Введение

Формы с микрорепродукциями документов

Микроформа – это уменьшенное воспроизведение документа, как правило, на фотопленке или бумаге, созданное для передачи, хранения, чтения и печати. Изображения на микроформах обычно уменьшаются примерно до 4% от размера оригинального документа. Для специальных целей могут применяться и более сильные оптические уменьшения. Наиболее распространены три формата: микрофильм (на катушках), микрофише (плоские листы) и перфокарты с отверстиями. Микрокарты, также известные как "микроопаки", формат, производство которого прекращено, были похожи на микрофише, но печатались на картоне, а не на фотопленке.

История

Используя процесс дагерротипа, Джон Бенджамин Дансер был одним из первых, кто создал микрофотографии в 1839 году. Он достиг степени уменьшения 160:1. Дансер усовершенствовал свои методы уменьшения, используя процесс мокрого коллодия Фредерика Скотта Арчера, разработанный в 1850–1851 годах, но считал свою многолетнюю работу над микрофотографиями личным хобби и не документировал свои процедуры. В 1858 году в «Словаре фотографии» высказали мнение, что микрофотография – не более чем диковинка, назвав процесс «несколько тривиальным и детским». Впервые микрофотография была предложена в качестве метода сохранения документов в 1851 году астрономом Джеймсом Глейшером, а в 1853 году – Джоном Гершелем, другим астрономом. Оба посетили Великую выставку 1851 года в Лондоне, где экспозиция, посвященная фотографии, оказала большое влияние на Глейшера. Он назвал ее «самым замечательным открытием современности» и в своем официальном отчете высказался за использование микрофотографии для сохранения документов. Во время осады Парижа во время франко-прусской войны 1870–1871 годов действовала почта голубиной связи. Химик Шарль Луи Барресвиль предложил использовать фотографические методы с отпечатками уменьшенного размера. Отпечатки делались на фотографической бумаге и не превышали 40 мм, чтобы их можно было поместить в гусиное перо или тонкую металлическую трубку, защищающую от внешних воздействий. Каждый голубь нес депешу, плотно свернутую и перевязанную нитью, а затем прикрепленную к хвостовому перу. Депеша была защищена, помещенная в перо, которое затем прикреплялось к хвостовому перу. Развитие микрофотографии продолжалось в последующие десятилетия, но ее практический потенциал стал широко использоваться только в начале XX века. В 1896 году канадский инженер Реджинальд А. Фессенден предположил, что микроформы – это компактное решение для громоздких, но часто используемых инженерами материалов. Он предположил, что на квадратный дюйм можно поместить до 150 000 000 слов, а в кубический фут – 1,5 миллиона томов. Главной целью Отле было создание Всемирного центра юридической, социальной и культурной документации, и он рассматривал микрофише как способ предложить стабильный и долговечный формат, который был бы недорогим, простым в использовании, легко воспроизводимым и чрезвычайно компактным. В 1925 году команда говорила об огромной библиотеке, где каждый том существовал бы в виде мастер-негативов и позитивов, а материалы печатались бы по требованию заинтересованных читателей. В 1920-х годах микрофильм начал использоваться в коммерческих целях. Нью-йоркский банкир Джордж Маккарти получил патент в 1925 году на свою машину «Чекграф», предназначенную для создания микрографических копий аннулированных чеков для постоянного хранения финансовыми учреждениями. В 1928 году компания Eastman Kodak приобрела изобретение Маккарти и начала продавать устройства для микрофильмирования под своим подразделением «Recordak». В период с 1927 по 1935 год Библиотека Конгресса микрофильмировала более трех миллионов страниц книг и рукописей из Британской библиотеки; в 1929 году Совет по исследованиям в области социальных наук и Американский совет ученых объединились для создания Совместного комитета по материалам для исследований, который большую часть своего существования возглавлял Роберт К. Бинкли, и который внимательно изучал потенциал микроформ для обслуживания небольших тиражей научных или технических материалов. В 1933 году Чарльз К. Питерс разработал метод микроформатирования диссертаций, а в 1934 году Национальная сельскохозяйственная библиотека США внедрила первую услугу печати микроформ по требованию, за которой вскоре последовало аналогичное коммерческое предприятие, Научная служба. В 1935 году подразделение Kodak Recordak начало снимать и публиковать The New York Times на катушках 35-миллиметровой микропленки, открыв эру сохранения газет на пленке. Библиотека Гарвардского университета первой осознала потенциал микрофильма для сохранения газетных листов, напечатанных на высококислотной бумаге, и в 1938 году запустила свой «Проект иностранных газет» для сохранения таких эфемерных публикаций. Кроме того, американская почта Победы и британская система «Airgraph», на которой она была основана, использовались для доставки почты между теми, кто оставался дома, и войсками, служащими за границей во время Второй мировой войны. Системы работали путем фотографирования больших объемов цензурированной почты, уменьшенной до миниатюрного размера, на катушки микрофильма, которые весили гораздо меньше, чем оригиналы. Катушки с пленкой отправлялись авиапочтой на родину и обратно, отправлялись в назначенные пункты назначения для увеличения на станциях приема вблизи получателей и печатались на легкой фотобумаге. Эти факсимиле листов письма воспроизводились примерно в четверть оригинального размера, а миниатюрная почта затем доставлялась адресату. Использование этих микрофильмовых систем позволило значительно сэкономить грузоподъемность, необходимую для военных грузов. Дополнительным преимуществом было то, что небольшие, легкие катушки с микрофильмом почти всегда транспортировались по воздуху и, следовательно, доставлялись гораздо быстрее, чем любая наземная почтовая служба. В середине XX века библиотеки начали использовать микрофильм в качестве стратегии сохранения стареющих газетных коллекций. Книги и газеты, которые находились под угрозой разрушения, можно было сохранить на пленке, что увеличивало доступ к ним и возможность их использования. Микрофильмирование также было мерой по экономии места. В своей книге 1945 года «Ученый и будущее исследовательской библиотеки» Фремонт Райдер подсчитал, что исследовательские библиотеки удваиваются в площади каждые шестнадцать лет. Его предложенным решением было микрофильмирование, в частности, с помощью его изобретения, микрокарты. После того, как материалы были перенесены на пленку, их можно было изъять из обращения, и на полках было бы больше места для быстро расширяющихся коллекций. Микрокарту вытеснила микрофиша. К 1960-м годам микрофильмирование стало стандартной практикой. В 1948 году был запущен Австралийский совместный проект по копированию; целью было микрофильмирование записей и архивов из Великобритании, касающихся Австралии и Тихого океана. Было произведено более 10 000 катушек, что сделало его одним из крупнейших проектов в своем роде. Примерно в то же время лицензированные букмекерские конторы в Великобритании начали использовать микрофотографию для ведения компактных записей о сделанных ставках. Клиенты букмекерских контор иногда пытались изменить квитанцию о ставке, чтобы совершить мошенничество, поэтому микрофотографическая камера (которая обычно также содержала свои собственные независимые часы) оказалась эффективным средством записи точных деталей каждой ставки. Использование микрофотографии в значительной степени было заменено цифровыми системами «захвата ставок», которые также позволяют компьютеру рассчитывать выигрыши по каждой ставке после того, как детали ставки были «переведены» в систему сотрудником. Повышенная эффективность этой цифровой системы привела к тому, что в Великобритании очень мало, если вообще есть, букмекерских контор продолжают использовать микрофильмовые камеры. Visa и National City используют микрофильм (рулонный микрофильм и микрофише) для хранения финансовых, личных и юридических записей. Исходный код компьютерных программ печатался на микрофише в 1970-х годах и распространялся среди клиентов в таком виде. Кроме того, микрофиша использовалась для записи длинных дел для некоторых доказательств, таких как теорема о четырех красках.

Плоская пленка

Плоская пленка размером 105 × 148 мм используется для микроизображений очень больших инженерных чертежей. На одном краю чертежа может быть нанесено название, отфотографированное или написанное от руки. Типичное уменьшение составляет примерно 20, что соответствует чертежу размером 2,00 × 2,80 метра, или 79 × 110 дюймов. Эти пленки хранятся на микрофишах.

Микрофильм

Используется кинопленка 16 мм или 35 мм, как правило, неперфорированная. Рулонный микрофильм хранится на открытых катушках или в кассетах. Стандартная длина рулонов составляет 30,48 м (100 футов) для 35 мм пленки, и 100, 130 и 215 футов для 16 мм пленки. Один рулон 35 мм пленки может содержать 600 изображений больших инженерных чертежей или 800 изображений страниц широкоформатных газет. На 16 мм пленку можно нанести 2400 изображений формата письма в виде непрерывного потока микроизображений вдоль пленки, располагая строки текста параллельно краям пленки, или 10 000 небольших документов, например, чеков или букмекерских билетов, с обеими сторонами оригиналов, размещенными рядом друг с другом на пленке.

Карты диафрагмы

Карты с отверстием — это карты Холлерита, в которых вырезано отверстие. В это отверстие внутри прозрачного пластикового конверта или приклеенный к отверстию с помощью клейкой ленты помещается микрофильмовый чип формата 35 мм. Они используются для хранения инженерных чертежей во всех областях инженерии. Существуют библиотеки, содержащие более 3 миллионов таких карт. Карты с отверстием могут храниться в ящиках или во вращающихся стеллажах.

Микрофишка

Микрофиша – это лист плоской пленки размером 105 × 148 мм, соответствующий международному стандарту для размеров бумаги ISO A6. На ней размещается матрица микроизображений. Все микрофиши читаются так, чтобы текст был параллелен длинной стороне фиши. Кадры могут быть ориентированы как в альбомном, так и в портретном формате. В верхней части фиши может быть указан заголовок для визуальной идентификации. Наиболее распространенный формат – портретное изображение размером около 10 × 14 мм. Для документов офисного формата или страниц журналов требуется уменьшение в 24 или 25 раз. Микрофиши хранятся в открытых конвертах, которые помещают в ящики или коробки в виде карточек, либо в карманы специально изготовленных книг.

Ультрафишка

Ультрафиш (также "ультрамикрофиш") – исключительно компактная версия микрофиша или микрофильма, хранящая аналоговые данные с гораздо более высокой плотностью. Ультрафиш можно создавать непосредственно с компьютеров, используя соответствующие периферийные устройства. Обычно они применяются для хранения данных, полученных в результате чрезвычайно ресурсоемких операций, таких как дистанционное зондирование.

Микрокарты

Микрокарты – это непрозрачный, неинвертированный формат, иногда называемый микроопаками. Они были изобретены в 1948 году Фримонтом Райдером и описаны в его книге «Ученый и будущее исследовательской библиотеки».

Создание изображения

Для создания микроформных носителей, планетарная камера устанавливается вертикальной осью над копией, которая остается неподвижной во время экспонирования. Высокая производительность достигается с помощью ротационной камеры, которая плавно перемещает копию под камерой для экспонирования пленки, движущейся вместе с уменьшенным изображением. Альтернативно, микроформа может быть создана компьютерами, то есть COM (компьютерный вывод на микрофильм).

Фильм

Обычно для микрофильмирования используется высокоразрешающая панхроматическая монохромная пленка. Также может использоваться позитивная цветная пленка, обеспечивающая хорошую воспроизводимость и высокое разрешение. Рулонная пленка поставляется шириной 16, 35 и 105 мм, длиной 30 метров (100 футов) и более, и обычно не имеет перфорации. Рулонная пленка проявляется, фиксируется и промывается в непрерывных процессорах. Пленка для листов поставляется в формате ISO A6. Она может обрабатываться вручную или с использованием рентгеновского процессора для стоматологии. Пленка для камер поставляется уже смонтированной в кассеты с апертурами. Кассеты с апертурами проявляются, фиксируются и промываются сразу после экспонирования оборудованием, установленным на камере. Ранние микроформы и микрофильмы (до 1930-х годов) печатались на нитратной пленке, что представляет серьезную опасность для учреждений, их хранящих, поскольку нитратная пленка химически нестабильна и является пожароопасной. С конца 1930-х до 1980-х годов микрофильмы обычно печатались на основе из ацетата целлюлозы, которая подвержена разрывам, «уксусному синдрому» и редоксовым дефектам. «Уксусный синдром» является результатом химического разложения и проявляется в виде скручивания и усадки, хрупкости и пузырей. Редоксовые дефекты – это желтые, оранжевые или красные пятна диаметром 15–150 микрометров, образующиеся в результате окислительного воздействия на пленку, и в основном обусловлены плохими условиями хранения.

Камеры

Самая простая микрофильмовая камера, которая до сих пор используется, представляет собой рельсовую конструкцию, на вершине которой установлена камерa с мехом для пленки 105 x 148 мм. Рама или копировальная доска удерживает оригинал чертежа в вертикальном положении. Камера имеет горизонтальную ось, проходящую через центр копии. Конструкция может перемещаться по рельсам в горизонтальной плоскости. В темной комнате отдельную пленку можно вставить в светонепроницаемый держатель, или камера может быть оснащена держателем рулонной пленки, который после экспонирования продвигает пленку в кассету и отделяет кадр от рулона для последующей обработки как отдельной пленки. Для инженерных чертежей часто используется отдельно стоящая открытая стальная конструкция. Камера может перемещаться по вертикали по направляющей. Чертежи размещаются на большом столе для съемки, центрами под объективом. Фиксированные источники света освещают копию. Эти камеры часто оказываются слишком высокими. Эти камеры принимают рулонную пленку шириной 35 или 16 мм. Для офисных документов может использоваться аналогичная конструкция, но устанавливаемая на столе. Это уменьшенная версия камеры, описанной выше. Они могут быть оснащены выбором пленки 16 или 35 мм, либо предназначены только для работы с пленкой 16 мм. Существуют нерегулируемые версии офисной камеры. Они имеют жесткую раму или закрывающий корпус, который удерживает камеру в фиксированном положении над копировальной доской. Если требуется работа с несколькими коэффициентами уменьшения, предусмотрен выбор объективов. Некоторые камеры экспонируют световой шаблон, называемый "маркерами", для цифровой идентификации каждого соседнего кадра. Этот шаблон копируется при каждом копировании пленки для целей поиска. Камера встроена в корпус. В некоторых вариантах она предназначена для использования на столе, в других – является портативной. Оператор поддерживает стопку материала для съемки в лотке, а камера автоматически захватывает один документ за другим, продвигая его через механизм. Объектив камеры видит документы, когда они проходят через прорезь. Пленка за объективом движется синхронно с изображением. Специализированные камеры снимают обе стороны документов, размещая оба изображения рядом на 16-миллиметровой пленке. Эти камеры используются для записи чеков и букмекерских билетов. Все камеры для микрофиш планетарные, с механизмом "шаг-повтор" для продвижения пленки после каждой экспозиции. В более простых версиях используется светонепроницаемый держатель, загружаемый оператором в темной комнате; после экспонирования пленка обрабатывается по отдельности, вручную или с использованием рентгеновского процессора для стоматологии. Камеры с высокой производительностью загружаются рулоном пленки 105 мм. Экспонированная пленка проявляется в виде рулона; иногда после проявки она разрезается на отдельные микрофиши или остается в рулоне для дублирования. Существует оборудование, которое принимает поток данных с мэйнфрейм-компьютера. Это экспонирует пленку для создания изображений, как если бы поток был отправлен на строчный принтер, а распечатка была микрофильмирована. Из-за источника один проход может представлять собой тысячи страниц. Внутри оборудования изображения символов создаются источником света; это негатив текста на бумаге. COM иногда обрабатывается обычным способом. Другим приложениям требуется, чтобы изображение выглядело как обычный негатив; в этом случае пленка подвергается реверсивной обработке. Это дает пленку 16 мм или страницы микрофиш на рулоне 105 мм. Поскольку символы распечатки имеют простую конструкцию, коэффициент уменьшения 50 обеспечивает хорошее качество и позволяет разместить около 300 страниц на микрофише. Микрофильмовый плоттер, иногда называемый плоттером для апертурных карт, принимает поток данных, который может быть отправлен на компьютерный плоттер. Он создает соответствующие кадры микрофильма. Они производят микрофильм в виде пленки 35 или 16 мм или апертурных карт.

Дублирование

Все обычные процессы копирования микрофильмов включают контактное экспонирование под давлением. Затем пленка обрабатывается для получения устойчивого изображения. Ручное копирование отдельной фиши или перфокарты с апертурой включает экспонирование на световом столе и последующую индивидуальную обработку пленки. Рулонные пленки подвергаются контактному экспонированию с помощью двигателя, либо на стеклянном цилиндре, либо в вакууме, под контролируемым источником света. Обработка может осуществляться в той же машине или отдельно. Серебряно-галоидная пленка – это медленная версия фотопленки с прочным защитным слоем. Она подходит для получения отпечатков или использования в качестве промежуточного носителя для последующего изготовления отпечатков. В результате получается негативная копия. Стандарты сохранения требуют наличия мастер-негатива, дубликата негатива и служебной копии (позитива). Мастер-негативы хранятся в глубоком хранилище, а дубликаты негативов используются для создания служебных копий, которые доступны исследователям. Такая многопоколенная структура обеспечивает сохранность мастер-негатива. Диазочувствительная пленка для азотного связывания красителя дает синие или черные позитивные копии красителя. Черную пленку можно использовать для дальнейшего копирования. Везикулярная пленка сенсибилизируется диазокрасителем, который после экспонирования проявляется нагревом. В местах, подвергшихся воздействию света, пленка остается прозрачной, а в областях под темным изображением диазосоединение быстро разрушается, высвобождая миллионы мельчайших пузырьков азота в пленку. Это создает изображение, рассеивающее свет. Оно обеспечивает хорошее черное отображение в ридере, но не может быть использовано для дальнейшего копирования. Современные стандарты микрофильмирования требуют создания мастер-комплекта пленок и помещения его на безопасное хранение, с использованием только для изготовления служебных копий. В случае потери или повреждения служебных копий, из мастер-комплекта можно изготовить новый набор, тем самым снижая деградацию изображения, возникающую при изготовлении копий с копий.

Преобразование формата

Эти преобразования могут применяться к выходному сигналу камеры или к выпускаемым копиям. Отдельные микрофиши вырезаются из рулонов пленки 105 мм. Существует настольное устройство, позволяющее оператору разрезать экспонированные кадры рулонной пленки и помещать их в готовые карты с апертурой. Прозрачные обложки изготавливаются формата A5, каждая с шестью карманами, в которые можно вставлять полоски пленки 16 мм (или меньше карманов для полосок 35 мм), тем самым создавая обложки для микрофиш или микрофиши в обложках. Оборудование позволяет оператору вставлять полоски из рулона пленки. Это особенно полезно, поскольку кадры можно добавлять на микрофишу в любое время. Карманы изготавливаются из тонкой пленки, чтобы можно было делать дубликаты с собранной микрофиши. Другой вид преобразования – это преобразование микроформ в цифровой формат. Это делается с помощью оптического сканера, который проецирует пленку на CCD-матрицу и захватывает ее в необработанном цифровом формате. До начала XXI века, поскольку различные типы микроформ отличаются формой и размером, сканеры обычно могли обрабатывать только один тип микроформ за раз. Некоторые сканеры предлагали сменные модули для разных типов микроформ. Новейшие просмотрщики/сканеры могут принимать любые микроформы (рулоны, микрофиши, непрозрачные карты, карты с апертурой). Затем программное обеспечение на подключенном ПК используется для преобразования необработанного изображения в стандартный формат изображения для немедленного или архивного использования. Физическое состояние микрофильма существенно влияет на качество оцифрованной копии. Микрофильм на основе ацетата целлюлозы (популярный в 1970-х годах) часто подвержен «синдрому уксуса», окислительно-восстановительным дефектам и разрывам, и даже стандартная пленка на основе галогенида серебра на полиэстеровой основе может подвергаться серебрению и деградации эмульсии – все это факторы, влияющие на качество сканированного изображения. Оцифровка микрофильмов может быть недорогой при использовании автоматических сканеров. Программа цифровых газет штата Юта обнаружила, что при автоматическом оборудовании сканирование может выполняться по цене 0,15 доллара за страницу. Недавние разработки в области цифрового сканирования значительно снизили стоимость сканирования, так что при сканировании крупных проектов (миллионы страниц) цена за сканирование может составлять копейки. Современные сканеры микроформ используют 8-битные массивы сканирования в оттенках серого и, таким образом, способны обеспечивать довольно высокое качество сканирования в различных цифровых форматах: CCITT Group IV, который является сжатым черно-белым битональным изображением, JPG или JPEG, который является сжатием в оттенках серого или цвете, растровые изображения, которые не сжаты, или ряд других форматов, таких как PDF, LZW, GIF и т.д. Эти современные сканеры также способны сканировать с «архивным» разрешением до 600 dpi и выше. Чтобы файлы были полезны, они должны быть организованы. Это можно сделать различными способами, в зависимости от исходного носителя и желаемого использования. В этом отношении карты с информацией Холлерита, вероятно, являются самыми простыми, поскольку данные изображения можно извлечь непосредственно с карты, если сканер это поддерживает. Часто полученное цифровое изображение лучше, чем визуальное качество, доступное до сканирования. Некоторые типы микрофильмов содержат счетчик рядом с изображениями; их можно сопоставить с уже существующей базой данных. Другие рулоны микрофильмов имеют систему «блипов»: небольшие метки рядом с изображениями различной длины, используемые для указания иерархии документов (самый длинный: корень, длинный: ветвь, короткий: лист). Если сканер способен захватывать и обрабатывать эти метки, то файлы изображений можно расположить аналогичным образом. Оптическое распознавание символов (OCR) также часто используется для предоставления автоматизированных полнотекстовых файлов с возможностью поиска. Распространенные проблемы, влияющие на точность OCR, применяемого к отсканированным изображениям микрофильма, включают необычные шрифты, выцветшую печать, затененный фон, фрагментированные буквы, искаженный текст, изогнутые линии и просвечивание на оригиналах. Для типов пленки без отличительных меток или когда OCR невозможен (рукописный текст, проблемы с макетом, деградировавший текст), данные необходимо вводить вручную, что является очень трудоемким процессом.