Fachbereich 05 - Medizinische Fakultät
Institut für Experimentelle Audiologie
Labor für Biophysik

Analyse und Dokumentation dreidimensionaler archäologischer
Informationsträger durch höchstauflösende Farbholographie

Die höchstauflösende dreidimensionale Aufzeichnungstechnik der Holographie erlaubt es, derzeit bestehende wesentliche Einschränkungen bei der Dokumentation und Analyse kulturhistorischer Quellen zu überwinden, und erschließt damit neuartige Arbeitsmöglichkeiten in den Kulturwissenschaften. Insbesondere die ungenügende Verfügbarkeit von Originalen einschließlich Fragmenten, die auf entfernte Museen und Sammlungen verteilt oder, - da in größere Bauwerke integriert - nicht transportierbar sind, das unzureichende Detailauflösungsvermögen und die mangelnde räumliche Darstellungmöglichkeiten von Photographien, die Subjektivität von Umzeichnungen, die unpräzise Wiedergabe der Oberflächenfeinstruktur sowie das Beschädigungsrisiko bei Abdrucken, etc. schränken die Untersuchungsmöglichkeiten in den Altertumswissenschaften stark ein. Holographische Verfahren ermöglichen es, berührungslos und zerstörungsfrei feinste Objektstrukturen mit mikroskopischem Auflösungsvermögen dreidimensional zu dokumentieren, entfernt aufbewahrte Fragmente optisch zu rekombinieren und beliebig viele Hologrammkopien gleicher Qualität von einem "Master"-Hologramm zu erstellen. Die so aufgezeichneten "Master"-Hologramme erlauben die Zusammenstellung eines Präsenzarchivs, aus dem jedem interessierten Fachwissenschaftler eine Kopie zur weiteren Erforschung zur Verfügung gestellt werden kann. Museen können mit dieser Technik ihre Sammlungen vervollständigen, ohne teure Originalfundstücke kaufen oder ausleihen zu müssen. Komplette Ausstellungen lassen sich als Hologramme mit geringem Platz- und Kostenaufwand transportieren. Neue Verfahren der Farbholographie, des optischen Multiplexing (integrierte Mehrfachaufnahmen), der pseudoskopischen Wiedergabe, sowie der photogrammetrischen 3D-Datenerfassung erweitern diese Möglichkeiten. Damit lassen sich aus vollständigen Siegelabrollungen die kompletten Siegel optisch und nach 3D-Vermessung auch physikalisch rekonstruieren, aus holographischen Fragment-Aufnahmen Keilschrifttafeln holographisch zusammensetzen und detailgenaue holographische Abbildungen von nicht transportablen Inschriften nachträglich im Labor analysieren. Für den mobilen Einsatz dieser Techniken wurde ein transportables Holographie-Kamera-System entwickelt und patentiert. Dieses System wurde bereits erfolgreich in Berlin (Pergamonmuseum), Jena (Hilprecht Sammlung) und Nikosia (Zypernmuseum) eingesetzt ("Archäoholographie"). Das entwickelte Verfahren zur höchstauflösenden Holographie besitzt mit einem lateralen Auflösungsvermögen von bis zu 2,8 Mikrometer insbesondere auch medizinische Relevanz. Es erlaubt die mikroskopische Untersuchung von holographisch aufgenommenem Gewebe bis hin zur Analyse von Zellstrukturen wie z.B. die Bestimmung von Größe und Form der Zellkerne ("Endoholographische Biopsie").

Drittmittelgeber:

Bundesminister für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie 03-VB9MU1-8

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. h.c. (Acad. Sci. UA) von Bally (Projektleiter), Dr. F. Dreesen, Dipl. Phys. H. Deleré, Prof. Dr. P. Funke(Seminar für alte Geschichte). P.D. Dr. G. Wernicke (Labor für kohärente Optik, Humboldt-Universität Berlin), Prof. Dr. W. Sommerfeld (FB Außereuropäische Sprachen und Kulturen, Altorientalistik, Universität Marburg), Prof. Dr. Oelsner (Institut für Altorientalistik, Universität Jena), Dr. V. Markov (Center for Holography Studies, Academy of Sciences Kiev, Ukraine), Prof. Dr. Y. Denisyuk (Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Rußland), Prof. Dr. P. Boone (Dept. Mechanical Engineering, Universität Gent, Belgien), Prof. Dr. Karageorghis (Foundation Anastasios G. Leventis, Nicosia, Zypern), Prof. Dr. Fotakis (Foundation for Research and Technology - Hellas (F.0.R.T.H), Heraklion, Kreta, Griechenland)

Veröffentlichungen:

Dreesen, F.; G. von Bally: Color holography in a single layer for documentation and analysis of cultural heritage. In: Dirksen, D.;von Bally, G. (eds.): Optics Within Life Sciences (OWLS IV): New Technologies in the HumanitiesColor holography in a single layer for documentation and analysis ofcultural heritage, in: Dirksen, D.;von Bally, G. (eds.): Optics Within Life Sciences (OWLS IV): New Technologies in the Humanities,Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 4, 79-82, 1997

Sommerfeld, W.; von Bally; G. ; Dreesen, F.; A. Roshop: Höchstauflösende Farbholographie - eine neue Technologie in der Archäologie,BEO, Publikation des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF), 42-44, 1997

Wernicke, G.; Gruber; H. ; Demoli; N. Senoner; M.; von Bally; G.; Dreesen; F.; A. Roshop: Holography: A new technology in cuneiform research. In: Dirksen, D.; von Bally, G. (eds.): Optics Within Life Sciences (OWLS IV): Optical Technologies in the Humanities,Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 4, 42-51, 1997

Markov, V. B.; Timoshenko; A. N.; von Bally; G.; F. Dreesen: Application of color holography in the investigation of handwritten cultural historic sources, Sixth International Symposium on Display Holography,. T. H. Jeong (Ed.), Lake Forest, Proc. SPIE 3358, 119-122, 1997

Dreesen, F.; G. von Bally: Single-layer color hologram recording. Proc. SPIE 3294, 122-131, 1998

F. Dreesen; H. Deleré; G. von Bally: High Resolution Color-Holography,Optics within Life Sciences (OWLS V): Optics and Lasers in Biomedicine and Culture, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 5, 120-122, 2000