Главная страница Форматы файлов мультимедиа и их хранение |
Двадцатый век с его бурным техническим развитием подошел к концу. В веке новом появляются абсолютно другие и совершенствуются уже известные технологии. Технический прогресс оказывает влияние на развитие технологий архивного хранения документов. Одновременно с бумажными документами на длительном архивном хранении находятся документы, изготовленные на разных информационных носителях, в архивной среде называемых «нетрадиционными» — это, прежде всего, пленки (кино- и фото-), магнитные ленты, грампластинки, оптические диски.
На протяжении двадцатого века заметно улучшалась техника кинематографии и фотографии, а также появилась магнитная запись для фиксирования звука и изображений. Благодаря новейшим разработкам в области аудиовизуальной технологии (например, запись на CD, DVD) фиксируются события, связанные с различными областями человеческой деятельности. Это чревато появлением новых проблем, связанных с необходимостью сохранять новые виды документации, которые поступают в архивы.
В настоящее время в России существует семь специализированных архивов аудиовизуальных документов. Также много других документов на пленочной основе хранится в различных федеральных и местных архивах (фотографии и звукозаписи). В последние годы широкое распространение у нас получили документы, относящиеся к т. н. «устной истории», когда на магнитную ленту записываются воспоминания известных людей. Архивное хранение документов на носителях типа CD и DVD пока развито слабо, главным образом, из-за отсутствия специальных стандартов для записи на них архивных данных, а также из-за многих неясностей, связанных с постоянным хранением информации на оптических дисках разного рода.
В связи с этим основное внимание в данной статье направлено на рассмотрение общих методов оценки долговечности архивных аудивизуальных документов, зафиксированных на пленочных носителях.
Обеспечение сохранности архивных фондов на пленочной основе включает большой комплекс взаимосвязанных работ, цель которых — создать оптимальные условия хранения с тем, чтобы не нарушить физические свойства документов и создать возможность изготовления рабочих копий особо ценных экземпляров. Этим в России занимаются специалисты различного профиля — материаловеды, химики, физико-химики, специалисты по физико-механическим свойствам полимерных материалов, исследователи структурных изменений материалов и другие.
Обеспечение сохранности документов на пленочной основе включает два направления деятельности:
Э консервацию и реставрацию носителя информации: использование долговечных материалов, создание оптимальных климатических условий хранения, применение современных упаковочных средств и применение дополнительной обработки;
Э консервацию и реставрацию информации на данном носителе и при перезаписи на другой носитель, страховое копирование, включая копирование средствами компьютерной технологии.
Установление предельного срока хранения и сохраняемости этих документов включает несколько направлений исследований, таких как естественное и искусственное старение полимерных пленок, изучение изменений основных физических и химических свойств материалов, старение фоно-, видео- , кино-, фотодокументов и микрофильмов, разработка научных основ оптимальных условий архивного хранения.
В данной публикации приведены основные положения созданной в России концепции по определению долговечности пленочных основ носителей информации. Кроме того, описаны разработанные в РГАНТД (Российском государственном архиве научно-технической документации) способы реставрационно-консервационных работ с документами такого вида.
Разработка концепции оценки долговечности архивных материалов
Основные закономерности изменений свойств при хранении многих архивных документов, изготовленных на различных видах основ, примерно одинаковы. На этом положении базируется концепция проведения работ в данном направлении, задачи которой — обеспечить физико-химическую стабильность архивных кино-, фото-, аудио-, видеодокументов и микрофильмов.
Экспериментальные и теоретические исследования по установлению срока сохраняемости архивных документов создали предпосылки для разработки рекомендаций по оптимальным условиям хранения документов на нетрадиционных носителях. Конечно, к началу проведения работ в России были известны уже созданные в развитых странах аналогичные рекомендации, принадлежащие таким известным ученым, как П. Адельштайн, Р. Хейг, Э. Каддихай, М. Слокомб, Х. Фолькман и др.. В России к началу 1970-х гг. уже были известны работы ряда ученых в этой области: И.М. Фридмана (кинодокументы), Ю.А. Василевского (специальные магнитные ленты), Я.А. Мазо и др. (магнитные ленты для звуко- и видеозаписи).
Особые условия архивного хранения в бывшем СССР (применение низкокачественных материалов для изготовления документов постоянного архивного хранения, отсутствие систем кондиционирования в архивохранилищах, нерегулярное выполнение консервационно-реставрационных и профилактических работ, отсутствие специального оборудования для реставрации документов и т. д.) заставили провести специальные исследования, направленные на обеспечение сохраняемости архивных документов в очень сложных и нестабильных условиях. Целями исследований, проведенных в 1960-х —1990-х гг. при непосредственном участии автора, являлись:
* установление гарантийных периодов хранения в определенных условиях для определения того момента времени, когда необходим перевод информации на новый носитель;
* выбор оптимальных носителей для длительного хранения страховых копий и ценных аудиовизуальных документов. Основной задачей стало получение научного обоснования сроков хранения многослойных носителей на основе обобщения результатов теоретического и экспериментального исследований механизма старения ленточных носителей информации на пленочной основе и, как следствие, решение крайне важной проблемы обеспечения физико-химической сохранности аудиовизуальных документов Российского государственного архивного фонда. Для этого были взяты наиболее характерные виды носителей, используемые для постоянного хранения аудиовизуальных документов. Были сформулированы и выполнены основные задачи данного исследования:
* изучить свойства магнитных лент различного типа, их структуру, механизмы старения и попытаться создать методику оценки сохраняемости документов;
* обобщить экспериментальные данные для оптимизации условий хранения архивных документов на пленочной основе;
* изучить возможности применения законов природы к оценке влияния окружающих условий на старение носителей информации и создать методологию оценки долговечности архивных документов в различных условиях;
* создать методы предварительной и консервационной обработки документов в процессе их постоянного хранения.
Для изучения указанных проблем потребовалось провести широкомасштабные аналитические и экспериментальные лабораторные исследования с использованием элементов системного подхода и корреляционного анализа.
О долговечности магнитной ленты
Существует три периода «жизни» магнитной ленты:
* первый (предварительный) — перед использованием, но после изготовления (в течение этого периода свойства не остаются на постоянном уровне);
* второй (основной), когда наблюдается постоянство свойств основы на относительно высоком уровне в течение длительного периода времени;
* третий (заключительный), когда наблюдается лавинообразное нарастание отказов при воспроизведении и потеря свойств из-за процессов физического износа и естественного старения.
В первое время своего существования пленочные основы подвергаются действию следующих факторов:
* релаксации внутренних напряжений, которые были заложены в полимеры в процессе изготовления пленки;
* улетучиванию низкомолекулярных компонентов;
* некоторым изменениям адгезионных связей внутри полимеров и в граничном слое между металлическими частицами и полимером.
Снижение механической прочности вызвано химическими процессами, протекающими при старении полимерных материалов. В результате старения могут протекать физические (структурные) процессы: например, улетучивание некоторых веществ из высокополимеров, релаксация макромолекулярных цепей, переход из кристаллической фазы в аморфную и наоборот. Необходимо проанализировать основную проблему долговечности полимерных носителей информации с точки зрения изменений структуры под влиянием окружающих условий. Уровень механических свойств основ определяется именно этими изменениями.
В середине 1960-х гг. образцы различных аудиовизуальных носителей были размещены в различных климатических зонах бывшего СССР: в Якутске (арктический резкоконтинентальный климат), в Ташкенте (пустынный), в Батуми (субтропический) и в Москве (умеренный климат). Пятый набор таких же образцов хранился в кондиционированных условиях самого лучшего архивного помещения. После установленных интервалов времени (через 3, 6, 12, 18, 24 месяцев и т. д. в течение 20 лет) часть образцов извлекалась, и в лабораторных условиях проводились измерения этих свойств.
В процессе естественного старения были установлены границы работоспособности, но изменения свойств носителей в этих условиях протекают очень медленно. Поэтому в рамках данной работы одновременно проводились исследования с использованием методов искусственного старения, то есть старения в более жестких условиях окружающей среды, чем той, которая встречается в реальных условиях хранения. Одновременно с естественным старением образцы носителей на таких же основах подвергались действию факторов искусственного климата в течение 200, 400, 1000 и 2000 ч при различном сочетании температурно-влажностных параметров (температура варьировалась в диапазоне от –70 до +110°С, относительная влажность воздуха y от 10 до 98%). В качестве таких сочетаний можно привести, например, следующие условия: t = 10°C, y = 10%; t = 10°C, y = 95%; t = 60°C, y = 10%; t = 60°C, y = 30%; t = 60°C, y = 50%; t = 60°C, y = 75%; t = 60°C, y = 98% и т. д. Эксперименты проводились непрерывно в течение 20 лет на магнитных лентах более 20 типов (на ацетилцеллюлозной, полиэтилентерефталатной и поливинилхлоридной основах) с использованием математической матрицы планирования испытаний. Затем результаты испытаний после естественного и искусственного старения сравнивались (по изменению примерно 20 различных характеристик и параметров).
Используя метод корреляции, существует возможность предсказать поведение ленты при длительном хранении в обычных условиях, пользуясь данными искусственного старения. Кроме того, было установлено, что общий характер изменений некоторых свойств носителей подчиняется закону Аррениуса в полулогарифмических координатах «продолжительность старения/величина параметра». Зная энергию активации полимера, можно рассчитать реальную продолжительность хранения фоно- или видеодокумента на пленочной основе в архивных условиях. Например, было установлено, что в окружающих условиях с t=20°C, y = 50% гарантийный срок хранения магнитной ленты составляет: на ацетилцеллюлозной основе 20–24 года, на полиэтилентерефталатной (полиэфирной) основе — более 40 лет. Основным критерием при данных расчетах стало изменение величины параметра на 25% по сравнению с исходным уровнем.
При анализе данных, полученных в результате проведения лабораторных исследований, были сформулированы главные принципы долговечности различных архивных материалов. Эти данные отражены в российских стандартах по сохраняемости документов на кинопленке, магнитной ленте и архивных документов на пленочных носителях, а также в проектах международных стандартов ISO по физическим условиям хранения этих документов. Создана основная концепция текущих и перспективных исследований и оценки сохраняемости других нетрадиционных носителей архивных документов.
Оптимальные условия хранения
Ниже приведены основные нормы режима хранения, обеспечивающие физико-химическую сохранность кинофотодокументов, микрофильмов и магнитных лент, принятые в России:
* кинофотодокументы: температура не более +12°С (ацетатная основа) — для черно-белых материалов, относительная влажность воздуха в пределах 50±5%; не выше –5°С — для цветных материалов, при этом относительная влажность воздуха не должна превышать 30%;
* документы на магнитной ленте: температура 18±2°C, относительная влажность воздуха 60±5%.
Специальные меры должны быть предприняты для обеспечения длительной сохранности цветных материалов.
Рекомендуется хранить документы на пленочной основе отдельно от основной массы архивных документов на бумаге и других носителях. Также следует придерживаться более низких значений температуры и относительной влажности, однако, для их поддержания потребуются значительные финансовые затраты, и при этом предельные сроки хранения могут увеличиваться не столь кардинально. Поэтому выбор рекомендуемых условий хранения может основываться на компромиссе между оптимальными условиями хранения, удобством работы и существующими условиями.
Хранилища должны быть отделены от рабочих помещений и лабораторий; освещение должно осуществляться только посредством ламп дневного освещения. При хранении документов на магнитной ленте интенсивность паразитных магнитных полей не должна превышать 400 А/м (50 Эрстед).
Коробки с кинодокументами и микрофильмами рекомендуется хранить в горизонтальном положении на полках стеллажей, наиболее рациональная конструкция которых, под названием «Ёлочка», создана в киноархиве Украины (патент СССР 1082386). Конструкция такого стеллажа относительна проста и представляет собой набор металлических овальных пластин, крепящихся на различной высоте. Они служат опорой для коробок.
Эти стеллажи обеспечивают рациональное использование полезной площади хранилищ, отдельное хранение коробок с документами, экономию затрат ручного труда и визуальный контроль наличия документов. Структура стеллажа очень гибкая, и при необходимости можно создать стеллаж практически любого вида как по длине, так и по высоте.
Документы на магнитной ленте должны храниться в коробках, снабженных центральным сердечником, обеспечивающим подвешивание каждого рулона в вертикальном положении. Коробки с документами должны размещаться на стеллажах, изготовленных из немагнитного материала.
Чтобы установить дефекты, появляющиеся со временем на документах, и определить состав необходимых реставрационных и текущих работ, проводится технический и физико-химический контроль. Технический контроль физико-химического состояния необходимо проводить при приеме документов в архив, в процессе постоянного хранения (при выдаче в пользование и возврате в хранилище), после консервационно-реставрационных работ. Такой контроль в процессе хранения должен проводиться один раз в пять лет. Документы на магнитных лентах должны подвергаться профилактической перемотке один раз в 1–2 года.
Проблемы реставрации аудиовизуальных документов в различных архивах должны решаться индивидуально, исходя из имеющихся возможностей и объемов хранящихся документов. В некоторых случаях (например, в больших архивах) целесообразно создать участок реставрации, а в случае небольших объемов документов, очевидно, лучше установить контакты со специальными коммерческими лабораториями других организаций.
Реставрационная обработка документов на пленочных основах включает очистку от загрязнений, устранение царапин на эмульсии или рабочем (магнитном) слое, полировку и нанесение слоя смазки. Реставрационная обработка информации проводится как методами компьютерной и электронной технологии, так и посредством удаления видимых дефектов, из-за которых теряется записанная информация. Поэтому обеспечение сохранности архивных фондов на нетрадиционных носителях требует дальнейшего развития знаний и внедрения новых способов хранения и восстановления информации.
Биологическая неустойчивость присуща всем типам аудиовизуальных документов. Необходимо иметь в виду, что при поддержании оптимальных условий хранения проблемы биоразрушения документов не существует, но из-за недостатка финансирования во многих архивах отсутствуют системы кондиционирования воздуха и специальное оборудование по борьбе с биологическими веществами вредного происхождения. Поэтому были проведены специальные исследования для того, чтобы продлить срок хранения документов на пленочной основе.
При повышении относительной влажности воздуха и температуры на документах начинают появляться колонии микроорганизмов и грибов. В России разработаны и применяются новые средства предупреждения или исключения дефектов биологического происхождения. Обработка водным раствором ництедина-фунгицида, синтезированного в Научно-исследовательском центре космической документации (НИЦКД; прежнее наименование РГАНТД) совместно с Институтом нефтехимического синтеза АН СССР поможет предупредить биологическое поражение документов. Проводились детальные исследования влияния подготовки аудиовизуальных документов и было установлено, что ництедин эффективно предохраняет кинофотодокументы и микроформы от роста микроорганизмов. Из-за привыкания бактерий и грибов рекомендуется переходить на другие виды фунгицидов, также впервые полученные и опробованные в РГАНТД: метацид и фогуцид. Таблетированный параформ также рекомендуется в качестве временного средства защиты от роста грибов на пленочных документах. Таблетку, содержащую 0,6 г параформа, помещают в коробку с документом, и через 20 дней атмосфера в такой коробке становится стерильной. Если в хранилище наблюдается периодическое изменение влажности, то таблетированный параформ становится эффективным, простым и доступным средством, повышающим сохраняемость аудиовизуальных документов.
Консервационные и реставрационно-профилактические работы
В соответствии с принятой терминологией в теории надежности, кроме главных ее составляющих, то есть сохраняемости, долговечности и безотказности, существует четвертая составляющая — «ремонтопригодность», которая является очень важной характеристикой, необходимой для определения срока жизни архивных документов. Что означает этот термин? Ремонтопригодность — это способность изделия предупреждать, обнаруживать и устранять любые отказы в работе посредством соответствующего технического обслуживания.
В процессе проведения экспериментов стало известно, что количество последовательных перезаписей информации на магнитную ленту не должно превышать 3–4, так как в противном случае резко ухудшаются рабочие характеристики фоно- или видеодокумента. Кроме того, большинство появляющихся на документах дефектов можно объяснить неправильным обращением с ними, применением некачественных упаковочных материалов, варьированием температурно-влажностных условий хранения, а также отсутствием периодических реставрационно-консервационных работ. Отдельно было установлено, что плотность укладки витков в рулонах документа с пленочной основой оказывает большое влияние на степень деформации и скорость деструкции документа этого вида.
Проведенные в РГАНТД исследования по данному направлению показали, что отказы возникают из-за механического повреждения рабочего (информационного) слоя и снижения физико-механических свойств носителя информации. Частицы пыли, прилипающие на основу документа из-за электростатических зарядов, ведут к преждевременному износу информационного слоя. Поэтому профилактические меры могут предотвратить ранний выход документа из строя.
В РГАНТД были разработаны, изготовлены и переданы в более, чем 70 архивов и организаций специальные технические средства для очистки поверхности пленочных документов, а также их перемотки и устранения внутренних напряжений. Разработано два вида оборудования: УОКМ (устройство для очистки кинодокументов и микрофильмов) и УОФ (установка для очистки фонодокументов). Основными узлами данного оборудования являются лентопротяжный механизм; блоки с очистительным и смазывающим материалом; блок для регулировки усилия натяжения при перемотке; катушки с лентой. Первый блок очистки магнитной ленты представляет собой острое лезвие, изготовленное из материала высокой твердости (например, карбида вольфрама); второй (только для киноматериалов) — ролики длинноволокнистого и абсорбирующего материала для двусторонней протирки документа при его протягивании на небольшой скорости.
Наши эксперименты показали, что однократное использование установки УОФ сокращает количество выпадений на магнитной ленте в 3–4 раза, а срок архивного хранения (при периодической очистке и перемотке примерно один раз в 5–7 лет) увеличивается в два раза. Процесс очистки кинодокументов можно автоматизировать, заметно повысив качество кинодокументов и микрофильмов страхового фонда.
Заключение
1. Сформулированы основные направления научных исследований по оценке сохраняемости архивных документов на полимерных пленочных основах. Опытная апробация, проведенная в РГАНТД, в основном, показала правильность выбранных направлений, в результате чего была создана методика оценки сохраняемости носителей информации. Основное внимание в этой методике обращено на влияние таких факторов, как свойства основы носителя и информационного слоя, взаимосвязи между ними, влияние статических и динамических сил и т. д.
2. Проведенные экспериментальные исследования сохраняемости пленочных носителей информации позволяют получить большой объем данных, после обработки которых были установлены некоторые корреляционные зависимости между продолжительностью старения материалов в естественных и искусственных условиях.
3. Установлено, что периодическая очистка рулонов магнитных лент и кинопленок может повысить срок хранения архивных документов в несколько раз.
4. Сформулированы основные принципы надежности различных носителей архивных документов, которые нашли отражение в современных стандартах и технических условиях хранения архивных документов на пленочных основах.