Spurensicherung

Die Kantonalsarchäologie Aargau sichert ihre gefährdeten fotografischen Bildbestände als Digitale Originale im Standard YCC.

Die Geschichte liegt nicht nur hinter uns - sie liegt auch unter unseren Füßen in der Erde. In der Nordschweiz ist dafür die Kantonalsarchäologie Aargau in Brugg zuständig. Gemeinsam mit dem angeschlossenen Vindonissia-Museum sorgen die Wissenschaftler dafür, daß kulturelle Frühgeschichte des Kantons wieder ans Tageslicht kommt. Doch nur ein Bruchteil der Fundstücke kann im Museum präsentiert werden; die meisten Funde und ihre fotografische Dokumentation liegen im Archiv des kantonalen Instituts. Für eine systematische Suche mußten bisher mühsam Karteikästen und Aktenordner mit Grabungsprotokollen durchsucht werden. Das wird sich demnächst ändern.

Bilder ersetzen im Notfall die Realität

Es müssen nicht immer gleich "Götter, Gräber und Gelehrte" oder der unbezwingbare Forscherdrang eines Heinrich Schliemann sein, die die Vergangenheit der menschlichen Kultur grabenderweise ans Tageslicht bringen. Heute sind es in der Regel Baggerführer und Bauarbeiter, die nicht immer glücklich sind, wenn Sie auf menschliche Gebeine oder andere materielle Hinterlassenschaften früherer Epochen stoßen. "Notgrabung" nennt sich dann der Versuch der Altertumsforscher, diese Spuren früherer Kulturen zu sichern, bevor der neue Supermarkt oder das geplante Parkhaus den Zugang zur Vergangenheit wieder auf lange Zeit verwehren.

In solchen Fällen ist die sorgfältige fotografische Dokumentation der Fundstelle ist auch für die Mitarbeiter der Aargauer Kantonsarchäologie einzige Möglichkeit, die Funde später in Ruhe auszuwerten. Das gilt um so mehr für die vielen historischen Bilddokumente, die seit 1897 die archäologische Grabungen im Kanton Aargau dokumentieren. Fotos und Grabungsprotokolle stellen für die Archäologen oftmals die einzige Quelle dar, um frühere Grabungen unter neuen Gesichtspunkten zu bewerten.

Museen gehen stärker in die Öffentlichkeit...

Doch die Dokumente, mit deren Hilfe das ohnehin nur fragmentär Erhaltene rekonstruiert werden soll, sind selbst auf dem besten Wege, zu Fragmenten zerfallen: allein die rund 2000 Gelatine-Glasplatten aus der Anfängen der Aargauer Kantonsarchäologie um 1897, aber auch die jüngeren Farbfilme sind akut vom Verfall bedroht und müssen auf neuen Medien gesichert werden. Deshalb  begann das Team um die Institutsleiterin Frau Dr Elisabeth Bleuer im Sommer 1996, über elektronische Alternativen für die Archivierung nachzudenken.

... und vermarkten ihre Bilderschätze

Neben der Sicherung der gefährdeten Bestände stand dabei ein weiterer Aspekt im Vordergrund: die Ergebnisse archäologischer Forschung schneller und effektiver einer breiteren Fachöffentlichkeit in Forschung und Lehre zugänglich machen zu können. Das entspricht auch dem weltweiten Wandel in der Museumskultur, die immer stärker multimediale Präsentationsformen einsetzt.

Die Vernetzung von Information ist gerade im Bildungswesen wichtig: die schnelle Verfügbarkeit von Bildmaterial für Schulbücher und anderes Unterrichtsmaterial ist nur mit konsequenter Digitalisierung realisierbar. Eine intensivere Öffentlichkeitsarbeit stärkt auch den Stellenwert kultureller Einrichtungen in der Gesellschaft: bei der Zuweisung öffentlicher Finanzmittel ist das auch für die Kantonalsarchäologie Aargau ein durchaus beachtenswerter Aspekt. Schließlich birgt eine netzweite Öffnung der Archive auch ganz neue und durchaus lukrative Ertragspotentiale für die Musseen und Archive: auch Bilder sind ein Kapital, für das es einen Markt gibt! 

Fotos leben nicht ewig

Glasplatten, beschichtet mit lichtempfindlichen Silberbromid in einer Gelatinelösung, waren von 1878 an die Bildträger der frühen s/w-Fotografie. Erst 1889 wurden die zerbrechlichen Platten durch das flexible Zellulosenitrat ersetzt, dem 1920 der Azetatfilm und 1950 schließlich der Polyesterfilm heutiger Prägung folgte.

Die Lebensdauer eine s/w-Aufnahme beträgt in der Realität maximal 70-80 Jahre, bei einem Farbdiafilm sind es 40...50 Jahre, bei einem Farbnegativfilm gar nur 10-20 Jahre. Gary Kammerhuber, leitender Fotograf und verantwortlich für das Bildarchiv, nennt drei Schadensgruppen:

• Mechanische Schäden, wie Risse, Kratzer, Knicke etc. sind meist Folge einer unsachgemäßen Behandlung oder falscher Lagerung
• Chemische und physikalische Schäden führen zu substantiellen Veränderungen wie Vergilben und Ausbleichen; neben äußeren Einwirkungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit) kommen hier auch schlechte Materialeigenschaften und unsachgemäße Verarbeitungprozesse wie Reste der Entwickler - und Fixierchemikalien in der Emulsion zum Tragen; die Luftverschmutzung, Ausgasungen von Kunststoffen (Sichthüllen!) und säurehaltige Ordnerkartons tun ein Übriges zum Verfall.
• Biologische Schäden - das Bindemittel Gelatine, aber auch das Fotopapier ist ein idealer Nährboden für Bakterien, Pilze und Insekten; eine zu feuchte oder zu warme Lagerung kann gerade diese Schäden enorm beschleunigen.

Filme mögen's kühl und trocken

"Gerade die Temperatur im Fotoarchiv ist von größter Wichtigkeit," betont Gary Kammerhuber. "Senkt man sie von 24 Grad C auf 7 Grad C ab, verlängert sich die Lebensdauer der Bilder fast um den Faktor Zehn! Und schon 20 Prozent weniger Luftfeuchtigkeit verdoppeln ihre Haltbarkeit."

Doch auch bei den trockenkühlen Lagerbedingungen, wie sie Kammerhuber in seinem klimatisierten Archivraum hat, und beim Einsatz holz- und säurefreier Lagerkartons läßt sich der Zerfallsprozeß nicht völlig aufhalten. Eine Sicherung der unersetzbaren Bilderschätze der Kantonalsarchäologie war also dringend geboten.

Mehr als 70.000 Bilder warten auf ihre Rettung

Bemerkenswert und nicht untypisch für viele andere Archive ist das Mengengerüst des Aargauer Grabungsarchivs (Stand 1998):

<Tabelle>

Heute sind es bereits weit über 70.000 Aufnahmen, die auf Ihre Sicherung warten.

Überraschendes berichtet Kammerhuber vom technologischen Fortschritt: "Man glaubt es kaum, aber die Farbfilme die wir vor zehn Jahren aufgenommen haben, weisen heute größere Alterungsschäden auf, als Filme, die schon 20 oder 30 Jahre hier liegen."

Drei Strategien für die Bilderrettung

Für die Sicherung fotografischer Bestände bieten sich grundsätzlich drei Alternativen an:

• Analoge fotografische Duplizierung
• Mikroverfilmung
• Digitalisierung

Nur ein digitales Langzeitarchiv konnte alle Wünsche des Archäologenteams abdecken:

• Unbegrenzte Lebensdauer der digitalen Daten
• Keine Beschädigung der Originale durch Benutzer
• Möglichkeit zur digitalen Rekonstruktion beschädigter Bilder
• Verlustfreies Duplizieren
• Rationelle Erschließung des Archivs durch eine einfachere Katalogisierung, eine schnellere Recherche und einfachere Bildausgabe/Ausleihe
• Zugriff über das institutseigene Rechnernetz
• Zunehmend preisgünstiger werdende digitale Technologien
• Option auf multimediale Anwendungen und Internet.

Am Anfang steht die digitale Sicherheitskopie

Das Aargauer Konzept sieht drei Projektschritte vor.

• Erstellen einer digitalen Sicherheitskopie aller Bilder
• Systematische Katalogisierung mit Hilfe einer Bilddatenbank; digitale Erfassung der Karteikarten und Grabungsprotokolle
• Sachgerechte Archivierung der Originale, auf die nun nur noch im Ausnahmefall zugegriffen werden muß

Daß der zeitliche Rahmen weniger von den Sachproblemen und eher von den Finanzierungsritualen einer staatlichen Einrichtung diktiert wurde, bedarf keiner weiteren Erklärung: auch in der Schweiz müssen viele Instanzen erst mühsam überzeugt werden, bevor es - zumal für derart innovative Projekte - öffentliche Gelder gibt.

Doch die Zeit von Juni 1996, als erstmals die Idee eines digitalen Archivs diskutiert wurde, bis zum Abschluß aller Tests und dem Beginn der tatsächlichen Digitalisierung im Frühjahr 1999 wurde von Gary Kammerhuber für eine vorbildliche und detaillierte Projektausarbeitung genutzt. Denn einen Mißerfolg wollte und konnte man sich nicht erlauben, nach dem so viele Widerstände erfolgreich überwunden worden waren. Eine eine Planungs- und Realisierungszeit für eine Bilddatenbanklösung, das sei hier angemerkt, ist aber auch in weniger kameralistisch geprägten Institutionen und Industrieunternehmen nicht ungewöhnlich: die Materie ist nun mal weitaus komplexer, als es am Anfang scheinen mag.

Entscheidung für das Digitale Original

Über die Haltbarkeit der Daten entscheidet weniger die physikalische Lebensdauer des Datenträgers als die Qulität der daten selbst. Dem gelernten Fotografen Kammerhuber war klar, daß man bereits am Anfang der Prozeßkette, bei der Digitalisierung der Fotos, eine Menge falsch machen konnte. Denn auch für einen Archäologen ist die Farbe, die etwa eine Tonscherbe hat, ein wichtiges Indiz. Wird sie verfälscht, weil beim digitalen Bild keine Farbsicherheit gegeben ist, gehen wichtige Informationen unrettbar verloren. Deshalb war das erste Gebot bei der Auswahl des Digitalisierungsverfahrens die Speicherung in einem standardisierten Referenzfarbraum, in dem die Farben des Originals absolut eindeutig repräsentiert werden.

Das bedeutete das Aus für alle RGB-basierten Dateiformate wie TIFF und JPEG, denn der RGB-Farbraum ist nicht standardisiert. Niemand kann später entscheiden, ob das Rot am Bildschirm nicht in Wirklichkeit etwas bläulicher oder etwas gelblicher war. Es gibt nur zwei Farbräume, die die vorgenannten Kriterien erfüllen: CIE-Lab und PhotoYCC. Aber nur für PhotoYCC existiert eine komplette Systemkette: das Photo CD System von Kodak.

Vertrauen auf den weltweiten Standard für das Bild

Das Datenformat ImagePac des Photo CD Systems bietet neben dem Referenzfarbraum PhotoYCC noch einen weiteren konkurrenzlosen Vorteil: es ist ein Multiresolution-Format, bei dem jedes Bild in fünf Auflösungsstufen (Kleinbildformat) bzw. sechs Auflösungen (Mittelformat) vorhanden ist. Damit entfällt das zeitaufwendige Herunterrechnen, wenn etwa eine mit 2.000 dpi hochaufgelöste Datei am Bildschirm (72 dpi) dargestellt werden soll. Das ImagePac-Bild erscheint sofort am Monitor, während Flatfiles wie TIFF erst zeitraubend neu berechnet werden müssen.

Dennoch ist das ImagePac-Format platzsparender als eine TIFF-Datei, denn das Farbsystem PhotoYCC erlaubt (im Gegensatz zu RGB) eine visuell verlustfreie Kompression durch Colorsubsampling. So benötigt eine Bilddatei mit 18 MB (2048 x 3072 Pixel, 24 bit) als ImagePac nur 4...6 MB (abhängig vom Bildinhalt), ohne dabei Bildinformationen einzubüßen. Die Abtastauflösung von 2048 x 3072 Pixeln, die das Photo CD System bei einem Kleinbildformat einsetzt, ist ausreichend, um die gesamte Bildinformation zu erfassen. Nicht nur bezüglich der Ortsfrequenzauflösung, sondern auch durch die extrem hohe Dichteauflösung bis 3.4 der Photo CD Scanner.

Millionen von Bildern sind weltweit in YCC digitalisiert

Aus diesen Gründen entwickelte sich die Photo CD seit 1991 zu einem weltweit akzeptierten digitalen Bilddatenformat: Millionen von Anwendern wissen ihre Bilder auf den CD-ROMs sicher aufgehoben. Das gilt auch für die physikalische Datenhaltbarkeit, denn der Hersteller garantiert eine Lebensdauer von weit mehr als 100 Jahren. Das Fassungsvermögen von 100 Farbbildern im KB-Format, die geringen Scankosten und die einfache Duplizierfähigkeit des Speichermediums machen die Wirtschaftlichkeitsberechnung einfach.

Die Liste der Referenzkunden des Herstellers war für die Kantonalsarchäologen in Brugg ein weiterer Beleg dafür, hier nicht auf's falsche System zu setzten: sie umfaßt die größten Museen der Welt ebenso, wie zahlreiche internationale Konzerne vom Kaliber Daimler/Chrysler, IBM oder Hoechst/Schering. Vertiefende Informationen findet am im Internet unter www.PhotoCD.de und www.ImageManagement.de.

Digitalisierung im eigenen Hause

Qualifizierte Dienstleister, die Bilder digitalisieren und auf Photo CDs schreiben, gibt es auch in der Schweiz. Dennoch entschloß man sich in Brugg, die Digitalisierung im eigenen Haus zu machen. Der Umgang mit den empfindlichen und absolut unersetzlichen Glasplatten der Sammlung wollte Gary Kammerhuber denn doch lieber nicht aus der Hand geben. Außerdem ist bei der Digitalisierung eines so großen Bestands Sachkunde über den Bildinhalt unverzichtbar: Verwechslungen von Bildern können später zu bösen Überraschungen führen. Als System wählte man das Kodak Conversion System CS 1200, das hier mit Scannern verschiedener Hersteller zusammenarbeitet und auch die Daten digitaler Kameras konvertieren kann.

Die Digitalisierung eines so großen Archivs ist ein Langzeitprojekt, das sorgfältig bezüglich seiner Kosten- und Zeitausdehnung geplant werden sollte. Umso wichtiger ist es für den Anwender, sich bei der Planung und Konzeption streng an eine phasenorientierten Strategie zu halten, bei der die sorgfältige Ist-Analyse am Anfang steht. Mindestens so wichtig ist Bildarchivs auch die frühe Bestellung eines verantwortlichen Projektleiters. In Brugg war dies Gary Kammerhuber, der Leiter der Fotoabteilung, der auch vor so komplexen Themen wie dem digitalen Colormanagement nicht zurückschreckte; ohne die intensive Einarbeitung und Betreuung durch den Systemanbieter (hier war es Kodak) ist diese Aufgabe fast nicht zu bewältigen.

"Do it once, but do it right!"

Zeitaufwand entsteht zunächst durch das Auswählen und das eigentliche Digitalisieren der Bilder. Dann müssen Bilder und die beschreibenden Texte ("Metadaten") in eine Bilddatenbank übernommen werden. Setzt man für die Scanzeit pro Bild 1 Minute und für das Erfassen der Beschreibungstexte 5 Minuten an, so kann man in einem Mannjahr mit 300 Tagen rein theoretisch 24.000 Bilder in die Datenbank füllen.

So manchem Anwender wird erst bei solchen Kalkulationen klar, wie wichtig eine optimale Ergonomie von Hardware und Software ist und welcher Wert in einer befüllten Bilddatenbank steckt. Der Grundsatz "Do it once, but do it right!" verbietet letztenendes alle provisorischen Billiglösungen, bei denen nicht strikt auf maximale Qualität bei der Digitalisierung und der medienneutralen Speicherung in einem Referenzfarbraum geachtet wird: es gibt keine Alternative zum "Digitalen Original".

Kriterien für die Bilddatenbank

Auch für seine künftige Bilddatenbank hat Gary Kammerhuber einen Pflichtenkatalog erstellt. Die wichtigsten Forderungen an eine Archivlösung sind:

• Skalierbarkeit
• Austauschbarkeit der Datenbank-Engine
• SQL- und ODBC-Fähigkeit
• Import von Digitalkameras
• Import und Export des Photo CD Formats, einfaches Einlesen von der Photo CD
• Kapazität für mehr als 100.000 Bilder pro Katalog ohne Limit für die Dateigröße eines Bildes
• Bild muß sofort als Thumbnail und schirmfüllend (72 dpi) verfügbar sein
• Suchfunktionen mit Mehrfachauswahl und Stichwortlisten
• anpaßbare Eingabemasken für Metadaten (Bildbeschreibung)
• Integrierte Colormanagementfunktionen, manuelle Farbkorrekturen
• Intuitive Bedieneroberfläche, niedrige Updatekosten

Qualifikation fürs Bild ist unverzichtbar

Als die Kantonalsarchäologie Aargau vor drei Jahren mit dem Projekt begannen, waren sie in einer Situation, die für viele Institutionen typisch ist. Archäologen, Kunstgeschichtler und Archivare, allesamt hochqualifizierte Spezialisten auf ihrem eigenen Sachgebiet, die seit Jahrzehnten mit dem Medium Fotografie arbeiten, müssen sich beim Thema Bilddigitalisierung kurzfristig in eine Fülle von informationstechnischen Fragestellungen einarbeiten, für die fast keine Expertise am Markt gibt, denn das digitale Bild bindet Disziplinen zusammen, die bislang kaum miteinander Kontakt hatten. IT-Experten, die über Fotografie, Farbräume und Colormanagement ebenso Bescheid wissen, wie bei Datenbanktechnologien und Softwareergonomie, sind überaus rar.

Gary Kammerhuber hat sich mit viel Einsatz und Ausdauer und dem Gespür für die richtigen Beratungspartner alle wichtigen Informationen zusammengesucht und sich eine Kompetenzbasis in puncto Bilddigitalisierung aufgebaut, um die ihn viele seiner Kollegen mindestens ebenso beneiden, wie um die Fundstücke der archäologischen Sammlung des Vindonissia-Museums in Brugg.

Roland Dreyer

Das Mengengerüst des Aargauer Grabungsarchivs (Stand 1998)