Research press release

画像化:折り畳まれたルネサンス期の封書をバーチャルに広げて読む

Nature Communications

Imaging: Reading unopened Renaissance letters with virtual unfolding

ルネサンス期のヨーロッパの封書の内容を、計算機的手法を用いて開かずに読むことに初めて成功したと報告する論文が、今週、Nature Communications に掲載される。今回の研究は、過去の通信セキュリティーの解明に寄与する可能性がある。

現代の封筒が使用されるまで、入り組んだ方法で手紙を折り畳むこと(レターロッキングとして知られる)が安全なコミュニケーションのための一般的な慣習だった。これまでは、こうした封書を切って開かなければ、研究することも中身を読むこともできなかったため、歴史的文書を毀損することが多かった。

今回、Jana Dambrogio、Amanda Ghassaeiたちの研究チームは、自動計算アルゴリズムを開発することによって、ブリエンヌコレクション(1680~1706年にヨーロッパ全土からハーグに送られたが、配達されなかった手紙の入った郵便局長のトランク)に現存する封書をバーチャルに開いて、内容を読むことに成功した。中には、300年間も開封されていない封書も含まれていた。Dambrogioたちはまず、X線マイクロトモグラフィーを用いて封書をスキャンし、3D再構成を行った。次に、自動計算アルゴリズムが、折り畳まれた封書のそれぞれの層を識別して、分離した。インクの大部分は紙に書かれたものとは異なるコントラストを示すため、封書の内容が見えるようになった。この仮想展開アルゴリズムを使うことで、未開封の封書を読むだけでなく、折り目パターンを視覚化し、レターロッキングの過程を順を追って再現することが可能になった。

Dambrogioたちは、この仮想展開法と折り畳み技術のカテゴリー化は、研究者たちが文化遺産を保全しつつ、こうした過去の物理的暗号を解明しようとするのに役立つという考えを示している。

Sealed letters from Renaissance Europe have been read for the first time without opening them, by using a computational approach. The study, which could contribute to our understanding of historical communication security, is described in Nature Communications this week.

Folding letters in intricate ways, known as letterlocking, was a common practice for secure communication before modern envelopes came into use. Until now these letterpackets could only be studied and read by cutting them open, often damaging the historical documents.

By developing an automatic computational algorithm, Jana Dambrogio, Amanda Ghassaei and colleagues, were able to virtually unfold and read surviving letters from the Brienne Collection (a postmaster’s trunk containing undelivered letters sent from all over Europe to The Hague between 1680 and 1706), including one which has remained unopened for 300 years. They do this by first scanning the letterpackets with X-ray microtomography, producing a 3D reconstruction. The algorithm then identifies and separates different layers of the folded letter. The content of the letter becomes visible, since most inks produce a different contrast than the paper it is written on. The virtual unfolding algorithm allows the authors not only to read the unopened letters, but also to visualise the crease patterns and recreate the step-by-step locking process.

The authors suggest that the virtual unfolding method, and categorization of folding techniques, could help researchers to understand this historical version of physical cryptography, while at the same time conserving their cultural heritage.

After the embargo ends, the full paper will be available at: https://www.nature.com/articles/s41467-021-21326-w

doi: 10.1038/s41467-021-21326-w

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