Таким образом, необходимо разработать методику компьютерной обработки изображения для извлечения максимальных объемов полезной информации. Представляется весьма перспективным применение программного обеспечения для анализа изображений, получаемых при помощи микроскопов. Хотя, на первый взгляд, исторические гравюры и микрофотографии относятся к совершенно разным областям научных исследований, современная методология обработки и анализа биологических микрофотографий направлена на то, чтобы получить максимальный объем аналитической информации Wollmann T., Erfle H., Eils R., Rohr K., Gunkel M. Workflows for microscopy image analysis and cellular phenotyping // Journal of Biotechnology. 2017. Vol. 261. P 70-75.. В наибольшей степени это касается изображений, полученных с помощью атомно-силовой микроскопии. Большинство современных программных продуктов для анализа атомно-силовых изображений позволяет производить операции и с изображениями, полученными другими методами (например, при помощи других видов микроскопии, а также с цифровыми фотографиями и т. п.).
В настоящей работе выполнена атрибуция рисунка Казани де Брейна и предпринят анализ ее панорамного вида и архитектурных объектов Казанского кремля начала XVIII в. Впервые для улучшения контрастности и детального изучения исторического изображения были применены средства программного обеспечения для анализа и обработки микроскопических фотографий и изображений, полученных с помощью метода атомно-силовой микроскопии. В сочетании с классическими методами это позволило достаточно точно описать вид Казани в мае 1703 г.
Голландский путешественник и художник Корнелис де Брейн нарисовал панораму Казани 9 мая 1703 г., проплывая мимо города на торговом судне, начиная с 18.00 по местному истинному солнечному времени. В это время дня в мае солнце достаточно ярко освещает город с запада, создавая благоприятные условия для создания рисунка. Де Брейн в своих воспоминаниях довольно подробно описывает посещение им нескольких волжских городов, но не упоминает при этом посещения Казани. Судя по описанию в книге, в самом городе нидерландский путешественник не побывал. Необходимо подчеркнуть, что де Брейн видел Казань только однажды, на пути в Персию. В 1707 г. он возвращался из Персии обратно в Нидерланды через Астрахань, которую покинул в июле 1707 г. В связи с рядом навигационных проблем (судно село на мель, ветер не был попутным) де Брейн лишь 28 сентября прибыл в Саратов. К этому времени навигация по Волге подходила к концу, и путешественник был вынужден ехать в Москву на повозках через Пензу, Касимов, Владимир. Это значит, что на обратном пути в 1707 г. де Брейн мимо Казани не проезжал и каких-либо изменений в рисунок внести не мог Де Бруин К. Путешествия в Московию // Россия XVIII в. глазами иностранцев. Л., 1989. С. 19-188..
Рисунок выполнен с некоторого расстояния от города (3-5 км) во время движения судна вниз по реке в мае 1703 г. Как явствует из перевода оригинала Bruyn C. de. Cornells de Bruins reizen over Moskovie, door Persie en Indie. , де Брейн считал, что он выполнен «возможно лучшим образом». С этим сложно не согласиться. Общий вид города, предположительно, сделан пером и тушью на бумаге в линейной технике в сочетании со штриховкой (рис. 1). В оригинальном издании книги де Брейна панорама Казани размещена на вкладке между 14 и 15 страницами текста, ей присвоен номер 26. Также на указанной вкладке размещены панорамные изображения Нижнего Новгорода, Самары и Свияжска.
Рис. 1. Панорама г. Казани, выполненная Корнелисом де Брейном, 1703 г.
Рисунок де Брейна изображает Казань во время весеннего половодья. В своих воспоминаниях путешественник особо отмечает, что половодье в 1703 г. было весьма сильным. Несмотря на значительное расстояние между городом и судном де Брейна, движение на достаточно большой скорости (под парусом, движимым южным ветром) и сжатые временные рамки, рисунок достоверно передает вид города. На панораме отчетливо видно множество зданий, которые можно точно идентифицировать. Однако исходная гравюра содержит некоторые элементы декоративного характера (изображения парусных судов и лодок), которые затрудняют анализ изображения.
В современной атомно-силовой микроскопии используются программные пакеты, позволяющие устранять разного рода шумы и дефекты, затрудняющие понимание полезной информации с помощью микрофотографии. Такое программное обеспечение может быть использовано не только для анализа микрофотографий, но и для обработки иных изображений. В настоящей работе для лучшей визуализации зданий на рисунке де Брейна были использованы программы по обработке микроскопических изображений Gwyddion Gwyddion. и ImageJ Imagej. , находящиеся в свободном интернет-доступе. Предварительно оригинал изображения де Брейна по копии Утрехтского университета Bruyn C. de. Cornelis de Bruins reizen over Moskovie, door Persie en Indie. был переведен в режим «градации серого», уменьшено поле зрения по вертикали для удаления фоновых изображений (облака, река, корабли), а также убраны изображения мачт, перекрывающие вид зданий. Затем были применены операции по выравниванию изображения, удалению фонового шума и локальному усилению контраста. Итоговое изображение представлено на рис. 2.
Для атрибуции зданий необходимо было сравнить изображение Корнелия де Брейна с панорамными фотографиями Казани, выполненными приблизительно с той же точки. Для этого была использована фотография неизвестного фотографа, выполненная в 1918 г. Оба изображения представлены на рис. 3.
В задачи исследования входит идентификация изображенных на панораме объектов по их принадлежности, месту расположения и характерным признакам. Отсюда следует выявление степени точности рисунка, которую можно определить по силуэтным характеристикам и взаиморасположению зданий, ландшафту, архитектурным элементам. Сравнительный анализ дает возможность увидеть на рисунке те здания, которые на последующих фотографических панорамах Казани уже отсутствуют. Исследования в данной области нашли отражение в литературе Черная Е.А. Архитектурная среда как объект изображения на примере панорам Санкт-Петербурга // Актуальные проблемы современного строительства: 56-я Международная научно-техническая конференция молодых ученых: сб. докл.: в 3 ч. Ч. 3. СПб., 2004. С. 39-44; Комелова Г.Н. Панорама Петербурга -- гравюра работы А.Ф. Зубова // Культура и искусство Петровского времени. Л., 1977. С. 111-143; Васильева А.М. Панорама Алексея Зубова и ее иконографические истоки // Труды Гос. Эрмитажа: [Т ] 91: Памяти Галины Николаевны Комеловой: материалы науч. конф. 19-21 дек. 2016 г. СПб., 2018. С. 74-85; Алексеева М.А. Архитектурное представление точного строения. Как понимал точность изображения художник середины XVIII века // Из истории русской гравюры XVII -- начала XIX в. М.; СПб., 2013..
Рис. 2. Панорама г. Казани, выполненная Корнелисом де Брейном после удаления шумов и сторонних изображений: а -- общий вид; б -- увеличенный левый фрагмент панорамы; в -- увеличенный правый фрагмент панорамы
Таким образом, сопоставление панорамы де Брейна и фотографии Казани, выполненной в начале XX в., позволяет определить здания, на них изображенные. На панораме де Брейна нарисована казанская крепость и часть посада. Хорошо просматриваются белокаменные зубчатые стены и башни кремля, а также ряд других зданий. На рис. 3а все видимые объекты пронумерованы, всего определено 25 объектов, два из них (№ 7 и 18) показаны достаточно условно, тем не менее по косвенным и сводным критериям можно идентифицировать указанные объекты.
Рис. 3. Сравнение панорамного изображения г. Казани: а -- выполненного Корнелисом де Брейном в 1703 г.; б -- фрагмента фотографии, выполненной практически с той же точки наблюдения в 1918 г.
Красными цифрами обозначены церкви, колокольни, крепостные башни и другие здания; белыми -- нечетко прорисованные объекты: 1 -- Северная башня; 2 -- Никольская (Тайницкая) проездная башня; 3 -- Северо-западная башня кремля; 4 -- Церковь подворья Зилантова (Успенского) монастыря; 5 -- Введенская церковь «во Дворце» (Музей истории государственности татарского народа и Республики Татарстан); 6 -- башня Сююмбике; 7 -- Безымянная башня; 8 -- церковь во имя иконы Рождества Христова; 9 -- собор во имя иконы Благовещения Пресвятой Богородицы с приделами страстотерпцев благоверных великих князей Бориса и Глеба и Муромских чудотворцев; 10 -- колокольня Благовещенского собора с церковью во имя великомученицы Ирины и над- вратной церковью во имя иконы Похвалы Богородицы; 11 -- архиерейский дом с церковью во имя трех святителей Василия Великого, Григория Богослова, Иоанна Златоустова; 12 -- Многогранная башня кремля; 13 -- Преображенская проездная башня; 14 -- церковь во имя Святых Киприана и Устиньи с приделом; 15 -- церковь во имя Николы Ратного; 16 -- дом казанского воеводы (наместника); 17 -- Спасо-Преображенский собор; 18 -- Угловая юго-западная башня; 19 -- губернская канцелярия, цейхгауз (военный склад) или караульня; 20 -- Спасская башня; 21 -- Юго-восточная башня; 22 -- колокольня Ивановского монастыря; 23 -- церковь во имя иконы Введения во храм Пресвятой Богородицы Ивановского монастыря; 24 -- церковь во имя Николая Чудотворца в Гостином Дворе; 25 -- деревянная церковь во имя верховных апостолов Петра и Павла
При движении с запада на восток де Брейн последовательно изобразил ряд зданий внутри кремлевских стен и за их пределами. Устье Казанки на панораме не показано, но непосредственно у берега видна Северная башня кремля. Никольская (ныне Тайницкая) проездная башня показана без шатрового завершения, слева от нее можно различить крепостную стену (по направлению к Северной башне). Интересно, что де Брейн показал перепад высоты крепостной стены между Никольской и Северо-западной башнями. Необходимо отметить, что на участке стены между ними изображены прямоугольные зубцы. Северо-западную башню можно отличить от крепостной стены по отверстиям амбразур. Также на панораме показаны церковь подворья Зилантова (Успенского) монастыря, Введенская церковь с приделом во имя Николая Чудотворца. Далее на панораме де Брейна изображена башня Сююмбике, точно схваченные пропорции башни соответствуют ее современному виду. Ее расположение вблизи Безымянной башни совпадает с ее размещением на более поздних панорамах Казани.
Башня Сююмбике показана в комплексе с Дворцовой церковью, обозначенной на карте Казани 1817 г. как «Церковь Введения во храм Пресвятые Богородицы каменная, именуемая во дворце. Сим названием напоминает древность онаго здания бывших царей казанских». Далее на рисунке изображена Безымянная башня кремля, слабо различимая на фоне крепостной стены. Необходимо отметить, что эта башня расположена на изображении так, что она заслоняет собой проем ворот башни Сююмбике. Затем де Брейн изобразил комплекс церквей (Рождественский собор, придельную церковь и Благовещенский собор с колокольней).
Потом показано здание архиерейского дома. Многогранная и Преображенская башни кремля представлены на фоне крепостной стены в виде возвышающихся строений без шатровых крыш с зубцами и бойницами. Обращает на себя внимание пустое пространство между Многогранной и Преображенской башнями. В этом месте должны были быть видны купола двух церквей Троице- Сергиева монастыря: храма во имя Сергия Чудотворца и храма Живоначальной Троицы. По сведениям Заринского Заринский П. Очерки древней Казани. Казань, 1877. С. 156., в 1694 г. в Казани был пожар, который мог повредить или разрушить церкви Троице-Сергиева монастыря. Судя по отсутствию каких-либо различимых построек на рисунке де Брейна в указанном месте, можно предположить, что данные храмы не были восстановлены до мая 1703 г.
Далее на рисунке изображены церковь Киприана и Устинии, Никольская церковь с приделами и двумя надвратными церквями, дом казанского воеводы (после 1708 г. известный как Губернаторский дом или Наместнический дом) и Спасо-Преображенский собор. Объект под № 19 представляет собой призмообразную конструкцию, возвышающуюся над крепостной стеной. Его достаточно сложно идентифицировать из-за того, что существенная часть данной конструкции на оригинальном рисунке скрыта изображением мачты и канатов корабля. Возможно, это канцелярия, караульное помещение, казармы или склад (цейхгауз). Последними видимыми объектами кремлевской стены являются практически незаметная угловая Юго-западная башня, Спасская башня и Юго-Восточная башня. За пределами каменных крепостных стен расположено несколько зданий, представляющих собой высокие башни с шатровыми крышами. Скорее всего, это церкви, хотя де Брейн по какой-то причине не изобразил кресты на шпилях, притом что шпили всех церквей в кремле оснащены крестами.
На панораме не изображена трехшатровая Иоанно-Предтеченская церковь Ивановского мужского монастыря, стоявшая южнее Спасской башни, что можно объяснить последствиями пожара 1694 г. Далее по месту расположения изображенные объекты совпадают с такими церковными строениями, как колокольня Ивановского монастыря, возле нее небольшая церковь во имя Введения во храм Пресвятой Богородицы того же монастыря, за ней церковь во имя Николая Чудотворца в Гостином дворе.
Последнее сооружение на панораме, расположенное примерно на месте современного Петропавловского собора, скорее всего, может быть отождествлено с деревянной церковью Петра и Павла. Однако отсутствие крестов на шпилях ставит под сомнение отождествление объектов № 22-25 с посадскими церквями. Необходимо отметить, что на панораме де Брейна не изображены посадские церкви, а также башни и стены деревянного города, расположенные ниже кремлевского холма, параллельно каменной стене (например, не показана деревянная Тайницкая башня посада). Это может быть связно с тем, что деревянные укрепления и церкви посада были скрыты деревьями и кустарником, изображение которых можно видеть на рисунке.
Объекты, изображенные на панораме де Брейна, можно систематизировать по трем группам: гражданские, фортификационные и религиозные сооружения. Гражданские сооружения (здания) представлены домами архиерея, воеводы и канцелярией. Де Брейн отмечает, что в Казани находилась судостроительная верфь, на которой в тот момент стояло около 40 практически достроенных кораблей. Кроме того, голландский путешественник обратил внимание на большое количество кораблей в начальной стадии строительства, однако на рисунке отсутствует изображение верфи либо строящихся кораблей, что может быть связано с недостатком времени для фиксации трудоемких деталей. Дом архиерея расположен южнее Благовещенского собора. Он представляет собой достаточно высокое здание, на котором можно различить арочные окна. Остальные объекты гражданской архитектуры изображены довольно схематично. Больший интерес представляют фортификационные сооружения и религиозные (культовые) объекты.
На рис. 4 показана Северная башня кремля, не сохранившаяся до наших дней. Наиболее интересными фортификационными объектом, изображенным на панораме, является Спасская башня Казанского кремля. Судя по изображению де Брейна, весной 1703 г. башня еще не была надстроена и не имела шатрового завершения.
Рис. 4. Северная башня Казанского кремля [https://dspace. library.uu.nl/handle/1874/ 186812]