1697年,法国里尔市的一位法律专业人士写信给他在荷兰的表弟,要求他提供一位亲戚的死亡证明,可能是为了最后确定遗产。他把这封平凡的信件折好并封好,这样就不用信封也能保持原样,然后把它寄往海牙。由于某种原因,它一直没有到达收件人手中,并且一直封存至今。然而,一个由历史学家和科学家组成的团队仍然在阅读它——多亏了高分辨率的图像和一个“虚拟展开”算法

这种扫描和展开技术可以有多种应用,从揭示手工制品上难以触摸的文字,到逆向工程历史上的折纸程序。但这项新研究背后的研究人员发表在自然通讯,最兴奋的是用它来检查“信件锁定”的艺术。这种对信件进行复杂的折叠、折叠、切割和密封,使之具有防篡改的功能的容器,在大批量生产信封之前的时代被广泛使用。大约20年前,它引起了Jana Dambrogio的兴趣。Jana Dambrogio是麻省理工学院图书馆的研究员和管理员,也是这篇新论文的合著者。

Dambregio注意到了微量卷曲,显然有意地在许多历史文件中削减和折痕,并最终猜测了他们的目的。“它看起来像锁,安全是一种自然的飞跃 - 它是故意建立的,”她说。“对我来说[反应]是,”哦,我的天哪,我们需要让人们知道不要去除这个证据,因为小小的狭缝和孔和褶皱是这种安全传统的证据。“

在过去的七年中,她一直与伦敦国王学院早期现代英国文学讲师丹尼尔·斯塔扎·史密斯(Daniel Starza Smith)合作,共同探索这个问题。史密斯也是这篇论文的合著者。这两位研究人员和他们的团队已经做到了编目超过60种书信锁定方法。史密斯说:“1850年以前,现代胶信封这种东西根本不存在。”纸张是一种昂贵的商品,不能浪费在单独的信封上。“所以如果你想寄信,你必须使用信件锁——信件必须成为自己的信封或发送设备。”

有些信笺锁只是把书页锁在一起。其他人则打开时旨在撕裂,从而暴露出任何偷看信件内容的企图。在许多历史人物留下的档案材料的折痕和泪痕中都可以看到刻字的痕迹,包括英国女王伊丽莎白一世和她的间谍头子弗朗西斯·沃尔辛厄姆,意大利外交家和作家Niccolò马基雅维利和英国诗人约翰·多恩,还有一些不太出名的记者,比如里尔的普通人乔(或者更确切地说是普通人雅克),他们的信息是新研究的重点。研究团队希望保留这封文艺复兴时期的信件,以避免擦掉他们用来重建其折叠图案的关键符号。例如,塔克(字体锁定中常用的一种巧妙的纸张处理方法)“就像打喷嚏,”丹布罗乔解释道。“这是短暂的。”

为了不看信件,她和史密斯与麻省理工学院的计算机科学家们合作。“第一步是创建一个真正高分辨率的这些字母的扫描,”Amanda Ghassaei说,她是一名独立研究员,也是这项研究的合著者。在伦敦玛丽女王大学成像实验室的帮助下,该团队使用了一种被称为x射线微断层扫描的技术,Ghassaei将其比作医学CT扫描,但更详细。

“扫描令人难以置信,”她说。“你可以看到个体纸张。”一旦图像揭示了字母包的内部折叠,她和冬青杰克逊,一个M.I.T.本科生和本文的共同作者,写入算法的代码“打开”它 - 同时保持锁定。“我们开发了这个过程,因为实际上展开了这种数据,”Ghassaei说,“所以我们实际上弄清楚你如何从这个折叠的几何形状开始,它开始到平坦的状态。”

然后,通过将纸张映射到几乎“展开”版本,算法可以重建字母的文本。在里尔案例中,它处理了相当平庸的家庭问题。但该算法还恰好地显示了300年前折叠的信件。“以及生成文本的图像,我们还创建了一个图像,显示折痕模式看起来像什么,”Ghassaei说。“你可以看到他们折叠的方向;你可以看到哪个[折痕]更清晰,哪些更温和。所以我们得到了一个非常好的几何类型的分析,对这个折叠的包看起来像什么。“

“How people fold things—or the ways in which they close a letter until it arrives and it’s ready to be opened—that’s not a subject that people talk about a lot,” says Paula Findlen, a Stanford University history professor who was not involved in the new study. “Maybe they should, and this ... will certainly get people thinking more about looking at all these different folding techniques.”

Findlen表明该研究也可能具有超越遗传锁的影响。例如,它可以磨练帮助历史学家研究非常精致的文件的技术,这可能是由于水损坏而卷起并粘在一起。她将新的研究与使用X射线的努力进行了比较查看原始的、磨损的文本在被称为重写本的回收文件上,或者看到一幅隐藏在油画层下的早期版本。芬德伦说,这些技术“通过将传统学术技能与新技术和新方法相结合,提供了一段非常丰富、多层次的历史。”

Ghassaei和Jackson开发的流程也可能有助于学习和保存来自折纸的着名复杂艺术的秘密,而是埃里克·德南,ANI.T.计算机科学家和该研究的共同作者。“有很多从未图解的旧折纸模型。他说,从来没有记录他们是如何制作的。““总是有一种风险,他们可能会受到损害 - 你可以坐在他们身上,并[使他们成为的知识已经消失了。我认为这可能是一种保护这些作品的方法,并重建它们的制造方式,所以我们可以更好地了解早期的折纸硕士学位。“他说,除了保留古代技术外,展开算法可以帮助现代研究人员更容易地记录每个步骤,因为它们开发了新的设计。作为登录说明,“我们经常折叠事物,以检查是否有可能以特定方式扭曲纸张。这将让我们从折叠状态分析,而不是将其分开并试图记住我们首先将其放在一起。“

对于丹布罗乔和史密斯来说,这个算法的价值在于它能够扩展他们对信笺的历史研究,以及信笺是如何随着时间演变的。比如里尔的信,就是一起收集-a Trunk包含17世纪邮政员工收集的2,600条未交付的信息,最终留到荷兰博物馆。“One of the interesting things about the Brienne trunk is that over time ... there have been distinct changes in fashion, distinct changes in technology, and letters start to look much more like the modern envelope—they’ve got a kind of closing flap, like you’d expect if you bought some envelopes at the shop,” Smith says. “You can see a real story emerging about how communication technology develops over 100, 200 years.”

芬德伦说,树干提供了“被困在时间中的人类的随机快照”。“我们有一个大箱子,里面装满了封起来却没打开的信。这肯定会让我们进一步开放。”