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◆

Den här sidan är översatt från engelska med AI och har inte granskats av en människa. Den kan innehålla fel; den engelska versionen gäller. Läs den på engelska

Att mäta ur fotografier: en historia

Att mäta ur fotografier är nästan lika gammalt som fotografin, och svårigheten har varit densamma från början: ett fotografis skala gäller bara i ett plan. Allt som ligger närmare kameran ritas större, allt som ligger längre bort mindre. Före fotografin, och länge vid sidan av den, ritades fynd, och sidan börjar där. Den följer hur arkeologin har hanterat problemet, i den ordning det skedde, vid sidan av de fält som mötte problemet först eller skrev de mest uttryckliga reglerna: arkitektur och kartläggning, astronomi, radiologi, antropologi, polisens och rättsväsendets fotografi, biologi, standarderna för digitalisering av kulturarv och reglerna för att ange hur säker en mätning är. Den slutar med vad årtalen visar över fälten, arkeologins plats bland dem, vad som är avgjort, vad som fortfarande är öppet och var PHOTARCH står.

Före fotografiet: ritningar, mått och angivna förminskningar

Före fotografin, och länge vid sidan av den, ritades fynd, och deras exakthet kom mindre av instrument än av mätning. En uppsats som lästes upp 1749 och trycktes i första bandet av Archaeologia (1770) ger ett föremåls mått i tum och dess bild "reduced to the size of one fourth of the original" – den tidigaste angivna förminskningen som hittats. Comte de Caylus' Recueil d'antiquités (1752–67) ger måtten i texten och ritar vissa föremål i naturlig storlek; enligt Stephanie Mosers redogörelse införde han en skala som visade föremålens storlek, sektionsprofiler och mer enhetliga förminskningar. I Description de l'Égypte (1809–29) bär planscherna över byggnader skalstockar i meter och toise, och förklaringen till planscherna medger att gravören ändrat flera mått, medan de mått som står skrivna på dem är exakta. Talet i texten var värt mer än linjen på planschen.

Instrumenten hjälpte till med proportionen, inte med skalan. År 1807 beskrev William Hyde Wollaston camera lucida, ett prisma genom vilket tecknaren ser både motivet och papperet på en gång; ritningens storlek bestäms genom att originalet placeras på proportionellt större avstånd än papperet, vilket bara gäller för ett plant original på ett känt avstånd. Camera lucida hade fotografins planproblem inbyggt, tre decennier före fotografin. Ingen användning av dess föregångare, camera obscura, i arkeologiskt tecknande har hittats här; camera lucida var instrumentet. Pantografen, beskriven av Christoph Scheiner 1631, och rutning med ett nät gav exakta proportioner, men bara av plana original. Kalkeringar gav en kopia i full storlek av en plan yta, och avklatschar och gipsavgjutningar en mekanisk kopia av relief: på Lepsius preussiska expedition till Egypten (1842–45) kallades pappersavklatschar "die treuesten Faksimile", de trognaste faksimilen, och målade väggar kalkerades i full storlek och förminskades i Berlin.

Wollastons graverade plansch över camera lucida: ett strålschema, prismat och instrumentet på sitt stativ
Wollastons egen plansch över camera lucida: strålarnas gång, prismat och instrumentet på sitt stativ.Nicholson's Journal 17 (1807), pl. I. Wellcome Collection, Public Domain Mark.
d D PRISMATWOLLASTONS, 1807:ÖGAT ÖVER DESS KANTSER ORIGINALETOCH PAPPERET 1
  1. PRISMAT — wollastons, 1807: ögat över dess kant ser originalet och papperet
En schematisk bild, inte skalenlig. Ritningen är d ÷ D av originalet: dess storlek bestäms av avstånden, vilket bara gäller för ett plant original på ett känt avstånd.

Frederick Catherwood hade ritat i Egypten med Robert Hay på 1820- och 1830-talen, där camera lucida-ritningar, kalkeringar direkt från väggen och gipsavgjutningar alla användes. Han tog camera lucida med till mayastäderna tillsammans med John Lloyd Stephens. I Copán 1839 misslyckades han först, "both with the camera lucida and without"; därefter ritade han varje kontur med den och delade sitt papper i sektioner för att behålla proportionerna, och i Palenque byggdes ställningar för att bära instrumentet. I Uxmal 1841 prövade de en daguerreotypikamera; resultaten var "not sufficiently perfect", de delar som låg i skugga gick förlorade, så Catherwood avslutade allt med penna och camera lucida och daguerreotyperna gick till gravörerna som hjälpmedel. Han förminskade själv sina ritningar för gravyr; träsnitt som beställts i London underkändes som olika originalen, och allt graverades om på stål, med Catherwood som rättade korrekturen. I hans Views of Ancient Monuments (1844) ritade sex andra litografer om vyerna på sten, och en översiktsvy av Palenque är sammansatt av separata skisser. Måtten färdades i texten; skalstockar förekommer bara på några få planscher.

Catherwoods sepiaritning av en huggen mayastele i Copán, med en figur i fjäderprydd huvudbonadGravyr av en stående maya-stenstaty bredvid en liten figur, med en skala i fot under var och en
Vänster: Catherwoods ritning av en stele i Copán, 1843. Höger: en stenstaty framför Casa No. 2, graverad av B. J. Lossing efter Catherwood – en av de få planscherna med en skala i fot, och en andra skala för den lilla figuren.Vänster: Frederick Catherwood, Stela at Copán, 1843. The Metropolitan Museum of Art, Rogers Fund, 1953 (53.82), CC0. Höger: Stephens, Incidents of Travel in Central America, vol. II (1841), mittemot s. 349. Smithsonian Libraries, CC0.

I Skandinavien blev den angivna förminskningen regel för fynd. Worsaaes katalog över den danska kungliga samlingen, Afbildninger från 1854, ritad och etsad av Magnus Petersen, anger en förminskning vid varje figur: ⅓, ½, 1/1. Oscar Montelius böcker illustrerades av C. F. Lindberg, Vitterhetsakademiens tecknare 1867–1893 – Svenska fornsaker (1872–75), och Oluf Ryghs Norske Oldsager (1880–85) i Norge – och från 1874 av Olof Sörling, som gjorde omkring sextio till sjuttio tusen teckningar för Montelius, Hildebrand, Salin och Almgren. Båda ritade direkt på träblocket, ur vilket en gravör skar tryckblocket, och varje figur bär sin egen förminskning, vald för föremålet: två flintyxor på en sida i ⅓ och ⅔. Ingen källa som hittats säger hur de mätte. Montelius höll andra till konventionen: 1885 rättade han en tysk publikation vars figur inte, som det påstods, var ritad i naturlig storlek utan i två tredjedelar. Magnus Petersen ansåg 1909 att fotografi inte dög där form och mått måste vara exakta i varje detalj, och 1904 kallade Petrie fortfarande ritningen "the main resource for illustration".

En katalogsida med stenyxor ritade på trä, var och en med sin förminskning tryckt underTräsnitt av en tjocknackig flintyxa, märkt två tredjedelar
Vänster: stenyxor ritade på trä av C. F. Lindberg för Montelius, var och en med sin egen förminskning – ½, ⅓ och ⅔ på en sida. Höger: en tjocknackig flintyxa från Ramberget, Hisingen, märkt ⅔, ur den bok vars figurer Olof Sörling ritade på trä.Vänster: Montelius, Svenska fornsaker / Antiquités suédoises (1872–75), p. 5. University of Toronto / Internet Archive, allmän egendom. Höger: Montelius, Minnen från vår forntid (1917), fig. 167. Wikimedia Commons, allmän egendom.

En förminskning på en ritad plansch betyder något annat än en på ett fotografi. En figur märkt ⅔ är en uppmätt konstruktion – kontur, snitt, framsida och sida – byggd av föremålets mått, närmare en parallellprojektion än en vy från en punkt; Petries sätt att rita konturen av ett litet föremål med en upprättstående penna runt det på papperet ger en sann kontur. När fotografierna tog över behöll de de ritade planschernas sätt att ange skalan – förminskningen i bildtexten – även om ingen källa som hittats säger att konventionen fördes vidare.

1850–1885: byggnader, mark och de första arkeologiska planerna

I Frankrike ritade Aimé Laussedat planer utifrån perspektivvyer från 1850 och utifrån fotografier från 1861, och bestämde punkter genom att skära strålarna från två kamerastationer. I Preussen kom den unge arkitekten Albrecht Meydenbauer på samma idé 1858, utan att känna till Laussedats arbete. Han byggde kameror för den 1867 och skrev om fotogrammetri i en arkitekttidskrift i december samma år. Hans metod fungerade bara om fotografiska plåten stod strikt lodrätt: bildens orientering kontrollerades innan något mättes ur den. År 1885 grundade han Messbildanstalt i Berlin, den första institutionen som dokumenterade kulturarv på detta sätt; fram till 1909 fotograferade den också Aten, Baalbek och Istanbul.

En hög vy över Strasbourgs hustak mot Maison de l'Œuvre Notre-Dame, ett fotogrammetriskt fotografi
Ett mätfotografi från Messbildanstalt: Maison de l'Œuvre Notre-Dame, Strasbourg, 1897.Fondation de l'Œuvre Notre-Dame (FOND_Z33_MESS_235), via Wikimedia Commons, allmän egendom.

Arkeologin var bland de första som använde den. År 1874 fotograferade Stolze Persepolis med en Meydenbauer-kamera, och 1879 ritade Meydenbauer Fredagsmoskén i Shiraz utifrån Stolzes fotografier. De tidigaste graderade stavarna som hittats i ett arkeologiskt fotografi är ännu äldre, och står på ett monument: i John Burkes fotografier av tempelruiner i Kashmir, daterade 1868, korsar två svartvita stavar varandra på fasaden. Fynd visades annorlunda. Schliemanns Atlas trojanischer Alterthümer (1874) fotograferar föremål på hyllor och skriver skalan på planschen: terrakottor från fyra meters djup, i en fjärdedel av sin naturliga storlek.

Inom optiken gav Ernst Abbe 1878 namn åt det telecentriska objektivet: ett system vars mätfaktor inte beror på hur långt bort föremålet är. Han skrev det för mätinstrument, fotografiska apparater bland dem. Det är det enda optiska svaret på problemet, och det återkommer senare i varje fält som mäter.

1869–1898: kroppar, stjärnor och de första tvivlen

Antropologin mötte planproblemet 1869. John Lamprey föreslog att man skulle fotografera människor framför ett rutnät av kvadrater på två tum, med den porträtterade stående en bit framför det – så att skalan låg bakom kroppen. Samma år bad Thomas Huxleys plan för Colonial Office om mätstavar i motivets plan.

Astronomin mätte ur fotografiska plåtar från 1880-talet. De första fotografiska parallaxerna togs i Oxford 1886, och kongressen som planerade Carte du Ciel 1887 lät trycka ett nät, réseau, på varje plåt så att plåtens egna förskjutningar kunde kontrolleras. År 1893 löste Turner varje plåts skala och orientering utifrån stjärnor med känt läge: skalan hörde till plåten och räknades ut på nytt varje gång.

I arkeologin kom tvivlet tidigt. I första bandet av Excavations in Cranborne Chase (1887) varnade Augustus Pitt-Rivers för att skallritningar gjorda i halv storlek med camera lucida inte alltid gick att lita på för mätning, på grund av perspektivet. I fjärde bandet (1898) skrev han att "photographs cannot be relied upon for measurement" och mätte i stället skallarna med en egen kraniometer; hans planscher anger förminskningen, en fjärdedel av naturlig storlek, och bär ingen skala.

I Paris gjorde Alphonse Bertillon polisfotografiet till ett mätinstrument. I La photographie judiciaire (1890) fastställde han det rättsliga porträttet till en förminskning på en sjundedel. Förminskningen sattes i ett namngivet plan: en linjal på 28 cm, hållen lodrätt i ansiktets plan vid yttre ögonvrån, skulle te sig 4 cm lång på plåten. Förminskningen skulle skrivas på varje rättsligt fotografi, så att skalan följde med bilden.

Profil- och helbildsporträtt av en man som håller en lodrät linjal mot ansiktet för fokusering
Fokusering av det rättsliga porträttet: linjalen hållen i ansiktets plan, för en förminskning på en sjundedel.Bertillon, La photographie judiciaire (1890), pl. VII. Countway Library / Internet Archive, allmän egendom.

Den engelska utgåvan från 1896 går ett steg längre. Att hålla linjalen ersattes av en stav fäst 19 cm framför stolsryggen. Bertillon valde det avståndet som genomsnittet från ögonvrån till stolsryggen, uppmätt på trettio personer av olika kroppsbyggnad, så att förminskningen kunde göras "in a uniform … manner". Det är det tidigaste fallet som hittats där ett okänt djup hanteras genom att skalans plan läggs på ett uppmätt genomsnittligt djup – samma idé som att korrigera en mätning till mitten av ett föremåls höjd.

1895–1913: röntgenstrålar, stereoinstrument och utgrävningsplanschen

Radiologin mötte PHOTARCH:s problem mer direkt än något annat fält: en röntgenbild förstorar en kropp med en mängd som beror på dess djup. Stereoröntgen togs inom månader efter Röntgens upptäckt. År 1897 noterade Rosenfeld att hjärtats kontur inte förstorades mycket med röret omkring 40 cm bort; 1898 rekommenderade Gocht en meter, på vilket avstånd hjärtat kunde mätas nästan utan fel. Moritz ortodiagraf från 1900 tecknade bara den stråle som låg vinkelrätt mot skärmen, så att konturen ritades i sann storlek. År 1908 tabellerade Albert Köhler, med 1,5–2 m, den förstoring som återstod vid varje avstånd. Öka avståndet och ange vad som återstår: radiologin hade båda hälfterna av metoden 1908.

Diagram över röntgenstrålar som divergerar från ett rör genom en kropp och kastar en förstorad skugga på plåtenDiagram över ortodiagrafen: parallella strålar tecknar kroppens och hjärtats kontur i sann storlek
Vänster: ett röntgenrör förstorar kroppen och hjärtat på plåten. Höger: ortodiagrafen tecknar konturen enbart med parallella strålar, så den kommer ut i sann storlek – PHOTARCH:s problem, och ett svar på det, 1906.K. Francke, Die Orthodiagraphie (1906), Bild 1 and 2. Countway Library / Internet Archive, allmän egendom.

Fotogrammetri och astronomi delade ett instrument: Pulfrichs stereokomparator, visad av Zeiss 1901, prövades först på stjärnplåtar, och von Orels stereoautograf (1907–09) ritade höjdkurvor direkt ur par av fotografier.

Från 1904 tillämpade Bertillon sitt tänkande på brottsplatser, i vad pressen kallade métrophotographie: kroppar och vapen mättes ur bilden, en "perspektometer" hjälpte till att rita golvplanen, och kopiorna monterades med centimeterindelning och perspektivramar. År 1907 fanns en kamera i överblick på ett stativ som var mer än två meter högt; 1913 erbjöd en tillverkare apparaten för identifiering, antropologi, arkeologi och arkitektur. Skalan kom från kamerans fasta geometri, inte från en linjal lagd i scenen.

Flinders Petrie gav arkeologin dess regler för detta i Methods & Aims in Archaeology (1904). En enhetlig skala, skrev han, kommer av att brännvidden hålls oförändrad och avståndet från kamera till föremål mäts, med kameran vinkelrät mot föremålets plan; varje plåt har en skala, och "it should be stated in the heading of the plate". Hans egen Royal Tombs (1900) förser sina föremålsfotografier med bildtexterna 4:3, 1:2 eller 1:5. Under samma år kom skalor in i bildytan. George Reisners utgrävningar i Naga-ed-Dêr (1901–03, publicerade 1908) visar en "meter staff" i platsfotografierna och, på en plansch med kärl, även en graderad remsa framför dem vid sidan av den angivna 1:6 – det tidigaste föremålsfotografi med en skala i bildytan som hittats här. Archaeological Survey of Nubia (1907–08) lade en svartvit segmenterad stav i graven bredvid skelettet. Museikataloger höll fast vid en tredje väg: Catalogue général för Kairomuseet fotograferar föremål mot vitt utan skala och anger måtten i texten. Arkeologer gick också upp i luften: Giacomo Boni fotograferade Forum Romanum från en arméballong 1899, och Stonehenge fotograferades lodrätt från en krigsballong 1906.

En plansch med stenkärl på trappstegshyllor, med graderade skalremsor på två nivåer
Stenkärl på trappstegshyllor, med graderade remsor på två nivåer.Reisner, The Early Dynastic Cemeteries of Naga-ed-Dêr I (1908), pl. 45. University of Toronto / Internet Archive, allmän egendom.

1914–1931: krig, flygarkeologi och fast geometri

Första världskriget gjorde flygfotografering till en kartläggningsmetod, och visade dess gräns. Ett flygfotos exakta skala och lutning kunde inte avläsas ur själva bilden, och rektifiering tog bort lutningen men lämnade reliefförskjutningen kvar; den första verkliga fotogrammetriska kartläggningen gjordes i Mesopotamien, där det nästan inte fanns någon relief. Arkeologin följde flygarna. Theodor Wiegands bok från 1920 var den första med arkeologiska fotografier tagna från ett flygplan; O. G. S. Crawford, krigsobservatör, använde fotografier från Royal Air Force från 1922; och Wessex from the Air (1928) flögs med en erövrad tysk kamera. År 1918 konstruerade Pulfrich stereoinstrument för röntgen och jämförde dem med sin plotter för topografiska kartor.

På marken angav utgrävningsplanscher fortfarande oftast förhållanden. Petries planscher för Tarkhan (1913), Gerar (1928) och Beth-Pelet (1930) har bildtexterna 1:4, 5:8, 21:20 – förhållanden som tyder på att skalan mättes av på kopian i efterhand – och platsvyerna bär ingen skala. Bruntons Qau and Badari (1927) ställde en "INCHES"-stav på hyllan vid foten av grupper av kärl; föremålsplanscherna från Samaria (publicerade 1924) har ingen.

Antropologin skrev ned problemet 1928. Rudolf Martins Lehrbuch der Anthropologie fastslår att "das photographische Bild stellt keine Parallelprojektion eines Objektes dar" – ett fotografi är ingen parallellprojektion av sitt föremål – och kräver ett kameraavstånd på minst två och en halv gånger motivets storlek, en skala bredvid figuren i fokusplanet och, för sann mätning, Dioptrograph, ett instrument för ortogonal projektion. Tre år senare, 1931, fastlade kefalometrin geometrin mellan källa, huvud och film en gång för alla, av Broadbent i Förenta staterna och Hofrath i Tyskland.

1950-talet–1970-talet: skalan blir arkeologins regel

Två handböcker från 1954 gjorde en skala i varje fotografi till regel i arkeologin, och båda sade redan var den hör hemma. Mortimer Wheelers Archaeology from the Earth begär en skala, stav eller mänsklig figur, parallell med plåten och i samma plan som huvudobjektet, och noterar hur ofta en skala läggs mycket närmare kameran än det lilla föremål den hör till; en skala mitt i bilden, tillägger han, är oftast dålig. För ett nära föremål med viss djup ger en skala på bakgrunden en synlig skillnad, så den ska "raised to the required height" på en träremsa eller plasticine. M. B. Cooksons Photography for Archaeologists förklarar att ett fotografis skala ändras med avståndet, sätter stavar i förgrund, mellangrund och bakgrund i djupa vyer, och ställer skalan för krukor upprätt, i planet genom deras mitt. Arkeologin hade skrivit ned regeln om samma plan 1954 – mer än trettio år före rättsmedicinens ABFO-skala och femtio före SWGTREAD.

Det tog en generation att bli vana. I publicerade platsfotografier förekommer en stavskala i 10 % på 1950-talet och 50 % på 1970-talet, enligt Charlotte Carters genomgång av tidskrifterna; om man räknar verktyg och personer som användes som skalor bar 55 % någon alls.

På andra håll förändrade datorerna fotogrammetrin. Duane Browns bundle adjustment från 1957–59 löste kamerapositioner och punkter tillsammans med minsta kvadratmetoden, och hans kalibreringsmodeller från 1966 och 1971 öppnade närfotogrammetrisk mätning för vanliga kameror. År 1964 kartlade George Bass vraket vid Yassıada med stereofotogrammetri från en ubåt, och Venedigstadgan begärde att monument skulle dokumenteras med ritningar och fotografier. År 1968 lade Maurice Carbonnell fram argumenten för kulturarvsfotogrammetri i ICOMOS Monumentum: metoder som använder ett enda fotografi förutsätter att motivet är ett plan, även om en plåt kan skalas för varje plan i en byggnad utifrån avstånd mätta på platsen. CIPA, den internationella kommittén för kulturarvsfotogrammetri, bildades ungefär samtidigt; källorna anger 1968 till 1970. Inom rättsväsendet användes stereokameror med fast bas för att registrera trafikolyckor, och efter Warren-kommissionen (1964) och en amerikansk lag om bankövervakning (1967) användes omvänd projektion för att mäta personer i övervakningsbilder. Medicinen mätte skelettet i tre dimensioner med röntgenstereofotogrammetri från början av 1970-talet. Datorseendet tog upp det gamla problemet: Ullman (1979) och Longuet-Higgins (1981) återskapade struktur ur flera vyer, den senare med hänvisning till fotogrammetrilitteraturen.

1985–1997: en skala för rättsmedicinen, standarder för filer

Den skala som rättsmedicinen erkänner som sin referens utformades för bettmärken. William Hyzer och Thomas Krauss publicerade ABFO No. 2 1988 för American Board of Forensic Odontology. Den är L-formad, med millimeterindelning på båda skänklarna, så att ett nät kan projiceras över det plan linjalen ligger i; tre cirklar med 80 mm mellanrum visar om kameran står vinkelrätt mot den, eftersom en lutad kamera ritar dem som ellipser. Dess specifikation sätter indelningen till ±0,1 mm, eller ±1 % vid centimetermärkena, och skänklarna vinkelräta inom två bågminuter. Den är noggrann i sitt eget plan, och säger ingenting om något ovanför eller nedanför det.

Inom biologin jämförde landmärkesmetoderna i början av 1990-talet former efter att ha skalat varje exemplar till samma storlek, så frågan om djup sköts åt sidan i stället för att besvaras. För hällristningar kombinerade IFRAO Standard Scale (föreslagen 1991, införd 1994) en längdskala med färg- och grårutor, att hållas parallellt med motivet och på samma avstånd från objektivet; bortom 4,5 m kunde den inte användas med precision. Museum of Londons Archaeological Site Manual (1994) begärde en metrisk stav i varje bild, parallell med bildytans kant, och inget annat i den – ingen nordpil, inga siffror – så att bilden kunde återanvändas.

År 1992 definierade TIFF 6.0-specifikationen de upplösningsfält som bildfiler fortfarande bär, och sade uttryckligen att en bild inte behöver visas eller skrivas ut i den storlek de antyder: de var inställningar för import och visning, inte mått på föremålet. År 1993 angav den amerikanska arméns ingenjörskårs fotogrammetrimanual problemet för flygfotografier på en rad – "photographic scale can be defined only at a point" – och gav reliefförskjutningen, den utåtriktade förskjutningen av en upphöjd punkt bort från mitten av ett lodrätt fotografi, som d = r × h ÷ H. Samma år publicerades DICOM 3.0, standarden för medicinska bilder, och Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) utkom, omtryckt med rättelser 1995.

1998–2007: datorseende, medicin och de rättsmedicinska arbetsgrupperna

Arkeologin var en av datorseendets första försöksplatser. Mellan omkring 1998 och 2003 förvandlade Leuvens visionsgrupp okalibrerad video från Sagalassos till metriska 3D-modeller av landskapet och ruinerna, med en känd längd för att ge skalan. Inom rättsväsendet mätte Criminisi och kolleger människors längd ur enskilda vyer, i samarbete med brittiska Forensic Science Service. År 2002 gjordes den första referentgranskade 3D-modellen av ett stenföremål med en skanner, och Erik Gantt jämförde mått tagna med skjutmått, fotografi och skanning på folsom-stenverktyg i en masteruppsats: medelvärdena för längd och bredd skilde sig med upp till 7,9 %, i genomsnitt 3,5 %.

Radiografin räknade kostnaden. År 2002 visade Conn, Clarke och Hallett att förstoringen av höftröntgenbilder varierar trots standardiserad teknik, så att mallar för ledproteser vilseleder om den inte mäts; ett mynt av känd storlek förbättrade resultatet. År 2006 skiljde en ändring av DICOM (CP-586) mellan pixelavståndet vid detektorn, som aldrig fick ändras, och ett kalibrerat avstånd vid patienten, och lät filen ange hur kalibreringen gjorts. Skälet var säkerhet: tillverkare hade i tysthet "korrigerat" bilder, och bildskärmar mätte ur olika fält. Texten anger att ett kalibrerat avstånd gäller nära centralstrålen och på kalibreringens djup. År 2007 fann David Clunie att mått på samma mammografibild skilde sig med 3–5 % mellan tillverkare, och visade hur mycket en strukturs skenbara storlek ändras med dess djup i bröstet.

I Förenta staterna bildade rättsmedicinska granskare vetenskapliga arbetsgrupper för att skriva gemensam vägledning. Gruppen för skospår och däckavtryck, SWGTREAD, sammanträdde första gången 2004. Dess vägledning från mars 2006 för att fotografera avtryck på brottsplatsen lägger en stel skala i varje fotografi, bredvid avtrycket och i planet för dess botten, med filmplanet parallellt med det och fokus på avtryckets botten, inte på skalan. Bland museerna lade Canadian Museum of Civilization digitaliseringsstandarder från 2006 skalan vid föremålets fot och begärde att den skulle kunna tas bort.

2008–2016: standarder, structure from motion och vad skalor är värda

År 2008 gavs GUM ut på nytt som JCGM 100:2008. Två av dess regler betyder något här. Ett resultat korrigeras för varje erkänd systematisk effekt, i stället för att dess osäkerhet vidgas för att täcka den. När en storhet bara är känd för att ligga mellan två gränser är dess bästa skattning mitten, med en varians på intervallet i kvadrat dividerat med tolv.

FADGI-riktlinjerna från de amerikanska federala myndigheterna, första gången utfärdade 2009 och reviderade 2010, innehöll en kategori för föremål och artefakter, angiven enbart med pixelantal. De lade redan referensmål på samma nivå som den yta som avbildades, med sidan i en tjock bok som exempel. English Heritages specifikationer för metrisk inmätning (2009) noterade att rektifiering rättar lutning men inte relief, och att skalan måste ligga i motivets huvudplan. De nederländska Metamorfoze-riktlinjerna från 2012 krävde att originalets storlek kunde beräknas ur en bevarandemaster, med den upplösning som angavs i filen inom 2 % av den verkliga.

År 2009 kritiserade en rapport från US National Research Council den vetenskapliga grunden för mycket av den rättsmedicinska praxisen. En studie vid US National Institute of Standards and Technology, publicerad 2013 och framlagd som förenlig med den rapporten, undersökte ABFO No. 2-skalor från fyra tillverkare. Varje längdskala uppfyllde sin specifikation på ±1 %. Cirklarna hade ofta fel storlek, och mer än hälften av linjalerna var inte vinkelräta inom de två bågminuter som tilläts; deras vinkelräthet drev dessutom över fyra år. Författarna rådde att kontrollera skalor mot certifierade linjaler. År 2014 inrättade NIST och Justitiedepartementet OSAC, Organization of Scientific Area Committees, för att föra samman de skilda arbetsgrupperna i ett system av konsensusstandarder.

Structure from motion nådde arkeologin som vardagsprogramvara. Agisofts PhotoScan kom 2010 och lade till kodade mål och skalstavar 2012–13; 2013 kunde tät rekonstruktion ur flera vyer, med Verhoevens ord, "almost be considered a standard tool" i arkeologin. Dess modeller har ingen egen skala: en känd längd, eller kalibrerade skalstavar – minst tre, rådde Cultural Heritage Imaging 2015 – ger dem en. Fotogrammetri användes första gången för en 3D-modell av ett stenföremål 2008, och blev vanligt från 2016.

Samma fel mättes på andra håll. Inom geometrisk morfometri fann Andrea Cardini 2014 att storlekar tagna ur sidofotografier av murmeldjursskallar blev omkring 1,7 % för stora, troligen därför att skalan låg bakom landmärkenas plan. Inom höftkirurgin fann Sinclair och kolleger att felplacerade kalibreringskulor gav ett medelfel på 6,8 %, upp till 26 %, över 112 röntgenbilder; ett år senare fann Boese och kolleger att en markör som flyttades 100–175 mm i sidled ändrade sin förstoring med 1–2 %. Brecko och kolleger beskrev 2014 billig fokusstackning för typexemplar, där justeringen av bildrutorna också rättar deras parallax, så att resultatet är en sammansatt bild och inte en vy från en punkt. Inom arkeologin höjde US Veterans Curation Program skalan till ytan på det föremål som låg närmast objektivet och justerade den jämnt mot vänster – en konvention hämtad, säger dess upphovsman, från rättsmedicinsk fotografering. IIIF-tjänsten för fysiska mått, publicerad 2014 och reviderad 2015, lät en bild på nätet bära en skalfaktor per vy, och varnade för att sådana uppgifter ofta saknas eller är opålitliga. År 2016 beskrevs digitalt skapade skalstavar, inklistrade efter fotograferingen, som vanlig praxis; 2016 års utgåva av FADGI begärde att kamera, objektiv och original skulle ligga i parallella plan, och tog bort kategorin för föremål.

2017–2023: från vägledning till standarder, och en mätning

ISO 19264-1, först en teknisk specifikation 2017 och en standard 2021, analyserar bildkvaliteten hos ett digitaliseringssystem utifrån en enda bild av ett testmål, för plana original. Historic Englands vägledning om fotogrammetri (2017) noterade att för små föremål är skjutmått en bättre referens än en skalstock.

År 2018 lade American Board of Forensic Odontologys riktlinjer för bettmärken skalan i samma plan som märket och intill det, med sensorn parallell, och noterade att "image management software cannot correct for deficiencies" i detta. På en krökt yta tas flera bilder, var och en med skalan i planet för sin del. Rijksmuseums manual för fotografering av tredimensionella föremål, från samma år, sätter en neutral bakgrund vid L* 80 och den vitaste punkten vid L* 97, men säger ingenting om skalor.

SWGDE, arbetsgruppen för digitala bevis, förde in regeln i sina allmänna riktlinjer för fotografering 2019: skalan i samma plan som föremålet, annars ter sig föremålet större eller mindre än det är, och kameran vinkelrät mot det. År 2021 blev SWGTREAD:s vägledning en konsensusstandard: ANSI/ASB Best Practice Recommendation 050, utarbetad genom OSAC och utgiven av AAFS Standards Board, lägger en L-formad skala i samma plan som avtryckets botten, kamerans fokalplan parallellt med det, kontrollerat med en vinkelmätare.

År 2022 mätte Dominik Göldner vad en skalstocks läge gör, för ett avstånd på en skallrepliks: med stocken 10 cm närmare objektivet blev måttet 24 % för litet, 5 cm närmare 13 % för litet, i planet 2 % för litet, 5 cm längre bort 8 % för stort och 10 cm längre bort 19 % för stort. Han drog slutsatsen att fotografier inte bör användas för mätning om de inte är särskilt kalibrerade. Samma år angav OSAC ett forskningsbehov av tredimensionell avbildning av skospår och däckavtryck. Det beskrev den riktiga praxisen – skalan på djupet av avtryckets botten – och medgav att bevisläget ofta gör den omöjlig. I ett amerikanskt mål från 2022, Maryland v. Matthews, fann domstolen att en okänd felfrekvens påverkade bevisvärdet av omvänd projektionsfotogrammetri snarare än dess tillåtlighet. År 2023 beskrev Schiks och kolleger en storleksreferens som projicerades på beviset med laser, utan att något placerades ut; den löser inte höjden. Den tredje utgåvan av FADGI, samma år, mäter reproduktionsskalan mot den upplösning som står i filen, med toleranser från ±3 % till ±1 %, och har fortfarande inget kapitel om tredimensionella föremål.

2024–2026: läget i dag

SWGDE:s riktlinje för makrofotografering (2024) upprepar regeln och tillägger att om ingen skala kan tas med, tas en bild av en skala på samma fokusavstånd; på en krökt yta ställs fokus halvvägs mellan den närmaste och den avlägsnaste detaljen. Metamorfoze 2.0 kom 2025. I ett dataset över jordlöpare publicerat 2026 monterades skalstavar på exemplarens egen höjd på deras nålar, och mått ur bilderna stämde med skjutmått inom ungefär 0,15 mm. Portable Antiquities Scheme, som registrerar arkeologiska fynd, begär att skalor ska "lie at the same level as the object's centre" – Cooksons regel för krukor, sjuttio år senare – men föredrar en digital skalstock som klistras in på bilden efteråt, vilken inte visar något eget plan; den varnar för att skrivare krymper utskrivna skalstockar med omkring 10 %, och kallar förkortning ett problem som inte kan övervinnas. Image Scale Metadata (ISM), ett utkast från september 2026, skriver en bilds skala in i filen med hur den mättes och hur säker den är; det plan den gäller i beskrivs i ord.

Vad årtalen visar över fälten

Samma problem kom i klungor. Mellan 1850-talet och 1890-talet blev fotografin ett mätinstrument inom fem fält på omkring fyrtio år – kartläggning, arkitektur, antropologi, astronomi och polisarbete – och i vart och ett knöts skalan till ett plan eller en plåt. Röntgenstrålar förde problemet in i medicinen inom två år efter upptäckten, och Zeiss stereoinstrument tjänade fotogrammetri, astronomi och radiologi lika. Första världskriget drev på flygkartläggning, röntgenlokalisering och flygarkeologi på en gång. Datorer på 1950–70-talen förde med sig analytisk fotogrammetri, därefter närfotogrammetri och medicinsk stereofotogrammetri. Den digitala bilden förde med sig filstandarder 1985–1995, och billiga kameror med datorseendeprogramvara förde structure from motion in i arkeologin omkring 2010. Mellan 2013 och 2015 mättes eller avgjordes planfelet inom rättsmedicin, morfometri, radiografi och arkeologi; ingen av de källor som lästs hänvisar till ett annat fälts studie.

Metoder reste – ibland belagt. Fotogrammetrin gick till arkeologin med Meydenbauers kamera vid Persepolis (1874) och senare genom CIPA. Militära ballonger och flygplan gick till arkeologin 1899, 1906 och efter första världskriget, ofta med samma män och kameror. Pulfrich jämförde sitt röntgeninstrument med sin kartplotter (1918). Datorseendet återupptäckte fotogrammetrin, och säger det; det gick sedan till arkeologin vid Sagalassos och i programvaran för structure from motion från 2010. Rättsmedicinsk bevisfotografering gick till arkeologin genom US Veterans Curation Program (2014). ISM nämner DICOM som sin förebild, men kom fram till samma åtskillnad mellan rutnät oberoende.

Utlösarna återkommer. Ett nytt sätt att göra bilder – fotografi, röntgenstrålar, CT och MRI, digitalkameror. Krig – 1870 avbröt Laussedats forskning, första världskriget skapade flygkartläggningen, robotar drev fram bundle adjustment. Datorer. Lag och säkerhet – det preussiska parlamentet debatterade fotogrammetrins noggrannhet före 1885, övervakningslagstiftning 1967, National Research Councils rapport 2009, DICOM:s "safety hazard" 2006. Kulturarvsdoktrin och digitalisering – Venedigstadgan, FADGI, IIIF.

Mycket är parallellt utan släktskap. Regeln att en skala hör hemma i det plan som mäts skrevs ned oberoende av Huxley (1869), Bertillon (1890), Martin (1928), Wheeler och Cookson (1954), Carbonnell (1968), ABFO (1988 och 2018), SWGTREAD (2006), English Heritage (2009) och SWGDE och ASB (2019, 2021). Ingen källa som hittats har ett fält som hänvisar till ett annat för den, utom Veterans Curation Programs skuld till rättsmedicinen. Att förlänga avståndet (Gocht, Köhler, Martin, Petries fasta avstånd) och det ortografiska idealet (Abbes telecentriska objektiv, ortodiagrafen, Dioptrograph) är samma idéer som återfunnits, inte förts vidare. Bertillons stav på ett uppmätt genomsnittligt djup och PHOTARCH:s korrigering till halva ett föremåls höjd är en parallell, inte ett nedstigande.

Arkeologins plats

Arkeologin tog upp mätning ur bilder på två klockor. För platser och monument kom den tidigt, inom några år efter varje ny metod och oftast genom att låna: Meydenbauers kamera vid Persepolis 1874, militära ballonger 1899 och 1906, krigstida flygfotografering på 1920-talet, undervattensstereofotogrammetri 1964, structure from motion vid Sagalassos före 2003 och som rutin 2013. För lösa föremål kom den sent. Från Pitt-Rivers och Petrie till Wheeler fotograferades fynd som enskilda vyer med en angiven förminskning och sedan en skala. Arkeologin skrev ned regeln om samma plan 1954, tidigare än rättsmedicinen, men byggde inte fasta uppställningar som radiologin (1897–1908) och kefalometrin (1931) gjorde, tabellerade inte det kvarvarande felet som Köhler gjorde 1908, och mätte det bara i två små studier, ingen av dem referentgranskad. I mer än ett sekel gjordes det arbete som ligger närmast PHOTARCH:s problem – en kropp med djup, förstorad i en enda projektion – inom radiologin och antropologin, inte inom arkeologin.

Vad som är avgjort

  • En skala gäller i ett plan. Varje fält som mäter ur enskilda bilder säger det, från Bertillons regel i ansiktets plan och Wheelers skala i huvudobjektets plan till ANSI/ASB 050:s skala vid avtryckets botten, genom kartläggning, radiografi, biologi och kulturarvsstandarderna.
  • Lägg skalan i det plan som mäts, med kameran vinkelrät mot det. Det är arkeologins regel sedan 1954 och rättsmedicinens sedan 1988, den som FADGI tillämpar på sidan i en bok och jordlöparnas dataset på sina exemplar.
  • Skalan följer med bilden. Ritade planscher angav sin förminskning från 1770 och framåt, de nordiska katalogerna vid varje figur; Bertillon skrev den på varje kopia, Petrie i rubriken på varje plansch; DICOM registrerar avståndet och hur det kalibrerades; FADGI och Metamorfoze använder upplösningen i filen som skala för ett plant original.
  • Korrigera ett känt fel och ange vad som återstår. GUM:s regel, med mitten av intervallet och dess spridning när bara gränserna är kända – och radiologins praxis sedan Köhler.

Vad som fortfarande är öppet

  • Ingen rättsmedicinsk standard eller kulturarvsstandard mäter felet när ett föremål har höjd. Rättsmedicinen undviker det genom att placera skalan; OSAC medger att det ofta är omöjligt, och standarder för 3D-avbildning är fortfarande ett forskningsbehov.
  • Tredimensionella föremål ligger utanför standarderna för kulturarvsavbildning. FADGI har inte haft någon kategori för dem sedan 2016, och ISO 19264-1 är skriven för plana original.
  • Få studier mäter felets storlek. Morfometrin har Cardinis 1,7 %, radiografin sina markörstudier; för arkeologiska föremål finns två små studier, ingen av dem referentgranskad – Gantt (2002) och Göldner (2022).
  • Praxis skiljer sig fortfarande. Dagens arkeologiska vägledning lägger skalan bredvid eller vid foten av föremålet, höjd till dess översida, i planet för dess huvuddrag, på nivån för dess mitt, eller klistrar in en digital stav efteråt; Historic England föredrar skjutmått för små föremål.
  • Inget allmänt sätt att registrera var en skala gäller. DICOM registrerar hur en kalibrering gjordes, ISM beskriver planet i ord; ingen anger det som ett tal för fotografier av föremål.

Var PHOTARCH står

PHOTARCH tar de regler som är avgjorda och arbetar med det som är öppet. Metoden lägger skalan i konturens plan där det går, med ett skjutmått, så som Wheeler, rättsmedicinsk praxis och jordlöparnas dataset gör. Där skalan gäller vid den yta föremålet vilar på – skivan, en linjal – korrigerar den mätningen till halva föremålets höjd och anger vad som återstår som en marginal: GUM:s regel, Köhlers praxis att ange återstoden och samma idé som Bertillons stav och Cooksons skala i krukornas mitt. Den skriver in skalan, hur den erhölls och hur säker den är i filen, som ISM. Vad inget fält har publicerat är en mätning av felet för föremål i stor skala; en testserie med föremål av känd storlek och höjd är planerad för att mäta det. Arbetsgången redovisas under Skala.

Referenser · i historiens ordning