Das Lesen alter Bücher ist ein heikler Prozess. Mit zunehmendem Alter werden Bücher oft brüchig, und beim Knacken der Umschläge muss mit größter Sorgfalt vorgegangen werden. Dank einer neuen Kamera, die von Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Georgia Tech entwickelt wurde, könnten Historiker eines Tages in der Lage sein, den Inhalt alter Bücher zu untersuchen, ohne sie jemals zu öffnen.
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Die Prototypkamera verwendet Terahertz-Strahlung, eine niederfrequente Strahlungsform, die im elektromagnetischen Spektrum zwischen Mikrowellen und Infrarot liegt. Terahertz-Strahlung wird häufig in Geräten verwendet, wie beispielsweise in Ganzkörperscannern, die häufig an großen Flughäfen eingesetzt werden, berichtet Carl Engelking für das Discover Magazine . Während diese Geräte zum Erkennen von Metallen und Kunststoffen ausgelegt sind, ist diese Kamera so kalibriert, dass sie den Unterschied zwischen leerem Papier und Tinte erkennt, die auf den Seiten eines Buches eingeschrieben sind - auch durch ein geschlossenes Cover.
"Das Metropolitan Museum in New York zeigte großes Interesse daran, weil sie zum Beispiel in einige antike Bücher schauen wollen, die sie nicht einmal anfassen wollen", sagt MIT-Forscher Barmak Heshmat in einer Erklärung.
Da Terahertz-Strahlung auf verschiedene Chemikalien unterschiedlich reagiert, können die Wissenschaftler damit den Unterschied zwischen leeren Seiten und den darauf geschriebenen oder gedruckten Wörtern erkennen. Indem Heshmat und seine Kollegen schnelle Strahlungsimpulse auf neun Seiten tiefe Papierstapel mit jeweils einem Buchstaben abfeuerten, konnten sie nachweisen, dass ihr Gerät den Unterschied zwischen Tinte und leerem Papier erkennen konnte, sodass sie den unsichtbaren Text entschlüsseln konnten, Andrew Liszewski berichtet für Gizmodo .
Während Terahertz-Strahlung seit langem in der Bildgebungstechnologie verwendet wird, mussten die Forscher einen Weg finden, um die Signale zu interpretieren, die sie von den Testscans zurückerhalten. Die Gruppe entwickelte eine Reihe von Computeralgorithmen, die die Strahlungsfrequenzen beim Auftreffen auf die Seiten analysierten und Verzerrungen herausfilterten, damit die verborgenen Seiten gelesen werden konnten. Um den Unterschied zwischen gestapelten Seiten zu bestimmen, kann der Algorithmus laut Liszewski entziffern, wann das Signal von den 20 Mikrometer dicken Luftspalten zwischen ihnen abprallt.
"Es ist eigentlich irgendwie beängstigend", sagt Heshmat in einer Erklärung. "Viele Websites haben diese Buchstabenzertifikate [Captchas], um sicherzustellen, dass Sie kein Roboter sind, und dieser Algorithmus kann viele von ihnen bewältigen."
Das Ergebnis sind Bilder mit einer viel höheren Auflösung und einer besseren Lesbarkeit als ähnliche Bilder, die mit Röntgenstrahlen oder Ultraschall aufgenommen wurden. Die Bilder werden zwar schnell verzerrter, wenn ein Stapel von Seiten mit mehr als neun Blättern gescannt wird, die Technologie ist jedoch noch neu. Die Kamera hat noch viel zu tun, bevor sie für den Museumsgebrauch bereit ist, aber eines Tages könnte sie für Naturschützer zu einem entscheidenden Werkzeug werden.
