L'avant-garde de l'archivage numérique 3D des katana

Introduction -- Transmettre 800 ans de technologie à l'ère numérique

Le katana n'est pas une simple arme. C'est le fruit de plus de 800 ans de technologie de forge, et une œuvre d'art où l'âme de l'artisan réside dans les caractéristiques délicates telles que le hamon, le jihada et le nakago, qui sont faciles à ignorer à l'œil nu. Cependant, même les épées désignées comme trésors nationaux ou biens culturels importants courent toujours le risque d'être perdues en raison des incendies, tremblements de terre et de la détérioration avec le temps.

Contre ce contexte, les efforts pour enregistrer et préserver les katana sous forme de données numériques précises progressent rapidement ces dernières années. Les musées, les institutions de recherche et les entreprises privées travaillent ensemble pour construire des « archives numériques » en utilisant les scanners CT (tomographie informatisée) et les scanners 3D haute précision. Cet article explore cet avant-garde sous trois angles : la technologie, les exemples de cas et les défis.

Enregistrement des lames par scan CT et scanners 3D

Le scanner CT est une technologie révolutionnaire qui peut analyser la structure interne de la lame sans destruction. Il peut visualiser en trois dimensions la structure en couches du tamahagane, l'état de liaison entre le shingane et le kawagane, et la distribution de l'acier causée par la forge répétée.

Au Musée national de Tokyo, les analyses des épées désignées comme biens culturels importants sont effectuées à l'aide d'un micro-scanner CT, permettant une analyse de la structure interne avec une résolution inférieure à 0,1 mm. Cela permet de confirmer les méthodes de forge difficiles à distinguer par l'apparence seule -- comme la présence ou l'absence de hon-sanmai, kō-buse et mune-yaki -- et de lire l'historique des réparations et polissages passés. La capacité à « voir » l'intérieur sans abraser la lame est extrêmement importante du point de vue de la protection du patrimoine culturel.

D'autre part, la mesure externe utilisant des scanners 3D peut enregistrer la courbure de la lame (sori), la longueur du tranchant (hachō), et les changements de largeur à la base et à la pointe avec une précision de 0,05 mm. Comparée aux mesures manuelles traditionnelles, elle a une meilleure reproductibilité et permet un suivi plus facile des changements avec le temps sur des périodes de plusieurs décennies. Pour les chercheurs en épées, elle est devenue un outil puissant pour comparer quantitativement la « posture » (sugata) de chaque lame.

Le défi technique de la préservation numérique des hamon

L'une des plus grandes beautés du katana est le hamon. C'est un motif blanc qui naît lors du trempage du tranchant, et il a des motifs différents selon l'école et le maître sabreur comme le chōji, gunome et suguha. Cependant, l'enregistrement numérique du hamon est techniquement très difficile.

La raison en est que le hamon change dramatiquement d'apparence en fonction de la direction de l'éclairage. Sous différents angles d'éclairage, il montre des apparences complètement différentes, et une seule photographie ne peut pas suffisamment enregistrer la beauté originelle. La technologie RTI (Reflectance Transformation Imaging) est considérée comme la solution à ce problème. Elle peut combiner plusieurs images prises sous éclairage multi-angle et reproduire l'état de surface sous n'importe quelle direction de source lumineuse après la prise de vue.

Dans le projet « Sword Cultural Property Database » mené en collaboration par l'Agence pour les affaires culturelles et la Société japonaise de science du patrimoine culturel, des efforts sont faits pour enregistrer les détails du hamon par photographie RTI. L'accumulation de données objectives sur le hamon indépendantes des conditions d'éclairage d'exposition rend la comparaison et l'analyse entre chercheurs beaucoup plus faciles.

De plus, la technologie de « scan 3D polarisé » pour mesurer les surfaces métalliques brillantes avec haute précision approche de la phase de mise en pratique. Bien que la réflexion spéculaire interfère avec la mesure dans les scanners de lumière structurée ordinaires, la combinaison de filtres de polarisation permet de capturer les caractéristiques microscopiques du plan de tranchant. On attend également l'application à l'enregistrement de la texture du jihada -- tels que itame, mokume et masame.

Exemples de musées en ligne et d'expositions virtuelles

Les résultats de l'archivage numérique font l'objet d'une divulgation publique croissante sous forme d'expositions virtuelles.

Au « TNM & TOPPAN Museum Theater » du Musée national de Tokyo, des expériences virtuelles d'épées utilisant la RV ont été réalisées. Une épée nationale au trésor a été numérisée en 3D et créée comme contenu de RV qui peut être observée à grandeur nature. L'expérience d'observation libre d'une épée sous tous les angles, ce qui n'était pas possible à travers une vitrine dans une exposition physique, a reçu des évaluations élevées.

Le Musée national de Kyoto participe également au projet « e-Kokuho » et publie les données d'image de ses trésors nationaux et biens culturels importants. Pour les épées, les images en gros plan du nakago et des mei, ainsi que les photographies du hamon peu après le polissage, sont également enregistrées et ont une grande valeur en tant que matériel de recherche.

Dans le secteur privé, le site portail spécialisé « Touken World » a mis à disposition gratuitement une base de données d'images d'épées comportant plusieurs milliers d'articles. Il permet non seulement une recherche transversale des collections des musées et galeries d'art à l'échelle nationale, mais offre également un contenu interactif qui explique les noms des différentes parties de l'épée dans un modèle 3D, et est utilisé comme matériel d'introduction pour les débutants.

À l'étranger, le Musée métropolitain de New York publie, conformément à la politique « Open Access », les métadonnées et les images haute résolution de ses katana sous licence CC0. Un environnement où les chercheurs peuvent télécharger et utiliser librement les données favorise considérablement la recherche internationale sur les épées.

État actuel et défis de l'utilisation de la technologie numérique

Bien que la diffusion de l'archivage numérique progresse régulièrement, il y a aussi de nombreux défis à résoudre.

Manque de normalisation des données : Chaque institution enregistre selon ses propres conditions de prise de vue et formats de données, ce qui rend la comparaison transversale difficile. Une norme internationale définissant un format unifié pour les données numériques des épées n'existe pas, et il est urgent d'établir une infrastructure pour intégrer et utiliser les données de différentes institutions.

Pénurie de personnel spécialisé : Les personnes possédant à la fois une expertise en numérisation 3D et en traitement d'images et des connaissances en évaluation d'épées sont extrêmement rares. De la configuration des conditions de prise de vue à l'interprétation des données obtenues, une expertise technique et un jugement d'expert sont tous deux essentiels, et la formation de tels professionnels nécessite beaucoup de temps et une éducation systématique.

Barrières de coût : Les scanners 3D haute précision nécessitent un investissement en équipement de plusieurs millions à plusieurs dizaines de millions de yens. Le coût d'introduction est élevé pour les musées régionaux et les collectionneurs privés, et il y a une tendance à ce que la numérisation soit dominée par les grandes institutions publiques. En 2026, certaines petites et moyennes institutions commencent à entreprendre des efforts en utilisant le financement participatif et les subventions.

Attentes et limitations de l'authentification par IA : La recherche progresse sur l'utilisation de l'apprentissage automatique pour déduire l'auteur et l'école à partir des motifs du hamon. Des expériences de classification du hamon par modèles d'apprentissage profond ont rapporté une certaine précision, mais l'authentification nécessite des éléments multiples tels que l'observation visuelle, la texture tactile et l'équilibre des poids, et l'IA n'a pas atteint le stade de remplacer l'expérience d'expert. Son utilisation en tant qu'« outil d'aide » est plus réaliste.

Perspective future -- Fusion du numérique et de la tradition

L'archivage numérique apporte de nouvelles possibilités pour la « transmission » du katana.

Tout d'abord, il y a la réduction du risque de perte. La perte causée par les incendies, les tremblements de terre et les vols est la menace majeure pour le patrimoine culturel, mais les données numériques précises peuvent servir de guide pour la restauration. Le cas où les données de numérisation 3D ont été utilisées pour les considérations de restauration lors de l'incendie du château de Shuri en 2019 a fait connaître au public l'importance de la conservation numérique du patrimoine culturel. Cette leçon s'applique aussi au domaine des épées, et la numérisation prioritaire des principales institutions de conservation s'accélère.

Ensuite, il y a la transmission de la technologie du sabrier. En analysant précisément les œuvres des sabreurs qui se retirent, on espère construire un « maître numérique » qui quantifie les caractéristiques des techniques de forge et que la prochaine génération d'artisans peut consulter. Il est possible de visualiser et partager sous forme de données une partie des techniques qui ont été transmises oralement ou par imitation.

De plus, il y a la promotion de la recherche mondiale sur les épées. La recherche comparative avec les katana dans les collections étrangères est rendue beaucoup plus facile par le partage de données numériques. En particulier, le rôle joué par les données numériques dans l'enquête sur la provenance des épées qui se sont échappées après la guerre est considérable, et cela deviendra probablement la clé pour promouvoir la coopération internationale entre les institutions de conservation.

La numérisation en archives du katana a le potentiel de révolutionner tous les stades de la recherche, de l'éducation, de l'appréciation et de la transmission, bien au-delà de la simple « préservation ». Du point de vue de la fusion de la tradition et de la technologie de pointe, les efforts du monde des épées deviennent progressivement un modèle pour d'autres domaines du patrimoine culturel.