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Dal digitale alla carta: l’informatica al servizio della tutela del libro antico

Esempio di colorazione di film e foto in bianco e nero per ottenere risultati il più vicino possibile al reale.

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Dal digitale alla carta: l’informatica al servizio della tutela del libro antico

  1. 1. Dal digitale alla carta: l’informatica al servizio della tutela del libro antico Alessandro Milani, esperto di informatica applicata al libro antico Paolo Tentori, docente di informatica applicata al libro antico Il presente lavoro nasce nell’ambito dei corsi di aggiornamento sulle tecnologie digitali applicate al libro antico organizzate nel tempo per i bibliotecari dell’ABEI (Associazione dei Bibliotecari Ecclesiastici Italiani). È oggi possibile, con investimenti minimi, rendere autonome le biblioteche nel campo della digitalizzazione del libro antico e dell’organizzazione delle risorse tramite metadati. Grazie alla stampa digitale progetti fino a pochi anni fa troppo costosi vengono oggi realizzati con successo, tra questi la creazione di facsimili di grandi dimensioni in tiratura limitata1 . 1- Gli autori hanno lavorato nel 2017 alla realizzazione della copia a stampa del planisfero di Urbano Monte, voluminoso manoscritto di 32x44 cm. custodito presso la Biblioteca del Seminario arcivescovile di Milano composto da ben 370 carte. Le prime digitalizzazioni del manoscritto risalgono al 1996 e a suo tempo venne realizzato un CD-ROM con l’opera integrale in pdf. Pochi anni prima l’editore Periplo di Lecco stampò un’ edizione delle 64 tavole del planisfero in formato ridotto ma di ottima qualità grazie alle foto realizzate in occasione del restauro del manufatto che portò allo smembramento della legatura con la possibilità di allineare perfettamente in piano le carte del manoscritto. Le dia 90x120 mm. a suo tempo realizzate, sono state ridigitalizzate con uno scanner a tamburo per poter fare un confronto immediato con le foto digitali acquisite nel 2017 e le scansioni del 1996. I bibliotecari sono così in grado di toccare con mano la fedeltà del colore e la nitidezza dei dettagli con la tecnologia applicata allo stesso libro in vent’anni con sorprese notevoli che potete ammirare anche negli esempi allegati a questo studio nelle pagine seguenti. Una tavola dell’Urbano Monte in originale e sullo sfondo il set di luci fredde a led utilizzate per la digitalizzazione nel 2017.
  2. 2. Il tipografo incaricato della stampa del facsimile ispeziona gli inserti di ogni singola carta per restituire nel modo più fedele le caratteristiche del manufatto nel facsimile. Digitalizzazione effettuata nel 2017 da scanner a tamburo su diapositiva scattata nel 1984 dal fotografo Vivi Papi (1937-2005) in occasione dello smembramento del codice prima del restauro.
  3. 3. Messa a confronto della tavola originale dell’Urbano Monte e dell’edizione Periplo del 1987. La tavola originale riproducente il Giappone messa a confronto con la stampa ricavata dalle scan- sioni del 1996 assemblate in Photomerge di Adobe Photoshop.
  4. 4. Un settore ancora più recente della tecnologia si è concentrato negli ultimi anni sulla colorazione di film e foto in bianco e nero per ottenere risultati il più vicino possibile al reale. Investimenti di rilievo sono stati attuati all’inizio nell’ambito del recupero di film storici da parte di multinazionali cinematografiche ma in seguito sono nate sturt up di piccole dimensioni e gruppi di lavoro in ambito scientifico interessati ad implementare algoritmi matematici che interpretassero grandi quantità di dati nell’ambito della colorazione di foto in contesti tra i più disparati. La tecnologia ha fatto passi da gigante e il nostro gruppo di lavoro ha voluto testare l’affidabilità del metodo su un microfilm facilmente a portata degli autori: il Messale di Civate, cod. 2294, Biblioteca Trivulziana di Milano2 . Il microfilm ha due grossi vantaggi: è confrontabile con l’originale oggi custodito in Trivulziana; gli autori non ne hanno mai visto l’opera completa se non che per le cinque foto messe a disposizione sul sito dell’ICCU. Siamo stati così ‘costretti’ a fare scelte precise basate solo sull’affidabilità del software applicato e sulle conoscenze codicologiche e paleografiche nei, tra l’altro frequenti, casi di incertezza per la restituzione di una colorazione plausibile da scala di grigio come 2- Nell’ambito del progetto ‘Grafiche in Comune’ il Messale di Civate sarà a breve a disposizione digitalizzato a colori ad alta risoluzione sul sito della Biblioteca Trivulziana (nel settembre 2017, data di stesura del presente lavoro, l’opera non risultava però ancora on line). Il microfilm fu a suo tempo acquistato in biblioteca da uno dei due autori nell’ambito della sua tesi di paleografia musicale. Abbiamo chiesto il permesso alla Direzione della Biblioteca di poter effettuare questo lavoro scientifico che non ha ovviamente lo scopo di restituire un facsimile fedele all’originale ma di testare l’affidabilità dell’algoritmo. In ogni caso, per la prima volta, è a disposizione degli studiosi una copia completa del codice sia in pdf che a stampa con ricolorazione plausibile. Il microfilm in bianco e nero del Messale di Civate è stato completamente digitalizzato nel 2017 tramite scanner a tamburo per ottenerne le basi da ricolorare.
  5. 5. spiegheremo in seguito più nel dettaglio. Colorized microfilm: studi di riferimento con cui ci siamo confrontati per il nostro lavoro Due gruppi di lavoro, entrambi americani, hanno creato strumenti di utilizzo immediato per testare in modo automatico la ricolorazione di fotografie3 . Questi studiosi hanno messo in rete tools automatici di ricolorazione utilizzabili in modo immediato e gratuito. Algorithmia: caratteristiche fondamentali. Il tool, applicato ad una pagina scritta, divide fondalmente lo spazio in “colore di sfondo” e “colore di scrittura”. Non individua in automatico, nel nostro caso, la differenza di colore tra iniziali rubricate in rosso, marrone scuro di testo in carolina e nero seppia delle glosse in gotica. Fornisce quindi una base pigmentata che richiede un intervento posteriore di carattere grafico informatico con programmi tipo Adobe Photoshop. La tecnica è applicabile quindi in modo funzionale e con ottimi risultati a manoscritti testuali piuttosto uniformi. Sotto un esempio applicato ad un’immagine di pagina di manoscritto in sanscrito custodito presso l’University of Virginia (a sinistra l’originale, a destra l’immagine in bianco e nero e l’uscita 3- I siti di riferimento sono: - algorithmia, testabile al sito http://demos.algorithmia.com/colorize-photos/). Il gruppo di lavoro di algorithmia comprende Richard Zhang, Phillip Isola, Alexei A. Efros dell’University of California, Berkeley. L’articolo più facilmente fruibile on line sul metodo da loro applicato è “Colorful Image Colorization”, al seguente link: https://arxiv.org/pdf/1603.08511. Il loro scopo è quello di fornire uno strumento totalmente automatico per la produzione di foto a colori da bianco e nero basandosi su un algoritmo che fa tesoro dell’analisi semantica di milioni di immagini per minimizzare errori di proposta plausibile di colore; - colorizephoto, curato da Neil Kronlage, raggiungibile all’indirizzo http://www.colorizephoto. com/converter.
  6. 6. derivata in automatico su algorithmia.com). Una volta registrati gratuitamente il sito dà la possibilità di analizzare e rielaborare grosse quantità di dati basandosi su credits gratuiti (iniziali) e l’inserimento di un piccolo script in python a ‘dimensione di bibliotecario’. Il limite dell’applicazione sta nel proporre un’uscita colorata ‘rigida’ che anche in presenza di semplici rubriche colorate (in rosso come nel caso del Messale di Civate) non fornisce spazi gestibili velocemente sulla semplice profondità di colore. Questo meccanismo è applicato prefettamente invece in colorizephoto, vantaggio che ci ha fatto optare per l’uso di questo software per la colorazione del Messale di Civate. Schermate d’uso online di algorithmia. In centro la proposta sulla pagina più complessa del Mes- sale di Civate come restituita in automatico dal sito.
  7. 7. Colorizephoto: caratteristiche fondamentali. A differenza di algorithmia, colorizephoto divide la pagina in uno spazio da colorare ed uno spazio con foto di riferimento.Abbiamo trovato l’idea ottimale per un manoscritto come il Messale di Civate che, su una base uniforme di pergamena presenta miniature semplici, testo di base color seppia, glosse in inchiostro nero e rubriche in rosso. La percezione della profondità di scala di grigio anche se obbliga a scegliere gli spazi da ‘colorare’ non obbliga l’operatore a scontorni di testo complicati e molto impegnativi dal punto di vista dell’impiego di tempo. Il software comunque non individua le rubriche in rosso in automatico e questo obbliga l’operatore addetto alla colorazione della pagina ad avere conoscenze paleografiche della mise en page e della mise en texte di un codice medievale. Per quanto riguarda il Messale di Civate gli operatori hanno lavorato ‘in cieco’ ma con la fortuna di avere come pagina di riferimento una delle cinque pubblicate dalla Biblioteca Trivulziana sul sito dell’ICCU. L’immagine è stata usata come da esempio sottostante per definire gli ambiti di colori successivamente applicati dapprima per il colore di sfondo ed il testo di base che viene applicato con una ‘pennellata’ grossolana e molto veloce. Il rosso dell’iniziale a destra è stato applicato nel caso di questa pagina ai titoli del calendario normalmente colorati nella tradizione manoscritta. Se lo sfondo è abbastanza uniforme non occorre una ‘pennellata’ precisa per definire lo spazio del rosso, essendo il software che delimita in automatico lo spazio colore, con un grosso vantaggio in termini di tempistica di esecuzione del lavoro. A sinistra, pagina ricolorata da scala di grigi prendendo come riferimento la pagina originale del codice sul sito dell’ICCU.
  8. 8. I vari stadi di elaborazione della pagina da scala di grigi a colori in colorizephoto. La scelta del colore di sfondo della pagina viene applicata in automatico dopo la proposta al sof- tware da parte dell’operatore di una gamma sfumata di riferimento. Il risultato è un colore plausi- bile col tipo di oggetto reale a cui ci si riferisce.
  9. 9. A sinistra, restituzione definitiva dopo processamento di pagina in scala di grigi in algorithmia. A destra, il colore di sfondo come generato in colorizephoto. In quest’ultimo caso è possibile con- tinuare la ricolorazione on line delle rubriche e della miniatura. Uno degli autori al lavoro di comparazione tra i risultati dei vari algoritmi e l’unica immagine con miniatura complessa presente sul sito dell’ICCU.
  10. 10. La divisione della pagina per area di importanza colore. A manoscritti con sfumature di colore complesse (miniature elaborate) corrispondono uscite molteplici a cui il computer deve rispondere e, al momento, il problema rimane irrisolto per quanto attiene una restituzione certa del colore originale. Nel tentativo di avvicinarci il più possibile alla realtà abbiamo trovato interessante quanto proposto da ricercatori dell’Università di Modena e Reggio Emilia che hanno messo a punto un sistema di divisione in campi degli spazi testuali e miniati dei codici. Questo rende l’interpretazione dei dati meno massiccia e più mirata (lo sfondo pagina è più uniforme di un’iniziale illustrata) concentrando i problemi di interpretazione alle sole miniature. L’articolo di Grana - Borghesani - Cucchiara che spiega la metodica è raggiungibile al sito: https://pdfs.semanticscholar.org/0843/04fb09d5dd20574bf3b40f9dc4ba8921b483.pdf
  11. 11. Il nostro algoritmo: limiti e prospettive. Passare da scala di grigi a colore richiede una mappatura della foto che, con affidabilità più o meno automatica, ha l’obbiettivo di restituire risultati plausibili. Il limite più evidente che abbiamo riscontrato è che a gamme di grigi specifiche possono corrispondere ambiti di colore multipli (è il caso ad esempio del blu e del marrone per la miniatura d’esempio su un codice della Collegiata di Castiglione Olona che abbiamo usato come test più complesso rispetto al Messale di Civate in quanto più ricco nella gamma di colori). Questo comporta un intervento ‘umano’ di discernimento che implica, nel caso di codici antichi, conoscenze di tipo paleografico e codicologico specifico. Nelle immagini seguenti portiamo esempi di generazione di scale di grigio da colore originale di diapositiva e del procedimento inverso dato da attuare in automatico al computer. Risaltano immediatamente i problemi di scelta multipla a cui è sottoposto il calcolatore e di conseguenza l’operatore con correzioni manuali. Si tenga presente anche che lo scopo del lavoro non è quello della restituzione grafica ottimale per cui sono state mantenute ad esempio le slide sfuocate in originale, sfondi più scuri di alcune pagine interessati da muffe. Nel tempo sarà l’algoritmo ad ottimizzare i processi o, quantomeno, è ciò che ci prefiggiamo. Mappatura da colore a scala di grigi e procedimento inverso con un primo risultato finale di rico- lorazione poco affidabile.

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