W świecie cyfrowych odpowiedników: cyfrowe surogaty i ich namiastki

Digitalizacja, zwana także „ucyfrowieniem”, to sporządzanie cyfrowych odwzorowań zasobów materialnych lub przekształcenie analogowych zapisów do postaci cyfrowej. Ucyfrowienie polega na przetworzeniu analogowej formy lub analogowego nośnika w cyfrowy surogat*.

*Fragment rozdziału publikacji zbiorowej poświęconej wybranym zagadnieniom zachowania i ochrony obiektów dziedzictwa kulturowego.

Słowa kluczowe: cyfrowe surogaty, digital proxy, cyfrowe namiastki, odpowiedniki, cyfrowe reprezentacje

Według Narodowego Instytutu Audiowizualnego digitalizacja to przetwarzanie materiałów analogowych na formę cyfrową metodą skanowania lub fotografowania oraz dalsza obróbka komputerowa otrzymanych obrazów do postaci umożliwiającej ich publikację w Internecie. Według Narodowego Instytutu Muzealnictwa i Ochrony Zbiorów digitalizacja to pozyskanie cyfrowego, jak najbardziej wiernego odwzorowania obiektu i opisujących go metadanych. W szerszym ujęciu digitalizacja to całość procesów prowadzących do powstania cyfrowej reprodukcji oraz niezbędnych do jej zachowania i udostępnienia [Dzięglewski i Juza 2013].

Cyfrowe surogaty

Dynamiczny rozwój technologii cyfrowych wnosi nową jakość w zachowanie dziedzictwa kulturowego, daje bowiem możliwość tworzenia i udostępniania cyfrowych reprezentacji obiektów [Bunsch i in. 2011]. Obiekt cyfrowy to obiekt wytworzony jako wynik jednego lub wielu procesów digitalizacji obiektu fizycznego (analogowego), jego fragmentu lub wielu takich obiektów, i traktowany jako całość [Paradowski 2010]. Efektem digitalizacji są cyfrowe reprodukcje, swoiste „cyfrowe repliki”, zwane często „cyfrowymi surogatami”.

Cyfrowe reprezentacje pełnią rolę pewnego rodzaju substytutu oryginału. Surogat (łac. surrogare, subrogare – wybierać zastępczo kogoś innego) to obiekt o charakterze zastępczym, namiastka, substytut. Pojęcie to jest używane w odniesieniu do szerokiej gamy obiektów, przeważnie o charakterze materialnym. Zachowanie surogatów, które są wynikiem digitalizacji na dużą skalę, opiera się częściowo na ich długoterminowej wartości kulturowej i badawczej, a nie na ich charakterystycznych cechach, które nie muszą w całości odpowiadać oryginałowi [Conway 2015].

Cyfrowy surogat jest terminem używanym w odniesieniu do cyfrowej reprezentacji obiektu istniejącego w świecie fizycznym [Rabinowitz 2015]. Częściej jednak termin ten oznacza kopię cyfrową, która stara się reprezentować analogowy oryginał tak wiernie, jak to możliwe: „Z definicji surogat może być użyty zamiast oryginału. Jeśli surogat ma formę cyfrową, te same pliki mogą być używane zarówno wewnętrznie, w celu ochrony oryginału (gdy surogat ma jakość i dokładność wystarczającą do zastąpienia oryginału może wspomagać prace konserwacyjne), jak i zewnętrznie, aby zapewnić możliwość oglądania lub studiowania oryginału [Grycz 2006].

Cyfrowe surogaty powstają z potrzeby ochrony dziedzictwa dokumentalnego, przede wszystkim materialnego. Ich powstawanie związane jest z rozwojem systemów cyfrowych, w szczególności komputerów i urządzeń peryferyjnych pozwalających na pozyskiwanie, przechowywanie, reprodukowanie i udostępnianie zasobów elektronicznych [Kowalska 2005].

Wytworzone w ramach digitalizacji dane mogą mieć zróżnicowany poziom szczegółowości i dokładności, stąd ich jakość powinna być determinowana przeznaczeniem. Inne parametry będzie miała dokumentacja konserwatorska, a inne prezentacyjna [Bunsch i in. 2011].

Cyfrowe pliki w szczególny sposób ułatwiają dostęp do informacji. Umożliwiają też dostrzeżenie tego, co jest trudne lub niemożliwe do uchwycenia w oryginale. Łatwy dostęp do cyfrowych surogatów stanowi udogodnienie dla badaczy planujących strategię badawczą. Cyfrowe surogaty pozwalają zgromadzić materiały do badań rozmieszczone w różnych miejscach świata, umożliwiają łączenie różnych zbiorów i porównywanie obiektów, co jest możliwe tylko dzięki dostępności w formie cyfrowej. Rośnie liczba wielkoskalowych repozytoriów cyfrowych, które udostępniają cyfrowe odpowiedniki obiektów archiwalnych, w tym zdigitalizowane książki, których wartość intelektualna jako surogatów może przekraczać wartość oryginalnych źródeł [Conway 2011]. Dostępność cyfrowych surogatów podnosi efektywność przeglądania dużych rozproszonych kolekcji. Surogaty stanowią ważną alternatywę dla oryginałów, ponieważ dotarcie do nich i ich zbadanie zajmuje mniej czasu niż dotarcie do oryginału. Ponadto cyfrowe surogaty dostarczają wystarczającej ilości informacji, aby potwierdzić lub zanegować potrzebę dalszej analizy innych surogatów lub oryginału [Greene i in. 2000].

Obiekty cyfrowe nierzadko dostarczają wystarczającej ilość informacji o oryginałach, nawet jeżeli ich jakość jest niewystarczająca. Wykorzystując obrazy poglądowe można wstępnie zapoznać się z obiektem, aby zyskać pewność, czy konieczne jest dotarcie do oryginału [Smith 2002].

Cyfrowe surogaty znacząco ograniczają degradację obiektów zabytkowych. Dzieje się tak, ponieważ są one wykorzystywane w ekspozycjach lub poddawane badaniom, w miejsce oryginałów. Przykładem cyfrowej surogaty może być trójwymiarowa replika wykonana w wysokiej rozdzielczości, która przechowuje informacje o danym przedmiocie w plikach cyfrowych. Wybrany obiekt lub przedmiot, np. mural, obraz, rzeźba, jest wstępnie skanowany. Następnie kamery wykorzystujące technologię wykrywania głębi sprowadzają zeskanowany przedmiot do warstw cyfrowych, co umożliwia dostrzeżenie detali niewidocznych gołym okiem. Pozwala to na nieinwazyjną analizę, identyfikację uszkodzonych miejsc oraz wyklucza konieczność pobierania próbek z powierzchni. Następnie algorytmy komputerowe tworzą symulacje tego, jak dany obiekt będzie wyglądał po wielu latach [CORDIS 2019].

Cyfrowe surogaty mogą w rzetelny sposób oddawać cechy oryginałów. Gdy są one tworzone w sposób przejrzysty, zgodnie z przyjętą metodologią, mogą stanowić autentyczne, wiarygodne reprezentacje dla celów naukowych, edukacyjnych i wystawienniczych. Informacje o cyfrowych substytutach przechowywane w semantycznie bogatym „wspólnym języku” umożliwiają łączenie informacji pochodzących z wielu kolekcji, co umożliwia przeprowadzenie złożonych analiz [Mudge i in. 2007]. Jacobs i Jacobs [2013] zaproponowali „Digital-Surrogate Seal of Approval” (DSSOA) jako prosty sposób opisywania obiektów cyfrowych utworzonych z książek drukowanych i innych nie-cyfrowych oryginałów, jako surogatów dla analogowego oryginału. DSSOA opiera się na przekonaniu, że najefektywniejszym sposobem zachowania materiałów drukowanych jest zdigitalizowanie oryginalnego układu i prezentacji dzieła analogowego i przedstawienie go w formie cyfrowego surogatu.

Nie wszystkie produkty digitalizacji są surogatami. Znaczna część dziedzictwa cyfrowego to produkty cyfrowej reprodukcji wcześniej istniejących utworów. Cyfrowa „kopia” nie jest identyczną kopią oryginału, a jedynie jej reprezentacją [Abid 2007]. Proces cyfryzacji to nie tylko prosta transformacja analogowo-cyfrowa. Lindner [2006] używa terminu „digital proxy” w kontekście produktów digitalizacji, które nie są surogatem, lecz stanowią obiekt w pewnym stopniu odpowiadający oryginałowi (plik poglądowy), jednak o wystarczająco dobrej jakości, aby stanowiły punkt odniesienia dla oryginału.

Digital proxy: cyfrowe namiastki

Za przykład digital proxy Lindner [2006] przytoczył skany dokumentów papierowych, których jakość i stopień odwzorowania zależy od wielu czynników np.: temperatury barw lampy skanującej, liczby i rozkładu bitów użytych do reprezentowania koloru, stopnia kompresji przestrzeni barw czy jakości elementów optycznych skanera. Za inny przykład digital proxy Lindner podał analogowe materiały wideo, które są digitalizowane i kompresowane przy użyciu stratnego kodeka. Jego użycie w trakcie konwersji powoduje utratę części informacji, sprawia jednocześnie, że rozmiar pliku końcowego jest mniejszy, co z kolei ułatwia rozpowszechnianie materiału, np. na urządzeniach mobilnych. Tak utworzone cyfrowe odpowiedniki, typu „digital proxy”, mogą być używane jako punkt odniesienia (pliki poglądowe). Przykładowo cyfrowa miniatura (thumbnail) jest często wystarczająca, aby zidentyfikować obiekt, np. w procesie zarządzania kolekcją. Thumbinal nie jest surogatem oryginału, jedynie jego namiastką, która przekazuje wybrany zakres informacji o oryginale [Häyrinen 2012].

Cyfrowy fantom

Pewnym rodzajem cyfrowego surogatu jest tzw. „cyfrowy fantom”. Określenie to zostało użyte przez Campagnolo i współautorów [2016]. Zapożyczyli oni ideę testów fantomowych z fizyki medycznej i zastosowali ją do obrazowania obiektów dziedzictwa kulturowego w celu oceny możliwości odzyskiwania (brakujących fragmentów) pisma z wielospektralnych obrazów palimpsestu (rodzaj rękopisu). Fantomy są używane do testowania i porównywania nowych systemów, kalibrowania prototypów i szybkiego iterowania ulepszeń. Umożliwiają przeprowadzenie szybkich i bezpiecznych testów. Fantomy w badaniach fizyki medycznej spełniają podobną rolę, jak cyfrowe surogaty w naukach humanistycznych. Umożliwiają one badanie artefaktów dziedzictwa kulturowego bez uszkadzania oryginałów, tak jak fantomy pozwalają na przeprowadzanie eksperymentów bez narażania pacjentów na szkodę.

Rekapitulacja

Informacja cyfrowa nie jest z natury na stałe utrwalona w pliku czy na nośniku danych, tak jak np. tekst drukowany. Cyfrowy odpowiednik dzieła, chociaż daje możliwość jego zachowania i ochrony, dopuszcza ingerencję w stopień odwzorowania obiektu. Cyfrowe teksty nie są ostateczne ukończone. Nie są też utrwalone pod względem treści i formy, gdyż można je łatwo zmienić [Smith 2002]. Istnieje zatem niebezpieczeństwo, że wersja cyfrowa obiektu może zostać zakwestionowana co do autentyczności, jednak nie tylko ze względu na możliwość ingerencji w treść pliku. Podczas digitalizacji obiekt digitalizowany ulega całkowitemu przeobrażeniu. W trakcie digitalizacji, przeprowadzonej nawet w najwyższym standardzie, zawsze będzie występowała pewna utrata informacji względem obiektu źródłowego, podobnie jak to ma miejsce w przypadku kopiowania analogowego. Zatem nie zawsze cyfrowy surogat jest wiernym odpowiednikiem oryginału. Jest to szczególnie widoczne np. przy digitalizacji archiwalnych materiałów filmowych. Rozdzielczość materiałów światłoczułych jest pojęciem trudnym do zdefiniowania i przełożenia na wartości liczbowe. Obraz na taśmie filmowej jest tworzony przez nieregularnie rozmieszczone kryształy halogenków srebra dające charakterystyczne wrażenie ziarna i gęstości optycznej. Ta złożona specyfika jest trudna lub niemożliwa do uchwycenia w procesie digitalizacji, który zapewnia jedynie proste przełożenie „ziarno-piksel” [Supraniuk 2019].

Digitalizacja na dużą skalę generuje niezwykłe zbiory surogatów wizualnych i tekstowych, potencjalnie wyposażonych w transcendentne, długoterminowe wartości kulturalne i badawcze. Zrozumienie natury cyfrowych surogatów jest pewnym wyzwaniem dla archiwistyki i humanistyki cyfrowej, w szczególności ze względu na rosnącą niezależność zbiorów zastępczych od materiałów źródłowych.

Źródła

Abid, A. (2007). Safeguarding our digital heritage: a new preservation paradigm. In: Y.D. Lusenet & V. Wintermans (Eds.), Preserving the digital heritage Principles and policies. Selected papers. (Vol. 31, pp. 7-14). Amsterdam: European Commission on Preservation and Access.
Bunsch, E., Jamski, P., Kalota, T., Karecka, L., Kłos, M., Marciniak, J., Mazurek, C. Sitnik, R., Szala, M., Werla, M., Zaucha, T., Kuśmidrowicz-Król, A. (2011). Zalecenia dotyczące planowania i realizacji projektów digitalizacyjnych w muzealnictwie, praca zbiorowa zespołu ekspertów powołanego przez Narodowy Instytut Muzealnictwa i Ochrony Zbiorów. NIMOZ, Warszawa.
Campagnolo, A., Giacometti, A., MacDonald, L., Mahony, S., Terras, M., Gibson, A. (2016). Cultural Heritage Destruction: Experiments with Parchment and Multispectral Imaging. In: G. Bodard and M. Romanello (Eds.), Digital Classics Outside the Echo-Chamber: Teaching, Knowledge Exchange & Public Engagement. (pp. 121-146). Ubiquity Press: London, United Kindom.
Conway, P. (2011). Archival quality and long-term preservation: a research framework for validating the usefulness of digital surrogates. Archival Science, 11(3-4), 293-309.
Conway, P. (2015), Digital transformations and the archival nature of surrogates. Archival Science, 15(1), 51-69. https://doi.org/10.1007/s10502-014-9219-z
CORDIS (2019). Cyfrowe surogaty pomagają w konserwacji dzieł sztuki. Multimodal Scanning of Cultural Heritage Assets for their multilayered digitization and preventive conservation via spatiotemporal 4D Reconstruction and 3D Printing.
Dzięglewski, M., Juza, M. (2013). Cyfrowe praktyki i strategie upowszechniania i odbioru dziedzictwa kulturowego. Raport metodologiczny. Wydawnictwo MIK.
Greene, S., Marchionini, G., Plaisant, C., Shneiderman, B. (2000). Previews and overviews in digital libraries: Designing surrogates to support visual information seeking. Journal of the American Society for Information Science, 51(4), 380-393.
Grycz, C. J. (2006). Digitising Rare Books and Manuscripts, In: L.W. Mac-Donald (Ed.), Digital Heritage (pp. 33-68). Elsevier, London.
Häyrinen, A. (2012). Open sourcing digital heritage: digital surrogates, museums and knowledge management in the age of open networks. Jyväskylä Studies in Humanities. Jyväskylä University Printing House, Jyväskylä.
Jacobs, J. A., Jacobs, J. R. (2013). The digital-surrogate seal of approval: a consumer-oriented standard. D-Lib Magazine, 19(3/4). https://doi.org/10.1045/march2013-jacobs
Kowalska, M. (2005). Cyfrowa ochrona dorobku dokumentalnego ludzkości w programach i wytycznych Europejskiej Komisji Ochrony i Dostępu, UNESCO i IFLA. Przegląd Biblioteczny, 2, 186-200.
Lindner, J. 2006. Digitization Reconsidered. http://bit.ly/2w5pjqW
Mudge, M., Ashley, M., Schroer, C. (2007). A digital future for cultural heritage. In AntiCIPAting the Future of the Cultural Past, Proceedings of the XXI International CIPA Symposium.
Paradowski, D. (red.) (2010). Digitalizacja piśmiennictwa. Biblioteka Narodowa, Warszawa.
Rabinowitz, A. (2015). The work of archaeology in the age of digital surrogacy. In: B.R. Olson, W.R. Caraher (Eds.), Visions of substance: 3D imaging in Mediterranean archaeology (pp. 27-42), The Digital Press, The University of North Dakota.
Smith, A. (2002). Dlaczego przekształcać na postać cyfrową? (Why digitize?). Archiwum Główne Akt Dawnych w Warszawie. http://agad.gov.pl/?page_id=504
Supraniuk, M. (2019). Archiwum cyfrowe – ochrona czy dostęp? Filmoteka Narodowa – Instytut Audiowizualny (FINA).