbesondere als Ersatz für Kopiersysteme in der Verwaltung, im Freihandbereich von Bibliotheken oder in der Archivdigitalisierung eingesetzt werden.

Da bei dieser Konzeption die Ausgleichsbewegung jedoch permanent stattfindet, verfügen solche Buchwippen bei professionellen Systemen zusätzlich noch über eine sogenannte Buchwippenarretierung. Sie funktioniert wie eine Bremse, welche die Ausgleichsbewegung der Buchwippe während des Scans unterbindet und somit Bewegungsunschärfe verhindert. Zusätzlich gibt es oftmals auch die Option, die Buchwippe als Ganzes per Hand- oder Fußschalter festzustellen und nur als planen Auflagentisch zu verwenden.

Unterstützend bietet eine solche Buchwippe die Möglichkeit der sogenannten Buchrückenfreistellung. Eine Mechanik mit deren Hilfe ein mehrerer Zentimeter breiter Spalt zwischen den Buchplatten geöffnet wird, in den der Buchrücken schonend eingelegt werden kann.

Eine weitere Option, über die solche Buchwippen sehr oft verfügen, sind Scanauslöser auf dem Vorlagentisch. Diese bieten speziell beim Digitalisieren ohne Andruckhilfe einen enormen Vorteil. Der Anwender ist dadurch in der Lage, den Scan komfortable mit der Hand auszulösen, selbst wenn er eine Hand benötigt, um Vorlagen festzuhalten oder runterzudrücken. Bei professionellen Systemen sind die Scanauslöser so in die Auflageplatten der Buchwippe integriert, dass sie unabhängig von Größe, Dicke oder Position der Vorlagen leicht zu bedienen sind und keine Beschädigung der Vorlagen erfolgt.

Glasplatten oder Andruckhilfen aus Makrolon sind weitere optionale Ausstattungsmerkmale solcher Buchwippen, die benutzt werden können, wenn die zu scannenden Seiten sanft und schonend angedrückt werden sollen.

Vorteile:

  • Robust und Langlebig
  • Einfach in der Handhabung
  • Bei Profi-Systemen vielfältige Features, wie z.B. automatische Arretierung während des Scans
  • Arretierung der Buchwippe per Schalter zum festen Auflagentisch
  • Optionale Buchrückenfreistellung
  • Scanauslöser auf den Auflageplatten der Buchwippe
  • Andruckhilfe aus Glas oder Makrolon©

Nachteile:

  • Bei den meisten Anbietern sind die zu verarbeitenden Buchdicken für einen Höhenausgleich bis maximal 10 cm ausgelegt.
  • Das maximal zulässige Gewicht von Büchern, bei denen die Ausgleichsbewegung gemäß dem Prinzip einer Waage noch funktioniert, ist auf wenige Kilogramm begrenzt.

 

Machine Vision

In Ergänzung zur konventionellen und künstlerischen Fotografie gibt es den großen Bereich der industriellen Fotografie, für den spezielle Machine-Vision-Kameras konzipiert werden. Dieses Segment hat sich in den letzten Jahren sehr stark entwickelt und ist der Innovationsmotor für Sensortechnik geworden.

Mittlerweile werden jährlich 9 Milliarden Sensoren gefertigt, die Steigerungsraten betragen ca 20% pro Jahr. Bei solchen Volumina ist der Wettbewerb intensiv, ebenso die Innovationskraft.

Wesentliche Merkmale

  • Große Bandbreite von Sensoren hinsichtlich der Anzahl der Pixel
  • Die Nachfrage nach schnellen Sensoren wächst stark
  • Die schnellsten Sensoren verarbeiten mittlerweile 30000 Aufnahmen pro Sekunde
  • Es werden ausschließlich CMOS Sensoren eingesetzt; Stromverbrauch und Hitzeentwicklung sind weitaus besser. Mechanische Verschlüsse sind nicht mehr notwendig.
  • Anders als in der künstlerischen Fotografie wird Wert auf eine gleichmäßige Schärfeleistung über die gesamte Fläche gelegt.
  • Kostenintensive Innovationen sind nur mit den entsprechenden Stückzahlen zu rechtfertigen, die nur dieser Markt ermöglicht. Diese werden aber auch getätigt.
  • Machine-Vision-Kameras dienen nur einem bestimmten Zweck und einer bestimmten Aufgabe.

 

book2net X71 Digitalkamera

ANWENDUNGSBEREICHE

  • Sicherheitstechnik, Überwachung
  • Automobilindustrie
  • Produktionsüberwachung
  • Wissenschaftliche Fotografie
  • Handys
  • Luft- und Raumfahrt
  • Robotortechnik
  • Gaming

Machine-Vision-Kameras sind bei entsprechender Ausstattung generell gut für Aufgaben im Kulturbereich geeignet; Bildqualität, Performance, Preis sind im Einklang.

Die Innovationszyklen sind erfreulich kurz.

Motorfokus

Welche Vorteile bringt ein Motorfokus?

Unsere Systeme arbeiten vorzugsweise mit einer Festbrennweite. Das hat den Vorteil, dass während des Scannens keine permanente Änderung des Fokus, wie z.B. bei den Autofokussystemen handelsüblicher Consumer-Kameras, stattfindet. Somit wird zum einen die konstante Größe der Scans gewährleistet, zum anderen aber auch eine durchgehende mechanische Verschleißbewegung vermieden.

Einige unserer flexiblen Systeme statten wir zusätzlich mit einem motorischen Fokus aus, der sich per Knopfdruck auf verschiedene Formate einstellen lässt. Dieser stellt sicher, dass für jede Vorlage der Fokus richtig gesetzt ist, ohne die Nachteile eines klassischen Autofokus zu beinhalten.

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