Después de estar escondido durante siglos, los secretos de los manuscritos medievales pronto podrían salir a la luz.

Al fusionar dos técnicas de imagen, imágenes hiperespectrales visibles y fluorescencia de rayos X, un equipo interdisciplinario de investigadores de la Universidad Northwestern ha desarrollado un nuevo, tecnología no destructiva que da acceso a textos medievales escondidos dentro de encuadernaciones antiguas.

Entre los siglos XV y XVIII, los encuadernadores reciclaron las encuadernaciones de los pergaminos medievales en nuevos materiales de encuadernación para libros impresos. Si bien los estudiosos saben desde hace mucho tiempo que los libros de este período a menudo contienen fragmentos ocultos de manuscritos anteriores, nunca tuvieron los medios para leerlos.

"Por generaciones, los eruditos han pensado que esta información era inaccesible, entonces pensaron, '¿Por qué molestarse?' ", Dijo Marc Walton, científico senior en el Centro de Estudios Científicos del Instituto de Arte de la Universidad Northwestern de Chicago (NU-ACCESS). "Pero ahora los avances en el procesamiento de señales e imágenes computacionales abren una forma completamente nueva de leer estos textos".

Con el apoyo parcial de la Fundación Andrew Mellon, la investigación se publicó en línea en la revista Analytica Chimica Arts . Walton de Northwestern Engineering fue coautor del estudio con los profesores de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación Aggelos Katsaggelos y Oliver Cossairt. Emeline Pouyet, becario postdoctoral en NU-ACCESS, sirvió como primer autor del artículo. Richard Kieckhefer, profesor de religión e historia en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern, y Arthur Woll, investigador asociado senior en Cornell High Energy Synchrotron Source, también contribuyó al estudio.

El libro responsable de iniciar el estudio es una copia del poeta griego Hesíodo. Obras y Días desde 1537. Comprado por Northwestern en 1870, la copia es la única impresión restante que conserva su encuadernación en pergamino ranurado original. Aunque fue esta encuadernación lo que originalmente llamó la atención de los bibliotecarios del noroeste, fue la sugerencia de escribir debajo del pergamino en el tablero de libros lo que suscitó nuevas preguntas.

Cuando los investigadores de NU-ACCESS estudiaron la unión, notaron que el encuadernador trató de quitar la escritura en el tablero del libro, probablemente a través del lavado o raspado. El tablero del libro, sin embargo, conservó dos columnas fantasmales de escritura rodeadas de comentarios marginales, que aún eran visibles a través del pergamino en la portada y contraportada del libro.

"La tinta de debajo degradó el pergamino, para que puedas empezar a ver la escritura "Dijo Pouyet." Ahí es donde comenzó el estudio analítico ".

Walton y Pouyet utilizaron originalmente una técnica de imagen hiperespectral de luz visible para ver la escritura, pero dio malos resultados debido a la irregular degradación del pergamino. De hecho, la técnica hizo que la escritura fuera un poco más clara, pero no lo suficientemente clara para que la leyera el historiador Kieckhefer. Próximo, la pareja probó imágenes de fluorescencia de rayos X utilizando un instrumento portátil. La técnica proporcionó la primera información sobre la composición de la tinta; sin embargo, el texto seguía siendo ilegible debido a la mala resolución espacial.

En busca de una fuente de imágenes más potente, Walton y Pouyet enviaron el libro a Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS) en Ithaca, Nueva York, donde la fuente de rayos X brillante y el sistema de detección rápida permitieron obtener una imagen completa del texto principal y los comentarios marginales en toda la encuadernación. Cuando los investigadores enviaron la escritura con imágenes más claras a Kieckhefer, inmediatamente lo reconoció como un código de derecho romano del siglo VI, con notas interpretativas referidas al Derecho Canónico escritas en los márgenes.

Walton y Pouyet plantean la hipótesis de que el pergamino originalmente podría haberse utilizado en un entorno universitario donde se estudió el derecho romano como base para comprender el derecho canónico, que era una práctica común en la Edad Media. La escritura legal posiblemente fue luego cubierta y reciclada porque estaba desactualizada ya que la sociedad ya había derogado las leyes romanas para implementar el código de la iglesia.

"Cuando tienes la herramienta adecuada, el análisis es mucho más fácil, "Dijo Walton." Pero el problema es que no siempre se pueden llevar libros invaluables a una línea de luz de sincrotrón que a menudo está fuera de alcance. Queríamos poder utilizar nuestros instrumentos de laboratorio para realizar este tipo de trabajo ".

Luego, la pareja se puso en contacto con los profesores de informática de Northwestern, Katsaggelos y Cossairt, para que los ayudaran a explorar nuevas formas de crear imágenes del libro.

"Tuvimos que desarrollar nuevos métodos para hacer el análisis que de otro modo no hubiéramos tenido, "Dijo Walton." No hay nada que exista listo para usar que podamos usar para simplemente crear imágenes de este libro y leer la escritura oculta ".

"Hay una gran cantidad de longitudes de onda en el espectro electromagnético, y cada longitud de onda tiene sus ventajas y desventajas, "dijo Katsaggelos, el profesor Joseph Cummings de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación. "Algunos de ellos pueden penetrar más profundamente en el espécimen, algunos de ellos tienen mejor resolución, etcétera."

Usando un algoritmo de aprendizaje automático desarrollado por su equipo, Katsaggelos descubrió que no una técnica de imagen, sino una fusión de dos, daría los mejores resultados. Su equipo combinó imágenes hiperespectrales visibles, que incluye longitudes de onda dentro del espectro de luz visible para proporcionar una alta resolución espacial, con imágenes de fluorescencia de rayos X, que proporciona una resolución de alta intensidad. El algoritmo informó a los investigadores de la contribución relativa de cada modalidad para producir la mejor imagen.

"Combinando las dos modalidades, teníamos las ventajas de cada uno, ", Dijo Katsaggelos." Pudimos leer con éxito lo que estaba dentro de la portada del libro ".

La imagen de fusión de datos de Katsaggelos era tan clara que rivalizaba con una imagen del texto principal producido por los potentes rayos X en CHESS.

Aunque este misterio del texto escondido en la encuadernación de Hesíodo Obras y Días ahora ha sido resuelto, Walton y Pouyet creen que su trabajo acaba de comenzar.

"Hemos desarrollado las técnicas ahora en las que podemos ir a una colección de museo y mirar muchos más de estos manuscritos reciclados y revelar la escritura escondida dentro de ellos, ", Dijo Walton." Este es realmente el comienzo de una iniciativa mucho más grande ".