Every published object is open access◆PHOTARCH — an open photo archive for museums, archives and collections◆A measurable archive◆Comparable objects, from any collection◆The scale is in the file, not on the picture◆One method, the same light, every time◆Every object at its true size◆Every published object is open access◆PHOTARCH — an open photo archive for museums, archives and collections◆A measurable archive◆Comparable objects, from any collection◆The scale is in the file, not on the picture◆One method, the same light, every time◆Every object at its true size◆

このページは英語から AI で翻訳したもので、人による確認は行っていません。誤りを含む可能性があります。英語版が正式な内容です。 英語で読む

写真から計測する：その歴史

写真から計測することは、写真とほぼ同じくらい古く、その困難は最初から変わっていません。写真のスケールは、一つの平面でしか成り立たないということです。カメラに近いものは大きく、遠いものは小さく写ります。写真が登場する前から、そして写真と並んで長いあいだ、出土品は描かれており、このページはそこから始まります。考古学がこの問題にどう対処してきたかを、起きた順にたどり、この問題に先に直面した、あるいは最も明確な規則を書いた分野、すなわち建築と測図、天文学、放射線医学、人類学、警察と法科学の写真、生物学、文化遺産のデジタル化の標準、そして計測の確からしさを述べるための規則と並べて見ていきます。最後に、各分野を通じて年代が示すこと、そのなかでの考古学の位置、何が確定し、何がまだ未解決か、そして PHOTARCH がどこに立っているかを述べます。

写真の前に：図面、尺度、明記された縮尺

写真が登場する前から、そして写真と並んで長いあいだ、出土品は描かれており、その正確さは、道具よりも計測から生まれました。1749年に読まれ、Archaeologia の第1巻（1770年）に掲載された論文は、資料の計測値をインチで示し、その図を "reduced to the size of one fourth of the original"（原寸の4分の1に縮小）としており、これは見つかっている最も早い縮尺の明記です。Comte de Caylus の Recueil d'antiquités（1752〜67年）は、本文に寸法を記し、一部の資料を実物大で描いています。Stephanie Moser の説明によれば、彼は資料の大きさを示すスケール、断面の輪郭、より統一された縮尺を取り入れました。Description de l'Égypte（1809〜29年）では、建物の図版にメートルとトワーズのスケールバーが付いており、図版の解説は、彫版師がいくつかの計測値を変えたことを認めていますが、そこに書かれた寸法は正確です。本文の数字は、図版の線よりも価値がありました。

道具が助けたのは比例であって、スケールではありません。1807年に William Hyde Wollaston は、カメラ・ルシダを記述しました。これは、描き手が被写体と紙を同時に見られるプリズムで、描画の大きさは、原物を紙よりも比例して遠くに置くことで決まります。これが成り立つのは、既知の距離にある平面の原本に限られます。カメラ・ルシダには、写真の平面の問題が、写真の三十年前から組み込まれていました。その前身であるカメラ・オブスクラが、考古学の作図で使われた例は、ここでは見つかっていません。使われたのはカメラ・ルシダでした。1631年に Christoph Scheiner が記述したパンタグラフと、方眼を使った升目取りは、正確な比例を与えましたが、それも平面の原本に限られました。トレースは平面の実物大の写しを与え、拓本や石膏の型取りは、起伏の機械的な写しを与えました。Lepsius のプロイセン・エジプト調査隊（1842〜45年）では、紙の拓本は "die treuesten Faksimile"（最も忠実な複製）と呼ばれ、彩色された壁面は実物大でトレースされ、ベルリンで縮小されました。

Wollaston が彫版したカメラ・ルシダの図版：光線の図、プリズム、台に載った装置
Wollaston 自身によるカメラ・ルシダの図版：光線の経路、プリズム、そして台に載った装置。Nicholson's Journal 17 (1807), pl. I. Wellcome Collection, Public Domain Mark.
d D プリズムWollaston、1807年。縁の上の目は原物と紙の両方を見る 1
  1. プリズム — Wollaston、1807年。縁の上の目は原物と紙の両方を見る
模式図であり、縮尺は正確ではありません。描画は原物の d ÷ D の大きさで、その大きさは距離によって決まり、これが成り立つのは、既知の距離にある平面の原本に限られます。

Frederick Catherwood は、1820年代から30年代に、Robert Hay とともにエジプトで描いており、そこでは、カメラ・ルシダによる図面、壁面から直接のトレース、石膏の型取りのすべてが使われました。彼は、John Lloyd Stephens とともに、カメラ・ルシダをマヤの都市へ持ち込みました。1839年の Copán で、彼は最初 "both with the camera lucida and without"（カメラ・ルシダを使っても使わなくても）失敗しました。その後は、すべての輪郭をカメラ・ルシダで描き、比例を保つために紙を区画に分け、Palenque では、装置を支えるための足場が組まれました。1841年の Uxmal では、ダゲレオタイプのカメラを試しましたが、結果は "not sufficiently perfect"（十分に完全ではない）で、影の部分が失われたため、Catherwood はすべてを鉛筆とカメラ・ルシダで仕上げ、ダゲレオタイプは、補助として彫版師に渡されました。彼は、彫版のために自分で図面を縮小しました。ロンドンで発注した木版画は、原画に似ていないとして却下され、すべてがスチールで彫り直されて、Catherwood が校正刷りを直しました。Views of Ancient Monuments（1844年）では、他の六人の石版工が図を石の上に描き直し、Palenque の全景の一枚は、別々のスケッチから構成されています。計測値は本文で伝えられ、スケールバーが付くのは、ごく一部の図版だけです。

Copán にある、羽根飾りの頭飾りをつけた人物が彫られたマヤの石碑を描いた、Catherwood のセピア色の図面小さな人物の隣に立つマヤの石像の版画。それぞれの下にフィートのスケールが付いています
左：Copán の石碑の Catherwood による図面、1843年。右：Casa No. 2 の前の石像で、Catherwood に基づき B. J. Lossing が彫版したもの。フィートのスケールが付いた数少ない図版の一つで、小さな人物には二つ目のスケールが付いています。Left: Frederick Catherwood, Stela at Copán, 1843. The Metropolitan Museum of Art, Rogers Fund, 1953 (53.82), CC0. Right: Stephens, Incidents of Travel in Central America, vol. II (1841), facing p. 349. Smithsonian Libraries, CC0.

スカンディナヴィアでは、明記された縮尺が、出土品についての規則になりました。Worsaae による、デンマーク王室コレクションの目録、1854年の Afbildninger は、Magnus Petersen が描き、エッチングしたもので、すべての図の横に縮尺が付いています。⅓、½、1/1 です。Oscar Montelius の著作は、1867年から1893年まで、スウェーデン王立文学アカデミーの製図工であった C. F. Lindberg が挿絵を描きました。Svenska fornsaker（1872〜75年）、そしてノルウェーの Oluf Rygh の Norske Oldsager（1880〜85年）もです。1874年からは Olof Sörling が、Montelius、Hildebrand、Salin、Almgren のために、六、七万点の図面を描きました。二人とも、彫版師が印刷用の版を彫り出す木版に直接描き、それぞれの図には、資料に合わせて選んだ、それ自身の縮尺が付いています。1ページに二つのフリント製の斧が、⅓と⅔で並んでいます。どのように計測したかを述べた資料は、見つかっていません。Montelius は、他の人々にもこの慣行を守らせました。1885年には、原寸で描かれたと称しながら、実は3分の2で描かれていた、ドイツの出版物の図を訂正しています。Magnus Petersen は、1909年に、形と計測が細部まで正確でなければならない場合には、写真では足りないと述べ、Petrie は1904年にもなお、図面を "the main resource for illustration"（図解の主たる手段）と呼びました。

木に描かれた石斧の目録の1ページ。それぞれの下に縮尺が印刷されています3分の2と記された、厚い基部を持つフリント製の斧の木版画
左：Montelius のために C. F. Lindberg が木に描いた石斧。それぞれに固有の縮尺が付いており、1ページに½、⅓、⅔が並んでいます。右：Hisingen の Ramberget から出土した、厚い基部を持つフリント製の斧。⅔と記されており、Olof Sörling が木に図を描いた本のものです。Left: Montelius, Svenska fornsaker / Antiquités suédoises (1872–75), p. 5. University of Toronto / Internet Archive, public domain. Right: Montelius, Minnen från vår forntid (1917), fig. 167. Wikimedia Commons, public domain.

描かれた図版での縮尺は、写真での縮尺とは意味が異なります。⅔と記された図は、資料の寸法から作図された、輪郭、断面、正面、側面からなる計測された構成であり、一点からの眺めというよりも、平行投影に近いものです。Petrie が行った、小さな資料の周りに鉛筆を立てて紙の上に輪郭を描く方法は、正しい輪郭を与えます。写真が取って代わったとき、写真は、図版でのスケールの述べ方、すなわちキャプションの縮尺を引き継ぎましたが、その慣行が受け継がれたと述べる資料は見つかっていません。

1850〜1885年：建物、土地、そして最初の考古学の平面図

フランスでは、Aimé Laussedat が、1850年から透視図で、1861年から写真で平面図を描き、二つの撮影位置からの光線の交点によって点を定めました。プロイセンでは、若い建築家 Albrecht Meydenbauer が、1858年に Laussedat の仕事を知らないまま同じ着想を得ました。彼は、そのために1867年にカメラを製作し、同年12月に建築雑誌で写真測量（photogrammetry）について書きました。彼の方法が機能したのは、写真の乾板が厳密に鉛直に立っている場合だけで、そこから何かを計測する前に、写真の向きが管理されていました。1885年に彼はベルリンに Messbildanstalt を設立し、これは、この方法で文化遺産を記録する最初の機関で、1909年まで、アテネ、Baalbek、イスタンブールの撮影も行いました。

ストラスブールの屋根越しに、Maison de l'Œuvre Notre-Dame を高所から見た、写真測量の写真
Messbildanstalt による計測用の写真：ストラスブールの Maison de l'Œuvre Notre-Dame、1897年。Fondation de l'Œuvre Notre-Dame (FOND_Z33_MESS_235), via Wikimedia Commons, public domain.

考古学は、これを最初に使った分野の一つでした。1874年に Stolze は、Meydenbauer のカメラで Persepolis を撮影し、1879年に Meydenbauer は、Stolze の写真から Shiraz の金曜モスクを図面に描きました。考古学の写真に写っている最も早い目盛り付きの棒は、それよりさらに古く、しかも記念建造物の上にあります。John Burke がカシミールの寺院の遺跡を撮影した、1868年の写真では、白黒の二本の棒が正面で交差しています。出土品は、別の方法で示されました。Schliemann の Atlas trojanischer Alterthümer（1874年）は、資料を棚の上で撮影し、図版にスケールを書き込んでいます。深さ4メートルから出土したテラコッタが、実物の4分の1の大きさです。

光学では、Ernst Abbe が1878年にテレセントリックレンズに名前を付けました。計測の倍率が、資料までの距離に依存しない光学系です。彼はそれを、写真装置を含む計測機器のために書きました。それはこの問題に対する唯一の光学的な答えで、計測を行うあらゆる分野に、のちに繰り返し現れます。

1869〜1898年：身体、星、そして最初の疑念

人類学は、1869年に平面の問題に出会いました。John Lamprey は、2インチ四方の格子の前に人物を、格子から少し離して立たせて撮影することを提案しました。したがって、スケールは身体の後ろにありました。同じ年、Thomas Huxley の、植民地省のための計画は、被写体の平面に計測用の棒を置くよう求めました。

天文学は、1880年代から写真乾板で計測を行いました。最初の写真による視差の計測は、1886年に Oxford で行われ、1887年に Carte du Ciel を計画した会議は、乾板自体のずれを管理できるよう、すべての乾板にレゾー（格子）を印刷することにしました。1893年に Turner は、位置の既知の星から、各乾板のスケールと向きを解きました。スケールは乾板に属し、そのつど新たに算出されました。

考古学では、疑念は早くから現れました。Excavations in Cranborne Chase の第1巻（1887年）で、Augustus Pitt-Rivers は、カメラ・ルシダで半分の大きさに描いた頭蓋骨の図は、遠近のために、計測に常に信頼できるとは限らないと警告しました。第4巻（1898年）までに、彼は "photographs cannot be relied upon for measurement"（写真は計測に頼ることができない）と書き、代わりに自作の頭蓋計測器で頭蓋骨を計測しました。その図版には、縮尺として実物の4分の1が示されていますが、スケールは付いていません。

パリでは、Alphonse Bertillon が、警察の写真を計測の道具にしました。La photographie judiciaire（1890年）で、彼は、司法用の肖像を7分の1の縮尺に定めました。縮尺は、名前の付いた平面で設定されました。顔の平面で、目尻の位置に垂直に当てた28 cm の定規が、乾板の上で4 cm の長さに写らなければなりませんでした。縮尺はすべての司法写真に書き込まれることになっており、スケールは写真とともに運ばれました。

顔に垂直な定規を当ててピント合わせをする男性の、横顔と正面の肖像
司法用の肖像のピント合わせ：顔の平面に当てた定規で、7分の1の縮尺にします。Bertillon, La photographie judiciaire (1890), pl. VII. Countway Library / Internet Archive, public domain.

1896年の英語版は、さらに一歩進んでいます。定規を手で持つ代わりに、椅子の背もたれの19 cm 手前に固定された棒が用いられました。Bertillon は、その距離を、さまざまな体格の30人で計測した、目尻から椅子の背もたれまでの平均として選びました。これにより、縮尺を "in a uniform … manner"（一様な…方法で）定めることができました。これは、未知の奥行きを、スケールの平面を計測した平均の奥行きに置くことで扱った、最も早い例です。資料の高さの中ほどに合わせて計測値を補正するのと同じ考え方です。

1895〜1913年：X 線、ステレオ機器、そして発掘調査の乾板

放射線医学は、どの分野よりも直接に、PHOTARCH の問題に出会いました。X 線は、身体を、その奥行きに応じた量だけ拡大します。ステレオ X 線写真は、Röntgen の発見から数か月以内に撮影されました。1897年までに Rosenfeld は、管球が約40 cm 離れていると、心臓の輪郭はあまり拡大されないと記し、1898年に Gocht は、1メートルを推奨しました。その距離なら、心臓はほぼ誤差なく計測できます。1900年の Moritz のオルトジアグラフは、スクリーンに垂直な光線だけをたどるため、輪郭が実寸で描かれました。1908年に Albert Köhler は、1.5〜2 m を用い、各距離で残る拡大を表にしました。距離を伸ばし、残るものを述べること。放射線医学は、1908年までに、この手法の両方の半分を備えていました。

管球から広がる X 線が身体を通過し、乾板に拡大された影を落とす図オルトジアグラフの図：平行な光線が、身体と心臓の輪郭を実寸でたどります
左：X 線管球は、身体と心臓を、乾板の上で拡大します。右：オルトジアグラフは、平行な光線だけで輪郭をたどるため、実寸で描かれます。PHOTARCH の問題と、それに対する一つの答えが、1906年にすでに示されています。K. Francke, Die Orthodiagraphie (1906), Bild 1 and 2. Countway Library / Internet Archive, public domain.

写真測量と天文学は、一つの機器を共有していました。1901年に Zeiss が示した Pulfrich のステレオコンパレータは、まず星の乾板で試され、von Orel のステレオオートグラフ（1907〜09年）は、写真の対から等高線を直接描き出しました。

1904年から、Bertillon は、自らの考え方を犯罪現場に応用しました。新聞が métrophotographie と呼んだものです。遺体や凶器は写真から計測され、"perspectometer"（透視計）が間取り図を描く助けとなり、プリントはセンチメートルの目盛りと透視の枠を付けて台紙に貼られました。1907年までには、2メートルを超える高さの三脚に載せた、真上向きのカメラがあり、1913年には、ある製造業者が、その装置を、身元確認、人類学、考古学、建築のために提供しました。スケールは、現場に置いた定規からではなく、カメラの固定された幾何学から得られました。

Flinders Petrie は、Methods & Aims in Archaeology（1904年）で、考古学にこのための規則を与えました。一様なスケールは、焦点距離を変えず、カメラから資料までの距離を計測し、カメラを資料の平面に正対させることから得られる、と彼は書きました。各乾板は一つのスケールを保ち、"it should be stated in the heading of the plate"（乾板の見出しに記すべきである）。彼自身の Royal Tombs（1900年）は、資料の写真に、4:3、1:2、1:5とキャプションを付けています。同じ頃、スケールがフレームの中に入ってきました。George Reisner の Naga-ed-Dêr の発掘調査（1901〜03年、1908年刊行）は、遺跡の写真に "meter staff"（メートル尺）を写しており、容器を写した一枚の図版では、明記された1:6に加えて、容器の前に目盛り付きの帯も置かれています。ここで見つかった、フレーム内にスケールを置いた資料写真としては最も早いものです。Archaeological Survey of Nubia（1907〜08年）は、墓の中の人骨の横に、白黒に分けた帯を置きました。博物館の目録は、第三の方法を保ちました。カイロ博物館の Catalogue général は、スケールなしで白い背景の前で資料を撮影し、寸法を本文に記しています。考古学者たちは、空にも上がりました。Giacomo Boni は、1899年に陸軍の気球からローマの Forum を撮影し、Stonehenge は、1906年に軍用気球から真上から撮影されました。

段状の棚に並べられた石の容器の図版。二つの高さに目盛り付きの帯が置かれています
段状の棚に並べられた石の容器。二つの高さに目盛り付きの帯が置かれています。Reisner, The Early Dynastic Cemeteries of Naga-ed-Dêr I (1908), pl. 45. University of Toronto / Internet Archive, public domain.

1914〜1931年：戦争、航空考古学、そして固定された幾何学

第一次世界大戦は、航空写真を測図の方法にし、その限界も示しました。航空写真の正確なスケールと傾きは、写真自体からは知ることができず、レクティフィケーション（歪み補正）は傾きを取り除いても、起伏による変位は残りました。最初の真の写真測量による測図は、起伏がほとんどないメソポタミアで行われました。考古学は、飛行士たちの後に続きました。Theodor Wiegand の1920年の著作は、飛行機から撮った考古学の写真を収めた最初のものでした。戦時中に観測員を務めた O. G. S. Crawford は、1922年から Royal Air Force の写真を使い、Wessex from the Air（1928年）は、鹵獲したドイツ製のカメラで撮影されました。1918年に Pulfrich は、X 線用のステレオ機器を設計し、それを地形図用のプロッタと比較しました。

地上では、発掘調査の図版は、ほとんどが依然として比率を述べていました。Petrie の Tarkhan（1913年）、Gerar（1928年）、Beth-Pelet（1930年）の図版は、1:4、5:8、21:20とキャプションが付いており、これは、スケールが後からプリント上で計測されたことを示唆する比率で、遺跡の写真にはスケールがありません。Brunton の Qau and Badari（1927年）は、容器の一群の足元の棚に "INCHES" の帯を置きましたが、Samaria の資料の図版（1924年刊行）には、それがありません。

人類学は、1928年にこの問題を書き留めました。Rudolf Martin の Lehrbuch der Anthropologie は、"das photographische Bild stellt keine Parallelprojektion eines Objektes dar"（写真は、対象の平行投影ではない）と述べ、被写体の大きさの少なくとも2.5倍のカメラ距離、ピントの合う平面で像の横に置くスケール、そして、真の計測には、正射影のための機器であるディオプトログラフを求めました。3年後の1931年に、頭部X線規格写真（セファロメトリー）は、アメリカの Broadbent とドイツの Hofrath によって、線源、頭部、フィルムの幾何学を決定的に固定しました。

1950年代〜1970年代：スケールが考古学の規則になる

1954年の二冊の手引き書は、すべての写真にスケールを入れることを考古学の規則にしており、いずれもスケールをどこに置くかをすでに述べていました。Mortimer Wheeler の Archaeology from the Earth は、乾板に平行で、主たる対象と同じ平面にある、スケール（棒または人物）を求め、スケールが、それに付随する小さな資料よりも、はるかにカメラの近くに置かれることがいかに多いかを指摘しています。画面の真ん中にあるスケールは、たいてい良くない、と彼は付け加えています。ある程度の奥行きがある近接した資料では、背景にあるスケールは視差が目に見えて生じるため、木片や粘土の上に "raised to the required height"（必要な高さまで持ち上げる）べきです。M. B. Cookson の Photography for Archaeologists は、写真のスケールが距離によって変わることを説明し、奥行きのある眺めでは、前景、中景、背景に棒を置き、壺については、その中心を通る平面にスケールを立てるとしています。考古学は、1954年に同一平面の規則を書き記していました。それは、法科学の写真の ABFO スケールより30年以上前、SWGTREAD より50年前のことです。

それが習慣になるまでには、一世代を要しました。Charlotte Carter による雑誌の調査によれば、公表された遺跡写真で棒のスケールが写っているのは、1950年代で10 %、1970年代までに50 %で、スケールとして使われた道具や人物を数えると、何らかのスケールが写っていたのは55 %でした。

ほかの分野では、コンピューティングが写真測量を変えました。Duane Brown の1957〜59年のバンドル調整は、カメラの位置と点を、最小二乗法で同時に解き、1966年と1971年の彼の校正モデルは、近接計測を、通常のカメラにも開きました。1964年に George Bass は、潜水艇からのステレオ写真測量で、Yassıada の沈没船を測図し、ヴェネツィア憲章は、記念建造物を図面と写真で記録するよう求めました。1968年に Maurice Carbonnell は、ICOMOS の Monumentum で、遺産の写真測量の論拠を示しました。1枚の写真を使う方法は、被写体が一つの平面であると仮定しているが、建物の各平面について、現場で計測した距離から乾板のスケールを決めることができる、というものです。遺産の写真測量のための国際委員会である CIPA は、ほぼ同じ頃に設立されました。資料によって1968年から1970年とされています。法科学では、固定基線のステレオカメラが交通事故の記録に使われ、Warren Commission（1964年）と、銀行の監視に関するアメリカの法律（1967年）の後には、逆投影が、監視画像の人物を計測するのに使われました。医学では、1970年代初頭から、レントゲンステレオ写真測量で、骨格を三次元で計測しました。コンピュータビジョンは、この古い問題を取り上げました。Ullman（1979年）と Longuet-Higgins（1981年）は、複数の眺めから構造を復元し、後者は写真測量の文献を引用しています。

1985〜1997年：法科学のためのスケール、ファイルのための標準

法科学の分野が基準として認めているスケールは、咬傷痕のために設計されました。William Hyzer と Thomas Krauss は、1988年に、American Board of Forensic Odontology のために、ABFO No. 2 を公表しました。これは L 字形で、両方の脚にミリメートルの目盛りがあり、定規が置かれた平面に格子を投影できるようになっています。80 mm 離れた三つの円は、カメラが定規に正対しているかを示します。傾いたカメラは、それを楕円に描くからです。その仕様は、目盛りを ±0.1 mm（センチメートルの目盛りでは ±1 %）、脚の直角を2分角と定めています。自らの平面では正確であり、その上や下にあるものについては、何も述べません。

生物学では、1990年代初めの代表的な手法は、すべての標本を同じ大きさに規格化したうえで形を比較したため、奥行きの問題は、答えられたのではなく、脇に置かれました。岩絵については、IFRAO Standard Scale（1991年に提案、1994年に導入）が、長さのスケールに色とグレーのパッチを組み合わせ、モチーフに平行に、レンズから同じ距離に保つものとされ、4.5 m を超えると、精度を保って使えませんでした。Museum of London の Archaeological Site Manual（1994年）は、すべての写真に、フレームの縁に平行なメートル尺を入れ、それ以外のもの、つまり北を示す矢印や数字を入れないよう求めました。写真を再利用できるようにするためです。

1992年に、TIFF 6.0 仕様は、画像ファイルが今も携えている解像度の項目を定義し、画像が、それが示唆する大きさで表示または印刷される必要はないと明確に述べました。それらは取り込みと表示の設定であって、資料の計測値ではありませんでした。1993年に、US Army Corps of Engineers の写真測量の手引書は、航空写真についてこの問題を一行で述べました。"photographic scale can be defined only at a point"（写真のスケールは、一点でしか定義できない）。そして、鉛直写真の中心から外に向かう、高い点のずれである起伏変位を、d = r × h ÷ H として示しました。同じ年に、医用画像の規格である DICOM 3.0 が公表され、Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement（GUM）が現れ、1995年に訂正を加えて再版されました。

1998〜2007年：コンピュータビジョン、医学、そして法科学の作業部会

考古学は、コンピュータビジョンの最初の試験場の一つでした。1998年頃から2003年頃にかけて、Leuven のビジョン研究グループは、Sagalassos の校正されていないビデオを、景観と遺跡の、メートル単位の三次元モデルに変え、既知の長さでスケールを与えました。法科学では、Criminisi らが、UK Forensic Science Service と協力して、単一の眺めから人物の身長を計測しました。2002年には、石器の、査読を受けた最初の三次元モデルがスキャナーで作られ、Erik Gantt は、修士論文で、Folsom の石器について、ノギス、写真、スキャンによる計測値を比較しました。長さと幅の平均値は、最大で7.9 %、平均で3.5 %異なりました。

放射線撮影は、その代償を数えました。2002年に Conn、Clarke、Hallett は、標準的な技法を用いても、股関節の X 線写真の拡大率が変動するため、拡大率を計測しなければ、人工関節置換のためのテンプレートが誤解を招くことを示しました。大きさの既知の硬貨は、結果を改善しました。2006年の DICOM の変更（CP-586）は、検出器でのピクセル間隔（決して変更してはならないもの）と、患者での校正されたピクセル間隔とを分け、校正がどう行われたかをファイルに記すようにしました。その理由は、安全性でした。ベンダーが画像をこっそり「補正」しており、ディスプレイは、異なる項目から計測していたのです。その文章は、校正された間隔が、中心線の近くと、校正を行った深さで成り立つことを述べています。2007年に David Clunie は、同じ乳房 X 線写真の計測値が、ベンダー間で3〜5 %異なることを見いだし、構造物の見かけの大きさが、乳房内での深さによってどれほど変わるかを示しました。

アメリカでは、法科学の鑑定人が、共通の指針を書くために、科学作業部会を結成しました。足跡とタイヤ痕の証拠を扱う作業部会 SWGTREAD は、2004年に最初の会合を開きました。犯罪現場で痕跡を撮影するための、2006年3月の指針は、すべての写真に、痕跡の横、その底の平面に、剛性のあるスケールを入れ、フィルム面をそれに平行にし、ピントをスケールではなく、痕跡の底に合わせるよう求めています。博物館では、Canadian Museum of Civilization の2006年のデジタル化の標準が、スケールを遺物の足元に置き、取り外せるようにすることを求めました。

2008〜2016年：標準、Structure from Motion、そしてスケールの価値

2008年に GUM は、JCGM 100:2008 として再発行されました。そのうち二つの規則が、ここでは重要です。結果は、認められたすべての系統的な効果について補正され、それを覆うために不確かさを広げるのではありません。ある量が、二つの限界の間にあることだけがわかっている場合、その最良の推定値は中央で、分散は、範囲の2乗を12で割ったものです。

米国連邦政府機関の FADGI のガイドラインは、2009年に初版が発行され、2010年に改訂されましたが、資料と遺物の区分を含んでおり、画素数だけで規定されていました。すでにその時点で、基準ターゲットを、撮影する表面と同じ高さに置くよう定めており、例は、厚い本のページでした。English Heritage の測量の仕様書（2009年）は、レクティフィケーションが傾きは補正しても、起伏は補正しないこと、そしてスケールは被写体の主平面になければならないことを述べました。2012年のオランダの Metamorfoze のガイドラインは、保存用マスターから原本の大きさを算出できることを求め、ファイルに申告された解像度は、実際の値の2 %以内でなければなりませんでした。

2009年に、US National Research Council の報告書は、多くの法科学の実務の科学的根拠を批判しました。US National Institute of Standards and Technology での研究は、2013年に公表され、その報告書と整合するものとして示され、四つのメーカーの ABFO No. 2 スケールを調べました。長さのスケールは、すべて ±1 %の仕様を満たしていました。円は、大きさがずれていることが多く、半分以上の定規は、許容される2分角の直角に収まっておらず、その直角度は、4年の間にもずれていきました。著者らは、スケールを、認証された定規と照らして確認するよう助言しました。2014年に NIST と Department of Justice は、別々の作業部会を、合意規格の体系にまとめるために、OSAC（Organization of Scientific Area Committees）を設立しました。

Structure from Motion（SfM）は、日常的なソフトウェアとして考古学に届きました。Agisoft の PhotoScan は2010年に登場し、2012〜13年にコード化ターゲットとスケールバーが加わりました。2013年までに、高密度なマルチビュー再構成は、Verhoeven の言葉で "almost be considered a standard tool"（ほとんど標準的な道具とみなせる）ものになりました。そのモデルには、固有のスケールがありません。既知の長さ、または校正されたスケールバー（Cultural Heritage Imaging が2015年に助言したところでは、少なくとも三つ）が、スケールを与えます。写真測量が石器の三次元モデルに初めて使われたのは2008年で、2016年から一般的になりました。

同じ誤差が、ほかの場所でも計測されていました。幾何学的形態測定学では、Andrea Cardini が2014年に、マーモットの頭骨の側面写真から取った大きさが、約1.7 %大きく出ることを見いだしました。おそらく、スケールがランドマークの平面の後ろにあったためです。股関節の外科では、Sinclair らが、位置のずれた校正用のボールが、112枚の X 線写真で、平均6.8 %、最大26 %の誤差を生じることを見いだし、その翌年に Boese らは、マーカーを100〜175 mm 横にずらすと、その拡大率が1〜2 %変わることを見いだしました。Brecko らは、2014年に、タイプ標本のための低コストなフォーカススタッキングを記述しました。そこでは、フレームの位置合わせが視差も補正するため、結果は、一点からの一つの眺めではなく、合成になります。考古学では、US Veterans Curation Program が、スケールを、レンズに最も近い遺物の表面まで持ち上げて、左端にそろえて置きました。これは、その著者によれば、法科学の写真から取った慣行です。2014年に公開され、2015年に改訂された、物理的な寸法のための IIIF のサービスは、ウェブ上の画像が、一つの眺めにつき一つのスケール係数を携えられるようにし、そのようなデータはしばしば欠けているか、信頼できないと警告しました。2016年には、写真を撮った後で貼り付けるデジタルのスケールバーが、通常の慣行として記述されました。FADGI の2016年版は、カメラ、レンズ、原本が平行な平面にあることを求め、資料の区分を削除しました。

2017〜2023年：指針から標準へ、そして一つの計測

ISO 19264-1 は、2017年には技術仕様で、2021年に規格となり、平面の原本について、テストターゲットを写した1枚の写真から、デジタル化システムの画質を解析します。Historic England の写真測量の指針（2017年）は、小さな資料については、ノギスのほうがスケールバーよりも良い基準であると述べました。

2018年に、American Board of Forensic Odontology の咬傷痕に関するガイドラインは、スケールを痕跡と同じ平面の隣に置き、センサーを平行にし、"image management software cannot correct for deficiencies"（画像管理ソフトウェアは不備を補正できない）と述べました。曲面では、それぞれの部分の平面にスケールを置いた、複数枚の写真を撮ります。同じ年の Rijksmuseum の立体資料の撮影マニュアルは、無彩色の背景を L* 80、最も白い点を L* 97 としていますが、スケールについては何も述べていません。

デジタル証拠のための作業部会である SWGDE は、2019年に、その規則を一般的な写真撮影のガイドラインに入れました。スケールは品目と同じ平面に置く。さもなければ品目は実際より大きく、あるいは小さく写る。そしてカメラは品目に垂直にします。2021年に SWGTREAD の指針は合意規格になりました。ANSI/ASB Best Practice Recommendation 050 は、OSAC を通じて起草され、AAFS Standards Board が公表したもので、L 字形のスケールを、痕跡の底と同じ平面に置き、カメラの焦点面をそれに平行にして、角度計で確認するよう定めています。

2022年に Dominik Göldner は、頭骨のレプリカ上の距離について、スケールバーの位置が何をもたらすかを計測しました。バーがレンズの10 cm 手前にあると計測値は24 %小さく出て、5 cm 手前では13 %小さく、同じ平面では2 %小さく、5 cm 奥では8 %大きく、10 cm 奥では19 %大きく出ました。彼は、特別に校正されていない限り、写真を計測に使うべきではないと結論づけました。同じ年に OSAC は、足跡とタイヤ痕の三次元画像化に関する研究の必要性を示しました。そこでは、適切な実践、つまりスケールを痕跡の底の深さに置くことを述べ、証拠の状態によってそれが不可能であることが多いことを認めました。2022年のアメリカの事件 Maryland v. Matthews で、裁判所は、不明な誤差率は、逆投影写真測量の証拠能力ではなく、証明力に関わると判断しました。2023年に Schiks らは、何も置かずに、証拠の上にレーザーで投影するサイズの基準を記述しましたが、これは高さには対処しません。同じ年の FADGI の第3版は、複製のスケールを、ファイルに記された解像度に照らして、±3 %から±1 %の許容値で計測しており、依然として立体資料の章はありません。

2024〜2026年：現在地

SWGDE のマクロ撮影のガイドライン（2024年）は、その規則を繰り返し、スケールを入れられない場合は、同じピント距離でスケールの写真を撮ることを加えています。曲面では、最も近い細部と最も遠い細部の中間にピントを合わせます。Metamorfoze 2.0 は、2025年に登場しました。2026年に公開されたオサムシのデータセットでは、スケールバーは、標本が刺されたピンの上で、標本自身の高さに取り付けられ、画像からの計測値は、ノギスと約0.15 mm の範囲で一致しました。考古学の出土品を記録する Portable Antiquities Scheme は、スケールが "lie at the same level as the object's centre"（資料の中心と同じ高さにある）ことを求めており、これは壺についての Cookson の規則の70年後の姿です。しかし、撮影した後に写真へ貼り付けるデジタルのスケールバーを好んでおり、それは自らの平面を示しません。プリンターは印刷したスケールバーを約10 %縮めると警告し、遠近による短縮を、克服できない問題と呼んでいます。Image Scale Metadata（ISM）は、2026年9月のドラフトで、写真のスケールを、計測の方法と確からしさとともに、ファイルに書き込みます。それが成り立つ平面は、言葉で記述されます。

各分野を通じて年代が示すこと

**同じ問題は、まとまって現れました。**1850年代から1890年代の間に、写真は、約40年のうちに、五つの分野（測図、建築、人類学、天文学、警察の業務）で計測の道具になり、そのいずれでも、スケールは平面または乾板に結びついていました。X 線は、その発見から2年以内に、この問題を医学にもたらし、Zeiss のステレオ機器は、写真測量、天文学、放射線医学のすべてに役立ちました。第一次世界大戦は、航空測図、X 線による位置の特定、航空考古学を、同時に押し進めました。1950年代から70年代のコンピューティングは、解析的写真測量、続いて近接および医用のステレオ写真測量をもたらしました。デジタル画像は、1985〜1995年にファイルの標準をもたらし、安価なカメラとコンピュータビジョンのソフトウェアは、2010年頃に Structure from Motion を考古学にもたらしました。2013年から2015年の間に、平面の誤差は、法科学、形態測定学、放射線撮影、考古学で、計測されるか裁定されました。読んだ資料のいずれも、ほかの分野の研究を引用していません。

**手法は移動しました。記録に残る場合もあります。**写真測量は、Persepolis での Meydenbauer のカメラ（1874年）で考古学に渡り、のちに CIPA を通じても渡りました。軍用の気球と航空機は、1899年、1906年、そして第一次世界大戦後に考古学に渡り、しばしば同じ人々と同じカメラによってでした。Pulfrich は、自分の X 線の機器を、地図のプロッタに例えました（1918年）。コンピュータビジョンは、写真測量を再発見し、そのことを述べています。その後、Sagalassos と、2010年の Structure from Motion ソフトウェアで、考古学に渡りました。法科学の証拠写真は、US Veterans Curation Program（2014年）で考古学に渡りました。ISM は DICOM を手本として挙げていますが、グリッドの区別には、独立してたどり着いています。

**きっかけは繰り返し現れます。**新しい画像の作り方：写真、X 線、CT と MRI、デジタルカメラ。戦争：1870年は Laussedat の研究を終わらせ、第一次世界大戦は航空測図を生み、ミサイルはバンドル調整を駆り立てました。コンピューティング。法と安全：プロイセンの議会は、1885年より前に写真測量の精度を議論し、監視に関する法律は1967年、National Research Council の報告書は2009年、DICOM の "safety hazard"（安全上の危険）は2006年です。文化遺産の理念とデジタル化：ヴェネツィア憲章、FADGI、IIIF。

**多くは、系譜なしに並行しています。**スケールは計測する平面に属するという規則は、Huxley（1869年）、Bertillon（1890年）、Martin（1928年）、Wheeler と Cookson（1954年）、Carbonnell（1968年）、ABFO（1988年と2018年）、SWGTREAD（2006年）、English Heritage（2009年）、SWGDE と ASB（2019年、2021年）によって、独立して書き留められました。ある分野が別の分野を引用している資料は、Veterans Curation Program が法科学に負っているものを除いて、見つかっていません。距離を伸ばすこと（Gocht、Köhler、Martin、Petrie の固定距離）と、正射影の理想（Abbe のテレセントリックレンズ、オルトジアグラフ、ディオプトログラフ）は、同じ考えが再び見いだされたものであり、受け継がれたものではありません。計測した平均の奥行きに置いた Bertillon の棒と、資料の高さの半分に補正する PHOTARCH の方法は、並行であって、系譜ではありません。

考古学の位置

考古学は、写真からの計測を、二つの時計で取り入れました。遺跡と記念建造物については、それは早く、新しい方法が出てから数年以内に、通常は借用によって届きました。1874年の Persepolis での Meydenbauer のカメラ、1899年と1906年の軍用気球、1920年代の戦時中の航空写真、1964年の水中のステレオ写真測量、2003年より前の Sagalassos での Structure from Motion、そして2013年までの日常的な利用です。可搬の資料については、それは遅くなりました。Pitt-Rivers と Petrie から Wheeler まで、出土品は、明記された縮尺、次いでスケールを付けた、単一の眺めとして撮影されました。考古学は、同一平面の規則を、法科学より早い1954年に書き記しましたが、放射線医学（1897〜1908年）や頭部X線規格写真（1931年）のように固定した設置を築くことはなく、Köhler が1908年に行ったように、残る誤差を表にすることもなく、それを計測したのは二つの小さな研究だけで、どちらも査読を受けていません。一世紀以上にわたり、PHOTARCH の問題、すなわち奥行きのある物体が、単一の投影で拡大されることに最も近い研究は、考古学ではなく、放射線医学と人類学で行われてきました。

確定していること

  • **スケールは、一つの平面でしか成り立ちません。**単一の写真から計測するすべての分野がそう述べています。顔の平面に定規を当てる Bertillon の規則と、主たる対象の平面にスケールを置く Wheeler から、測図、放射線撮影、生物学、文化遺産の標準を経て、痕跡の底にスケールを置く ANSI/ASB 050 まで。
  • **スケールは、計測する平面に置き、カメラをそれに正対させます。**1954年以来の考古学の規則であり、1988年以来の法科学の規則であり、FADGI が本のページに、オサムシのデータセットが標本に適用しているものです。
  • **スケールは、写真とともに運ばれます。**図版は、1770年から縮尺を明記し、北欧の目録はすべての図の横に付けました。Bertillon はすべてのプリントに、Petrie はすべての図版の見出しに書き、DICOM は間隔とそれをどう校正したかを記録し、FADGI と Metamorfoze は、ファイル内の解像度を、平面の原本のスケールとして使います。
  • **既知の誤差は補正し、残るものを述べます。**GUM の規則であり、限界しかわからない場合は範囲の中央とそのばらつきを用います。そして、Köhler 以来の放射線医学の実践です。

まだ未解決のこと

  • **資料に高さがある場合の誤差を計測する法科学や文化遺産の標準は、ありません。**法科学は、スケールを置くことでそれを避けています。OSAC は、それがしばしば不可能であると認めており、三次元画像化の標準は、依然として研究の必要性にとどまります。
  • **立体資料は、文化遺産のイメージングの標準の対象外です。**FADGI には、2016年以来、そのための区分がなく、ISO 19264-1 は、平面の原本のために書かれています。
  • **誤差の大きさを計測した研究は、わずかです。**形態測定学には Cardini の1.7 %が、放射線撮影にはマーカーの研究がありますが、考古資料については、二つの小さな研究、Gantt（2002年）と Göldner（2022年）があるだけで、どちらも査読を受けていません。
  • **実践は、今も一致していません。**今日の考古学の指針は、スケールを、資料の横、または足元、上面の高さまで持ち上げて、主たる対象の平面、あるいは中心の高さに置く、あるいは撮影後にデジタルのバーを貼り付ける、と述べています。Historic England は、小さな資料にはノギスを好みます。
  • **スケールがどこで成り立つかを記録する、一般的な方法は、ありません。**DICOM は校正がどう行われたかを記録し、ISM は平面を言葉で記述していますが、資料の写真について、どちらもそれを数値として述べてはいません。

PHOTARCH の立場

PHOTARCH は、確定している規則を取り入れ、未解決のことに取り組みます。可能な場合は、Wheeler、法科学の実践、オサムシのデータセットがそうするように、ノギスを使って、輪郭の平面にスケールを置きます。スケールが資料の載っている面（ボード、定規）で成り立つ場合は、計測値を資料の高さの半分に補正し、残るものを余裕として述べます。これは GUM の規則であり、残りを述べる Köhler の実践であり、Bertillon の棒や、壺の中心にスケールを置く Cookson の考え方と同じ着想です。スケールと、それをどう得たか、どれだけ確かかを、ISM としてファイルに書き込みます。どの分野も公表していないのは、資料についての誤差の大規模な計測です。それを計測するために、大きさと高さがわかっている資料を使った試験シリーズが計画されています。その作業は、Scale で説明しています。

参考文献 · 歴史の順

← 背景原則と設置 →