DRACMarkS – Digitalisierung, Erkennung und automatische Clusterbildung von Wasserzeichen in den Musikmanuskripten von Franz Schubert

DRACMarkS ist ein Kooperationsprojekt zwischen dem ACDH-CH, dem Institut für Schallforschung und der Paris Lodron Universität Salzburg.

Das interdisziplinäre Projekt bietet eine neue Perspektive auf die in den Musikmanuskripten Franz Schuberts befindlichen Wasserzeichen. Im Rahmen des Förderprogramms Heritage Science Austria der ÖAW setzt das Projekt Thermographie, Machine Learning und Signalverarbeitung ein, um digitalisierte Wasserzeichen für Datenbanken und Manuskriptbeschreibungen zu erstellen sowie die Datierung einiger bisher undatierter Autographen zu präzisieren. Durch Übertragung von Verfahren aus dem Bereich der digitalen Fingerabdruckerkennung auf die neu gewonnenen hochwertigen Wiedergaben von Wasserzeichen wird eine neue Methode zu deren automatischer Kategorisierung entwickelt.

Die Katalogisierung von Schuberts Handschriften, die nähere Datierung der Quellen sowie die Analyse der verschiedenen Papiersorten sind zentrale Anliegen der Wiener Arbeitsstelle der Neuen Schubert-Ausgabe (NSE) seit den Anfängen der NSE in den 1960er Jahren, da sie zusätzliche Informationen zur Entstehung der Werke erlauben. Dank kontinuierlicher Quellendokumentation kann die NSE heute auf einen Bestand von mehr als 1.300 handschriftlichen Wasserzeichenpausen zurückgreifen. Leider sind einige dieser Pausen unter ungünstigen Bedingungen entstanden und lassen keinen vergleichenden Überblick zu.

Durch die Anwendung moderner Digitalisierungsmethoden – in Zusammenarbeit mit Wissenschafter:innen des Instituts für Schallforschung der ÖAW – sollen im Rahmen von DRACMarkS neue, objektivere Ergebnisse erzielt werden. Im Zentrum des Vorhabens stehen zwei innovative Techniken zur Erschließung und Untersuchung von Wasserzeichen: einerseits ein thermografisches Kamerasystem, das Bilder auf Basis von Infrarotstrahlung erzeugt, andererseits im Projekt entwickelte Feature-Detektionen und Clustering-Algorithmen, die Ähnlichkeiten zwischen verschiedenen Papieren auch über die Siebstruktur finden können.

Mithilfe der Infrarot-Kamera werden die Wasserzeichen auf so genannten Thermogrammen sichtbar gemacht, ohne dass ein schriftlicher Inhalt die Symbole überlagert. Während der dreijährigen Laufzeit von DRACMarkS wird jede Seite der ca. 400 Schubert-Musikhandschriften in Wien von Anna Czernin, Marlene Peterlechner (Mitarbeiterin bis 10/2023) und Paul Gulewycz (ACDH-CH) gescannt und in der zukünftigen Online-Plattform Schubert digital veröffentlicht. Die Bilddaten sind mit Informationen und Metadaten in von Clemens Gubsch (Mitarbeiter bis 04/2024) entwickelten Dateien im XML-Format verbunden, die auf dem Codierungsstandard der Music Encoding Initiative (MEI) basieren. Die daraus resultierende Datenbank wird von Günther Koliander und Thomas Weiß (Institut für Schallforschung) zur Programmierung einer Software verwendet, die einen automatisierten Vergleich von Papierthermogrammen ermöglicht. Dazu werden mittels moderner Bild- und Signalverarbeitungsmethoden die Abstände der in der Herstellung verwendeten Siebe in höchster Präzision digital vermessen. Aus den Drahtabstandsdaten wird zwischen je zwei Papieren ein Ähnlichkeitsmaß berechnet, auf dessen Basis im nächsten Schritt das automatisierte Clustering der Papiere durchgeführt wird. Über die neu einbezogene Information aus der Siebstruktur können bestehende Ergebnisse der Wasserzeichenforschung bestätigt oder widerlegt werden und neue Fragestellungen beantwortet werden, wie die Klassifizierung von Papieren ohne sichtbare Wasserzeichen. Auf diese Weise verfolgen wir einen neuen, digitalen Ansatz zur Dokumentation und Analyse von Wasserzeichen, der den Prozess des Auffindens ähnlicher Wasserzeichen gegenüber der manuellen Suche deutlich beschleunigt und um die – händisch praktisch unmöglich zu erschließende – Dimension der Siebstruktur erweitert.