Сокровища на пластинах: как ученые «клонировали» уникальные драгоценности Алмазного фонда

Университет ИТМО в сотрудничестве с Греческим институтом голографии и Гохраном России создали уникальную коллекцию оптоклонов с изображениями уникальных исторических драгоценностей из собраний Алмазного Фонда Российской Федерации и Государственного фонда драгоценных металлов и драгоценных камней РФ. Запечатленные в виде голограмм сокровища не потеряли ни в ощущении объема, ни в роскоши. Как создавались ультрареалистичные копии бесценных экспонатов и где можно будет на них посмотреть, рассказывает научный руководитель Музея оптики Сергей Стафеев.

В ноябре 2017 года исполнилось 50 лет со дня открытия выставки «Алмазный фонд», постоянно действующей на территории Московского Кремля. Алмазный фонд Российской Федерации является составной частью Государственного фонда драгоценных металлов и драгоценных камней Российской Федерации (Гохран России) и представляет собой собрание государственных регалий, уникальных драгоценных металлов и ювелирных изделий, имеющих мировое историческое и художественное значение. Гохран России функционирует при Министерстве финансов Российской Федерации. Именно к юбилею со дня открытия выставки «Алмазный фонд» сотрудники Министерства финансов Российской Федерации во главе с заместителем министра финансов Российской Федерации Алексеем Моисеевым приняли решение произвести оптоклоны уникальных изделий, которые находятся в хранилищах Гохрана России.

Впервые замминистра познакомился с технологией оптоклонирования в Музее оптики Университета ИТМО – здесь его впечатлили ультрареалистичные полноцветные голограммы знаменитой коллекции императорских пасхальных яиц работы фирмы Карла Фаберже. Вскоре после этого в вуз приехала комиссия из Гохрана России для более детального ознакомления с экспонатами, после чего представители Университета ИТМО совершили ответный визит в столицу, во время которого рассказали о технологии изготовления оптоклонов. Результатом встречи стало решение о создании партии ультрареалистичных полноцветных голограмм отдельных ценных экспонатов из собственного хранилища Гохран России и Алмазного фонда.

Поскольку все оптоклоны сотрудники Университета ИТМО производят совместно с коллегами из Греческого института голографии (Hellenic Institute of Holography, HIH), на встрече в Гохран России присутствовал и директор института Алкис Лембессис. В результате переговоров было составлено техническое задание на десять уникальных объектов в двух экземплярах. В утвержденный список объектов вошли кулон с малиново-розовым турмалином, знак ордена св. Александра Невского, нагрудный знак с портретом Петра I, диадема «Русское поле», скульптурное настольное украшение «Пастушок» и другие известные драгоценности.

«Список постепенно корректировался, потому что выбранные драгоценности должны были соответствовать определенным требованиям. Так, должны были быть исключены висящие элементы: любое дрожание при съемке голограммы приводит к затемнениям на готовом продукте, так как детали, которые сместились хотя бы на половину микрона, не проявляются. По этой причине нам пришлось отказаться от известной подвески “Бриллиантовая роза” и отминиатюрной ювелирной шляпки Екатерины II», – объяснил профессор кафедры физики, научный руководитель Музея Оптики Университета ИТМО Сергей Стафеев.

Работа над созданием оптоклонов разделилась на несколько этапов. Первый и самый важный этап голографирования прошел внутри здания Гохрана России, так как объекты вывозить из хранилища строго запрещается. У экспертов HIH и Университета ИТМО было лишь три недели для того, чтобы снять оптические копии с каждого из объектов. Проект был реализован с помощью мобильной трехцветной лазерной камеры Zzzyclops, которая позволяет оперативно создавать образы уникальных объектов непосредственно в помещении музеев и хранилищ.

«Каждый объект могли выносить для работы с ним только на один день. За день нужно было снять с предмета как минимум две идеальных копии, а для этого нужно было сделать хотя бы пять-шесть попыток. Качество копий зависело от многих факторов: от колебаний объектов, влажности воздуха, звуков, качества пластин, на которые наносились копии, и многого другого. Условия были трудными, ведь мы работали внутри закрытого помещения с условием 100% гарантии», – объяснил Сергей Стафеев.

Команде, в состав которой вошли сотрудники Университета ИТМО и Греческого института голографии, понадобилась неделя для того, чтобы сделать первые пробы и научиться контролировать уровень влажности в выделенном помещении. Уже к третьей неделе команда вышла на конвейерную работу, изготавливая копии для двух объектов за день. 

Сергей Стафеев

«Для того, чтобы снять качественную копию с объекта, он должен в течение определенного времени соответствовать температуре окружающей среды. Само освещение объекта лазером длится от 10 до 20 секунд в зависимости от материала изделия. Кроме того, у каждого объекта разная колористика. В используемой нами установке есть возможность отдельно выставлять выдержку на красный, зеленый и синий лазеры. Уже после нескольких тестов становится понятно, что на какой-то из этих цветов нужно поставить выдержку 15 секунд, а на другой – 20 секунд. В этом процессе нельзя применить ко всем изделиям один строгий алгоритм – все индивидуально для каждого из объектов»,– объяснил научный руководитель HIH Андреас Саракинос, возглавивший рабочую группу по созданию оптоклонов.

Со стороны Университета ИТМО в проектную группу вошли доктор технических наук Сергей Стафеев, кандидат физико-математических наук Михаил Шевцов, доцент кафедры физики Елена Бобрицкая и студентка факультета световой лазерной инженерии Наталья Гончарова. Греческую сторону в работе над проектом представили уже упомянутый Андреас Саракинос, директор HIH Алкис Лембессис и сотрудник HIH Костас Саракинос. В соответствии с условиями договора, команда не могла состоять из большого количества специалистов. При этом в помещении, где велись работы, не могло находиться одновременно более четырех человек, так как при повышении влажности до 60% рабочий процесс приходилось останавливать.

Алкис Лембессис

«Исходно голограмма выглядит как прозрачная пластинка, на которой ничего не видно, пока она правильно не обработана. Кроме того, эта пластина должна быть герметично заклеена, потому что со временем эмульсионный слой может деградировать. Пластина запечатывается сзади черным фоновым стеклом с использованием специального оптически прозрачного герметика, обеспечивающего сохранность цветовой палитры голограммы. Для освещения этого типа голограмм мы применяем специальный регулируемый RGB-источник (Holofos-HIH) с дихроичными фильтрами и сетевым электропитанием. В начале октября мы представили все оптоклоны в Гохран России: двадцать голограмм десяти уникальных объектов. Источники для второго комплекта были выполнены автономными с питанием от аккумуляторов – они стали запасным вариантом», – рассказал Сергей Стафеев.

В беседе с ректором Университета ИТМО Владимиром Васильевым руководитель Гохрана России Андрей Юрин высоко оценил качество проделанной работы и поблагодарил коллектив Университета ИТМО и HIH за самоотверженный труд в непростых условиях. Созданные оптоклоны также пользовались большим успехом у высоких гостей торжества, посвященного 50-летию выставки «Алмазный фонд». Особенно у иностранцев, среди которых были главный смотритель Сокровищницы британской короны в Лондонском Тауэре Амичанд Нивек, директор Департамента королевских дворцов Герль Морган (Швеция), управляющий Королевскими дворцами Ларссон Штаффан и другие.

Технология оптоклонирования многократно увеличивает аудиторию, которая сможет познакомиться с реалистичными голографическими образами сокровищ мировой и отечественной культуры. Второй комплект гохрановских оптоклонов будет демонстрироваться на различных выставочных площадках России и за рубежом. Идея «передвижничества» оптоклонов по разным городам государства принадлежит Председателю Правительства Российской Федерации Дмитрию Медведеву.

Оптоклоны яиц Фаберже в Музее оптики Университета ИТМО

Стоит отметить, часть коллекции оптоклонов уже сегодня находится в Университете ИТМО. Сотрудники вуза получили разрешение демонстрировать пять голограмм наиболее известных драгоценных изделий в нашем Музее Оптики. Кроме того, два оптоклона были представлены в Историческом музее в Москве (на выставке, посвященной юбилею Алмазного фонда) и в Государственном оптическом институте в рамках чтений, посвященных Д.С. Рождественскому. Свое путешествие по стране оптоклоны начнут летом: первым местом демонстрации станет Государственный исторический музей Южного Урала (г. Челябинск). На завершающей стадии находятся переговоры по организации в январе 2019 большой голографической выставки в Шанхайском музее науки и технологий. Этот проект также станет совместной работой Университета ИТМО и Греческого института голографии.

Сегодня в рамках договора о сотрудничестве Университета ИТМО и Государственного Эрмитажа по тематике «Наука и Искусство» ведется подготовка к созданию совместной голографической лаборатории. Планируется, что работы по оптоклонированию уникальных экспонатов (в том числе из Золотой кладовой Эрмитажа) будут проводиться в самом музее. За год работы специалистам предстоит создавать сотни полноцветных голограмм для всех шестнадцати филиалов самого знаменитого музея России.

Технология производства художественных голографических копий музейных объектов

Технология создания художественных голографических копий музейных объектов родилась в нашем городе в 70-х годах прошлого века. Ее автором стал выдающийся российский ученый Юрий Денисюк – выпускник и профессор Ленинградского института точной механики и оптики (ЛИТМО, ныне – Университет ИТМО).

Существует много видов голографии (техническая, цифровая и другие), однако идея художественной голографии, в том числе для создания оптических копий музейных объектов, принадлежит именно выпускнику Университета ИТМО. Сегодня во всем мире эта технология носит название «Denisyk holograms». Оптоклоны стали наиболее совершенными голограммами, записанными по методу Юрия Денисюка и использующие самые современные достижения оптики: новейшие поколения компактных лазеров, новые фотоматериалы с повышенной дифракционной эффективностью и инновационные осветительные системы. Само же понятие «оптоклон» – не общий термин, а официально зарегистрированное Греческим институтом голографии название ультрареалистичных полноцветных голограмм Денисюка.

«В девяностые годы, когда создавались монохромные голограммы предметов эрмитажных коллекций, объекты из музея перевозились в лабораторию только с личного письменного разрешения Михаила Пиотровского. Само голографическое оборудование было громоздким, тяжелым и требовало особых условий для работы. Записывать голограммы в залах музеев было принципиально невозможно. Революция, которую произвел Жорес Алферов, когда создал первый в мире полупроводниковый гетеролазер, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре, перевернула и технику производства художественных голограмм. В дальнейшем метод Денисюка получил развитие за границей и, в частности, Греческий институт голографии, усовершенствовав эту технологию, создал мобильную голографическую камеру, успешно применяемую в мировых музейных центрах. Теперь технология создания художественных голограмм возвращается в Россию в новом качестве, позволяя создавать оптоклоны – полноцветные ультрареалистичные Денисюк-голограммы. Такого рода оптические копии не отличить от оригинала, это действительно большие перспективы для музейного, коллекционного дела и реставрации. Еще одна инновация – сами фотоматериалы. Пластины, чувствительные для всего видимого спектра, с гарантированным результатом на сегодняшний день можно приобрести только за границей. Однако у нас есть шанс изменить ситуацию. В перспективе, используя опыт наших греческих коллег и потенциал Химико-биологического кластера Университета ИТМО, мы сможем обеспечить себя голографическими пластинами и, таким образом, получим замкнутый цикл производства», – заключил Сергей Стафеев.

Источник: news.ifmo.ru