방법 논문

현악기의 연대 측정과 입증

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DOI:

10.3791/64591

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2022년 10월 6일

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Wood Science and Technology, Biotechnical Faculty, University of Ljubljana, 2Independent Scholar

이 논문에서

정오 공지

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요약

현악기의 덴드로 연대기 분석은 상판을 검사하고, 나무 고리 너비를 측정하고, 악기의 연대기를 설정하고, 가장 최근의 나무 고리가 형성된 연도인 종료 날짜를 결정하는 데 필요한 연대를 측정해야 합니다.

초록

나무에서 나무 고리의 연대를 측정하는 과학인 Dendrochronology는 특정 나무 고리가 형성된 달력 연도를 정의합니다. 이 방법은 나무 악기의 나이와 인증을 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 우리는 현악기에 대한 덴드로 연대기 분석을 수행하는 방법과 연대를 해석하는 방법을 설명하는 프로토콜을 제시합니다. 이 프로토콜은 일반적으로 노르웨이 가문비 나무 (Picea abies) 또는은 전나무 (Abies alba)로 만들어지는 상판 분석의 기본 단계를 설명합니다. 먼저 상판을 주의 깊게 검사한 다음 고해상도 이미지를 사용하여 기기에서 직접 트리 링 너비를 측정합니다. 측정을 완료 한 후 계측기의 트리 링 시퀀스가 생성되고 다음 단계에서는 다른 지리적 영역 및 도구의 나무 종의 여러 참조 연대기로 연대 측정이 수행됩니다. 악기의 날짜를 기입하는 전문가는 참조 연대기를 만드는 데에도 투자합니다. dendrochronological 보고서는 나무의 연대를 역년 (종료 날짜)으로 제공하여 나무가 아직 살아 있을 때 상판에 마지막(가장 최근) 나무 고리가 형성된 연도를 나타냅니다. 종료 날짜는 종착역을 나타냅니다 post-quem, 악기가 만들어진 후 또는 만들 수 없었던 연도. 제조 연도를 추정하려면 목재 건조 및 보관에 필요한 시간과 목재 가공 중에 제거 된 나무 고리의 수를 고려해야합니다. 이 프로토콜은 그러한 분석을 의뢰하는 사람들이 분석이 수행되는 방법과 기기의 연령, 출처, 제조업체 및 진위 측면에서 덴드로 연대기 보고서를 해석하는 방법을 더 잘 이해할 수 있도록 돕기위한 것입니다.

서론

이 연구의 목표는 나무 현악기의 상판에있는 나무 고리의 덴드로 연대기 분석을위한 프로토콜을 제시하는 것입니다. Dendrochronology는 판에서 가장 어린 나무 고리가 형성된 연도와 그 후에 악기가 만들어진 (또는 그 전에 악기를 만들 수 없었던) 연도를 결정하여 악기의 목재의 나이를 결정하는 방법으로 사용됩니다.

악기(바이올린과 같은)의 연대 측정은 인증 1,2,3,4,5,6에서 중요한 단계입니다. 악기가 만들어진 연도와 제작자 또는 악기 제작 학교 또는 지리적 영역을 포함하는 복잡한 프로세스입니다. 이를 위해 dendrochronology는 종종 악기의 라벨 연구 (종종 신뢰할 수 없음)와 윤곽선, 스크롤, 나무 그림 및 노화, 바니시, f- 구멍 및 퍼플링과 같은 기기 및 부품 검사를 포함하는 다른 기술과 결합됩니다 (그림 1). 인증은 전문가 5,6,7 만 수행 할 수 있습니다.

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그림 1: 바이올린의 상단과 부품. 노르웨이 가문비 나무 (Picea abies)로 만든 상판 (앞판, 배 또는 향판이라고도 함)의 목재는 dendrochronology로 연대를 측정 할 수 있습니다. 스크롤, f-구멍 및 퍼플링과 같은 다른 부품의 특성과 치수는 유기학자가 연구하고 기기를 인증하는 데 도움이 됩니다. 스케일 = 20cm. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Dendrochronology는 매년 온대 지역의 나무에서 형성되는 연간 고리, 성장 고리 또는 성장 층이라고도하는 나무의 나무 고리 연대 측정의 과학입니다. Dendrochronology는 특정 나무 고리가 형성된 달력 연도를 명확히합니다. 나무 껍질 바로 아래에 가장 바깥 쪽과 가장 최근에 형성된 나무 고리의 연대를 측정하면 나무가 잘리기 전의 마지막 해를 결정할 수 있습니다.

Dendrochronology는 나무 고리 너비 (및 기타 특성)의 연간 변화가 환경, 특히 나무가 자라는 기후에 크게 영향을 받는다는 원칙에 기반합니다. 한 지역의 조건이 비슷할 때 같은 종의 나무는 해마다 유사한 나무 고리 변화를 보입니다8. 이것은 나무 고리 계열 (즉, 시간 경과에 따른 나무 고리 너비의 시간적 순서)이 동일한 지역에있는 동일한 종의 나무에 대해 유사하다는 것을 의미합니다.

나무 도구의 연대 측정은 역사적 물건의 연대 측정에 사용되는 원칙을 따릅니다. 대부분의 경우 나무 고리 너비를 측정하고, 동일한 물체의 나무 고리 시리즈를 만들고, 교차 데이트 (일치 위치를 결정하기 위해)하고, 상대 시간 3,4,6에서 나무 고리 시리즈를 보여주는 물체의 부동 연대기로 평균화합니다.

절대 연대 측정(나무 고리 형성의 달력 연도 결정)은 특정 나무 종 및 지리적 영역 4,6에 대해 설정된 하나 이상의 참조 연대기와 교차 연대 측정하여 수행됩니다. 참조 연대기는 충분한 수의 트리(복제)의 트리 링 너비를 기반으로 해야 하며 관심 기간을 포함할 만큼 충분히 길어야 합니다.

Dendrochronology는 바이올린, 비올라 및 첼로 1,9,10,11,12,13과 같은 현악기의 나이를 결정하기 위해 정기적으로 적용됩니다. 현악기의 경우 상판의 나무 (앞판, 배 또는 향판)의 날짜를 지정할 수 있습니다. 그들은 일반적으로 노르웨이 가문비 나무 (Picea abies) 또는은 전나무 (Abies alba)4,6,13로 만들어집니다. 측정은 기기에서 직접 또는 이미지를 사용하여 비침습적 방식으로 이루어져야 합니다. 측정은 일반적으로 참조 연대기로 날짜를 지정할 수 있는 기기의 순서를 설정하기 위해 상판의 다른 위치에서 수행됩니다.

연대 측정은 연구 중인 기기의 종, 지리적 영역 및 기간에 대한 참조 연대기를 사용할 수 있어야 하기 때문에 가장 중요한 단계입니다. 국제 나무 고리 데이터 뱅크(International Tree Ring Data Bank)14에서 많은 연대기를 이용할 수 있지만, 관심 기간을 다루는 지역의 노르웨이 가문비나무 또는 은 전나무는 소수에 불과합니다6; 따라서 덴드로연대기 실험실은 참조 연대기를 구성하는 데 많은 노력을 기울였습니다. 정확히 정의 된 산림 지역, 날짜가 지정된 악기 및 이탈리아의 Stradivari, Guarneri 및 Amati 가족 5,6,15,16, 오스트리아의 Jacob Stainer, Joachim Tielke 및 독일의 호프만 가족 구성원과 같은 다양한 제조업체의 악기 컬렉션을 포함하여 연대 측정 가능성이 높아집니다 17, 18,19. 16 세기에서 18 세기에 제조업체가 만든 훌륭한 역사적 악기는 음악가와 수집가가 가장 높이 평가하지만 덜 알려진 많은 제작자의 중요성도 3,4,6,12 증가하고 있습니다.

Dendrochronology는 종료 날짜를 제공하며, 이는 종착역으로 간주되어야 합니다. Dendrochronology는 또한 나무의 지리적 기원을 결정하고 특정 바이올린 제작자 또는 바이올린 제작 학교 3,4,6에 악기를 할당하는 데 도움이되는 dendroprovenancing에도 사용됩니다.

dendrochronological 종료 날짜는 악기가 만들어진 연도와 거의 일치하지 않으며, 후자는 추정되어야하므로 서로 다른 분야의 전문가 간의 많은 지원 정보와 협력이 필요합니다.

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프로토콜

1. 현악기의 검사 및 설명 - 바이올린

참고: 바이올린은 가장 자주 조사되는 현악기입니다. 따라서 바이올린에 대한 절차를 설명합니다.

  1. 기기와 모든 부품을 검사하십시오. 앞면(위), 뒷면, 측면, 스크롤 및 라벨의 자세한 사진을 최종 보고서 및 아카이브의 측정 척도와 함께 촬영합니다(그림 1).
  2. 기기의 상단 플레이트를 검사하여 구성 방법을 결정하십시오. 가능하면 분석을 용이하게 하기 위해 기기에서 현을 제거하십시오.
  3. 상판이 하나, 둘 또는 그 이상의 부품으로 구성되어 있는지, 어떻게 결합되어 있는지 확인하십시오. 여기서, 절차는 가장 일반적인 경우인 두 부분으로 이루어진 상판에 대해 설명된다.
  4. 상판의 방사형 보드(그림 2A,C)에서 나무 고리의 구조와 방향을 검사합니다. 그들은 밝은 색의 초기 우드와 어두운 늦은 나무로 구성되고 나무 고리 경계로 구분되는 연간 성장 층의 띠로 간주됩니다 (그림 2D).
  5. 얼리 우드의 위치와 후기 우드로의 전환에 따라 어느 쪽이 나무 껍질이고 어느 쪽이 속인지 결정하십시오 (그림 2C, G). 대부분의 경우, 가장 최근에 형성된 나무 고리는 상판 중앙의 조인트에 위치합니다 (두 부분으로 구성된 경우; 그림 2C, D, F). 이들은 나무가 아직 자랄 때 나무 껍질에 가장 가까운 고리입니다 (그림 2D, G).
    참고: 방사형 구조를 살펴봐야 하기 때문에 트리 링은 링이 아닌 밴드로 나타납니다. 그럼에도 불구하고 트리 링 및 트리 링 너비(TRW)라는 용어가 이 프로토콜에서 사용됩니다.

2. 악기의 측정 위치 선택

  1. 상판의 각 부분에서 가장 넓은 부분을 검사하십시오.
  2. 손상, 수리, 수정 또는 먼지가 있는지, 바니시가 나무 고리를 볼 수있을만큼 투명한 곳을 확인하십시오. 기기가 열린 경우(진행 중인 수리 또는 복원 중) 바니시가 적용되지 않은 상판 아래쪽의 나무 고리를 측정합니다.
  3. 나무 고리 수가 가장 많은 영역을 선택하고 고리 사이의 경계를 인식 할 수 있는지 확인하십시오 (그림 2C, D). 목재 구조가 명확하게 보이는 경우에만 측정이 정확할 수 있습니다.
  4. 종료 날짜를 정확하게 식별하기 위해 나무가 자랄 때 나무 껍질 근처에 있던 나무 고리를 명확하게 확인하십시오(그림 2D). 관찰을 위해 돋보기 또는 실체 현미경을 사용하십시오.
  5. 나무 껍질에서 속까지의 방향으로 측정 선을 표시하십시오. 측정 스케일을 장착하십시오 (그림 2C). 이를 위해 저울 (예 : 시중에서 판매되는 종이 측정 테이프)을 보드에 놓습니다.

3. 디지털 이미지 캡처

  1. 이미지를 캡처하여 이미지 분석 시스템으로 트리 링 너비를 측정합니다. 바이올린 상판 쪽을 스캐너에 놓고 트리 링 측정을 위해 선택한 부품을 스캔합니다(그림 2B). 1,200dpi 이상의 해상도를 선택합니다. 높은 피사계 심도를 허용하는 스캐너를 사용하십시오.
    참고: 스캔만이 이미지를 캡처하는 유일한 방법은 아닙니다. 카메라 또는 기타 장비도 사용할 수 있습니다. 여러 이미지를 캡처해야 하는 경우 적절하게 함께 연결해야 합니다. 현미경과 특수 측정 장치(예: 측정 테이블)를 사용하여 바이올린에서 직접 나무 링 너비를 측정할 수도 있습니다. 이는 구조물의 가시성이 좋지 않거나 실체 현미경 렌즈로 관찰해야 하는 경우에 특히 유용합니다. 이 경우 이미지는 측정을 추가로 제어하고 아카이브하는 데 유용합니다.
  2. 이미지를 편집하려면 그래픽 편집 프로그램을 사용하여 이미지의 품질을 확인하고 색상, 밝기 및 대비를 조정하여 연간 성장 고리와 그 사이의 경계를 가장 잘 볼 수 있습니다. 이 단계는 이미지 분석 시스템으로 나무 고리를 측정할 때 유용합니다.
  3. 이미지를 저장하려면 이미지를 적절한 형식(.tiff, .jpg)으로 저장합니다.

4. 나무 고리 폭 측정

  1. 이미지 분석 시스템, 가급적이면 나무 링의 자동 및 수동 감지 및 TRW 측정을 위해 설계된 시스템을 시작합니다.
  2. 이미지를 열고 이미지의 일부인 측정 눈금에서 알려진 길이의 거리를 측정하여 수동으로 보정을 확인하거나 설정합니다(그림 2C, D).
  3. TRW를 나타내는 트리 링 경계 사이의 거리가 기록되도록 트리 링 경계를 클릭하여 측정을 시작합니다(그림 2D). 측정 된 첫 번째 나무 고리가 나무 껍질에 더 가까운지 아니면 속박에 더 가까운지 확인하십시오. 바이올린의 경우 TRW의 자동 감지가 일반적으로 불가능하거나 너무 많은 수정이 필요하기 때문에 트리 링 경계를 수동으로 클릭합니다.
  4. 측정 라인을 따라 모든 TRW를 측정합니다. 데이터를 트리 링 시리즈(그림 2E)로 저장하고 각 TRW는 특정 상대 연도에 대해 기록됩니다. 널리 사용되는 데이터 형식 중 하나로 데이터를 저장합니다. 나중에 확인할 수 있도록 동일한 보드에서 둘 이상의 측정을 수행합니다.
    알림: TRW 측정을 위한 다른 옵션(여기에 설명되지 않음)도 있습니다. 옵션 1: 일반 이미지 분석 시스템을 사용하고, 이미지를 열고 보정하고, TRW를 측정하고, 측정값을 기록합니다. 옵션 2: 미터법 눈금이 내장된 10배 배율 렌즈를 사용하여 바이올린에서 직접 TRW를 측정하고 측정값을 기록합니다. 옵션 3 : 이동식 측정 테이블, 실체 현미경 및 특수 프로그램으로 구성된 덴드로 연대기 장비의 고전적인 설정을 사용하여 측정 4,15를 기록합니다. 바이올린을 테이블 위에 놓고 실체 현미경으로 관찰하십시오. 트리 링 측정 프로그램을 시작하고 트리 링 경계를 클릭하여 TRW를 측정합니다.

5. 데이터 처리, 교차 데이트 및 기기의 연대기 구축

참고: 교차 데이트를 위해서는 전문 프로그램과 적절한 참조 연대기가 필요합니다.

  1. 데이터 처리를 위해 데이터 파일을 엽니다. 여기서는 원시 TRW 시리즈를 사용하는 방법을 설명합니다 (즉, 연도에 대한 TRW (mm); 그림 2E).
    참고: 인덱싱된 데이터로 작업할 수도 있습니다.
  2. 동일한 악기의 트리 링 시리즈를 교차 데이트하려면 트리 링 시리즈를 열어 크로스 데이트하고 동일한 악기의 다른 트리 링 시리즈를 참조로 사용하고 크로스 데이트를 실행하여 동기(크로스 데이트) 위치로 이동합니다.
  3. 트리 링 패턴과 교차 연대 측정 매개 변수를 확인합니다. 측정이 정확하면 트리 링 패턴, 특히 동일한 보드의 패턴이 매우 유사하며(그림 2E) 교차 연대 측정 매개변수가 높습니다.
    1. 바이올린 연구에 사용되는 다음과 같은 주요 교차 연대 측정 매개 변수를 확인하십시오 : 일치 계수 Gleichläufigkeit (Glk%), Baillie and Pilcher t 값 (TVBP) 및 Hollstein t- 값 (TVH) 20,21,22.
    2. Glk ≥65%, TVBP ≥4.0, TVH ≥4.0인 경우 통계적으로 유의한 매개변수를 고려하십시오. 악기 연대 측정의 경우 기준을 더 엄격하게 유지하고 매개 변수 값을 더 높게 유지하십시오 (예 : TVBP ≥7.0).
    3. 두 트리 링 시리즈의 겹치는 기간을 나타내는 겹침(OVL)도 몇 년 단위로 고려하십시오.
  4. 두 트리 링 시리즈가 동일한 상대 시간 척도에 있으면 시리즈의 위치를 저장합니다. 각 보드와 악기의 모든 트리 링 시리즈가 교차 날짜가 될 때까지 이 단계를 반복합니다.
    참고: 교차 연대 측정은 통계적 유사성 매개변수를 계산하여 (2개의) 트리 링 계열의 비교와 그래프의 그래픽 비교(일치)를 기반으로 합니다. 나무 고리 시리즈 (동일한 기기의) 사이의 좋은 일치는 측정의 정확성을 확인하며, 나무 고리가 매우 좁거나 불분명하거나 누락 된 경우 (즉, 나무에서 형성되지 않은 경우) 손상됩니다.
  5. 바이올린의 연대기를 만들려면 동일한 보드와 악기의 모든 TRW 시리즈가 교차 날짜가 표시되면 그래프를보십시오. 그런 다음 측정 오류가 없는 것을 선택하고 평균을 구하여 기기의 연대기를 형성합니다. 이 단계에서 연대기는 아직 날짜가 지정되지 않았습니다.
    1. 이를 위해 상판의 각 부분에서 최소 두 개의 측정값을 생성합니다. 기기 내의 계열 간의 일치도가 통계적으로 유의한 경우 모든 트리 링 계열을 계측기의 하나의 연대기로 평균합니다.

6. 악기의 연대 측정

  1. 바이올린의 연대기와 참조 연대기를 교차 날짜로 지정합니다. 이 단계에서는 여러 참조 연대기를 사용합니다. 교차 데이트를 수행하고, 계약의 매개 변수를 확인하고, 제안 된 데이트 위치를 시각적으로 평가하십시오.
    1. 성공적인 데이트를 위해서는 통계적으로 유의미한 매개 변수가있는 여러 연대기와 시퀀스의 광학 비교를 통해 동일한 종료 날짜가 확인되었는지 확인하십시오. 일치하는 곡선에서 평균 연대기를 형성하거나 연대를 추가로 확인하기 위해 더 긴 시리즈의 분할과 같은 추가 기술을 사용하십시오.
      참고 : 이것은 데이트에 대한 적절한 참조 연대기가 필요하기 때문에 매우 중요한 단계입니다. 일부 참조 데이터는 ITRDB(14) 상에서 입수가능하다.
  2. 덴드로 연대기 분석의 최종 결과 인 종료 날짜를보고하십시오23. 기기의 잠재적 제조 날짜를 제안하기 위해 종료 날짜에 추가해야하는 년 수를 추정하십시오. 이를 위해 라벨의 정보(원본인 경우) 및 다른 전문가가 평가한 기기의 잠재적 연령, 지리적 영역, 제조업체 및 유기적 특성에 대한 기타 출처를 사용하십시오.
  3. 나이, 제작자 및 출신 지역에 대한 가정을 확인하면 바이올린이 진품인지 여부를 결정하는 데 도움이 됩니다.
    참고: 종료 날짜는 바이올린이 만들어진 연도를 나타내지 않으며 추정해야 합니다.
  4. 연대순 종료 날짜와 날짜 해석에 도움이 될 수 있는 정보로 뒷받침되는 조사에 대한 충분한 정보가 포함된 보고서를 작성하십시오.
    참고: 프로토콜의 가장 중요한 단계는 그림 2에 나와 있습니다.

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그림 2: 프로토콜 단계에 대한 자세한 표현. (A) 두 개의 공명 보드 (저음 및 고음)로 만들어진 상판이있는 바이올린; (b) 상기 상판의 스캐닝; (c) 나무 고리 폭 (TRW) 측정 (정밀도 0.01 mm) 및 나무 껍질에서 속까지의 측정 방향 (보드 외부에 있었음)을 위해 선택된 부분; (d) 방사형 보드 상의 밴드로서의 나무 고리와 더 어두운 늦목재로부터 밝은 색의 초기목재로의 TRW 측정 방향; 별표는 종료 날짜가 2003년과 1995년인 두 보드가 함께 붙어 있는 위치를 나타냅니다. +1, +2, +3... 나무 고리 경계(+)와 나무 고리 번호(1, 2, 3)의 위치를 나타냅니다. 스케일 바 = 1cm; (E) 교차 날짜 및 종료 날짜 2003 및 1995 표시에있는 바이올린의 고음 및베이스 측면의 트리 링 시리즈; (F) 기기 제조 중에 제거되는 나무 고리의 수가 다르기 때문에 두 보드의 다른 종료 날짜; (g) 나무가 절단되기 전에 형성된 나무 껍질 아래의 종료 날짜 및 마지막 나무 고리에 해당하는 나무 고리와 나무 공명 보드의 방향. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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결과

덴드로 연대기 연구가 요청 된 전형적인 사례는 수많은 귀중한 악기16,24를 생산 한 가족 / 학교에 속한 Cremona의 Andrea Guarneri가 만든 바이올린입니다. 문제의 바이올린에는 두 개의 레이블이 포함되어 있습니다. 한 사람은 이 악기가 1747년 크레모나의 안드레아 과르네리에 의해 만들어졌다고 말했고 다른 한 사람은 1867년에만 만들었다고 말했습니다. 그러나 바이올린의 유기학적 검사(그림 3)는 아마도 독일에서 유래했으며 약 300년 된 것으로 나타났습니다.

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토론

제시된 프로토콜은 바이올린의 연대기 연대 측정 절차를 설명합니다. 이 절차에는 몇 가지 중요한 단계가 포함되어 있습니다. 첫 번째는 너비를 올바르게 측정하기 위해 나무 고리를 식별하는 것입니다. 이것은 나무 고리가 종종 매우 좁거나 소량의 늦은 나무로 인해 경계가 불분명하기 때문에 중요합니다 (1.3 단계). 나무 고리의 검출은 목재의 노화, 어둡고 불투명한 바니시(28), 또는 손상, 수리, 수정 또는 먼지에 의해 복잡해질 수 있다(단계 2.2).

그러나 고해상도 카메라4,15 및 고급 현미경 기술을 사용하여 여러 이미지를 스티칭할 수 있는 고급 소프트웨어가 지원하는 고품질 이미지(예: 공초점 레이저 스캐닝 현미경[CLSM])28를 획득함으로써 트리 링 감지(및 측정)를 수정하고 개선할 수 있습니다.29,30...

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공개 사항

저자는 공개 할 이해 상충이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 슬로베니아 연구국 (ARRS) 프로그램 P4-0015 (목재 및 리그 노 셀룰로오스 복합 재료)와 젊은 연구원 프로그램의 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
CDendroCybis Elektronik & Data ABhttps://www.cybis.sedendro 데이터 관리 및 교차 데이트를 위한 CoDendro 프로그램
CooRecorder, Cybis Elektronik & Data ABhttps://www.cybis.se이미지에서 나이테 너비를 측정하는 CooRecorder 프로그램
TSAP-WinRINNTECHhttps://rinntech.info/products/tsap-win/시계열 분석 소프트웨어

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Formal Correction: Erratum: Dendrochronological Dating and Provenancing of String Instruments
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Katarina Čufar1
Blaž Demšar2
Micha Beuting3
Angela Balzano1
Nina Škrk1
Luka Krže1
Maks Merela1
1Department of Wood Science and Technology, Biotechnical Faculty, University of Ljubljana
2University of Ljubljana
3Universitat Hamburg

to:

Katarina Čufar1
Blaž Demšar2
Micha Beuting2
Angela Balzano1
Nina Škrk1
Luka Krže1
Maks Merela1
1Department of Wood Science and Technology, Biotechnical Faculty, University of Ljubljana
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