Úterý 28. června 2022, svátek má Lubomír
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Úterý 28. června 2022 Lubomír

Vědci vtipně vyřešili záhadu účesu svaté Zdislavy. Podívejte se jak

Jako forenzní kriminalisté postupovali odborníci smíšeného česko-brazilského týmu při vizualizaci zapomenuté podoby svaté Zdislavy z Lemberka. Stovky let ležely její ostatky v zemi a z lebky mnoho nezbylo. Přesto nyní poprvé, po 766 letech od její smrti, známe její přesnou podobu. Ve středu měla svatá Zdislava svátek.

Z lebky svaté Zdislavy z Lemberka toho mnoho nezbylo. Přes 450 let její ostatky ležely v hrobě a během přestaveb kláštera s nimi bylo manipulováno. Když je dostali do rukou novodobí archeologové, rozpadaly se. Odborníci je sice v sedmdesátých letech (ze stejné doby je i hedvábná látka, kterou je lebka vycpána) slepili s tehdy maximálně možnou přesností, ale chyběla téměř celá spodní čelist i některé další části. Nebylo tedy vůbec jisté, zda půjde přesnou podobu světice zrekonstruovat.

Nápad na vizualizaci podoby svaté Zdislavy vznikl počátkem roku 2018 v hlavě velitele komendy svaté Zdislavy Řádu svatého Lazara Jeruzalémského, Augustina Karla Andrleho Sylora. On je duchovním otcem myšlenky i organizátorem celého procesu, při kterém byla lebka kombinací dvou metod zdigitalizována do 3D modelu českou společností Geo-cz

Brazilský odborník na 3D grafiku Cícero Moraes pak „vrátil“ Zdislavě po téměř 800 letech její skutečnou podobu. Nebyl to jeho první svatý, už předtím pracoval na podobných úkolech přímo pro Vatikán.

Pečeti na schráně s lebkou svaté Zdislavy v poutní bazilice sv. Vavřince a sv. Zdislavy v Klášteře Jablonné v Podještědí.

Pečeti na schráně s lebkou svaté Zdislavy v poutní bazilice sv. Vavřince a sv. Zdislavy v Klášteře Jablonné v Podještědí.

Lebka svaté Zdislavy uložená ve schráně na oltáři v poutní bazilice.

Lebka svaté Zdislavy uložená ve schráně na oltáři v poutní bazilice.

Pohled do poutní baziliky. 

Pohled do poutní baziliky. 

Klášter Jablonné v Podještědí s poutní bazilikou sv. Vavřince a sv. Zdislavy.

Klášter Jablonné v Podještědí s poutní bazilikou sv. Vavřince a sv. Zdislavy.

I díky Moraesovu věhlasu a zkušenostem firmy Geo-cz specializující se na zcela neinvazivní 3D modelaci a dokumentaci uměleckých i historických děl lebka svaté Zdislavy už v březnu 2018 ležela na točně improvizovaného fotostudia v poutní bazilice sv. Vavřince a sv. Zdislavy v Klášteře Jablonné v Podještědí, kde jsou ostatky světice uloženy. Bezpečnostní a liturgické předpisy totiž jinak manipulaci s lebkou přísně omezují. I samotní členové řádu Dominikánů, kterým klášter patří, však velmi stáli o to, aby mohli světici, která je patronkou rodiny, Litoměřic i celého Jabloneckého kraje, pohlédnout do očí. 

Od tohoto týdne se mohou na tvář svaté Zdislavy podívat i běžní návštěvníci kláštera. Než se tam vypravíte, přečtěte si, jak celý proces samotné digitalizace a vizualizace obličeje probíhal.

Budou nám kosti stačit?

Už za svého života byla Zdislava uznávanou léčitelkou. Mnozí dokonce věří, že její schopnosti se neztratily ani po smrti. I proto jsou ostatky dodnes hojně navštěvované. Zemřela v roce 1252 v Lemberku, rok jejího narození přesně neznáme. 

Podle věhlasného antropologa Emanuale Vlčka se Zdislava nedožila více než 35 let. Určil to na základě analýzy lebečních švů a zubů. Odborníci z Univerzity Karlovy později stanovili maximální věk na 33 let. Zjistili dokonce i krevní skupinu světice - A. Podle dochovaných svalových úponů (které jsou podstatné i pro vizualizaci podoby obličeje) vědci zjistili, že Zdislava byla drobnější, štíhlé postavy a měřila 160 centimetrů. Velikost úponů ukazovala na pouze lehce vyvinuté svalstvo v rámci celé postavy.

3D snímek lebky doplněný o dopočítanou a domodelovanou čelist. 

3D snímek lebky doplněný o dopočítanou a domodelovanou čelist. 

Dopočítaná část lebky. Model je sestavený v upraveném programu české společnosti Geo-cz.

Dopočítaná část lebky. Model je sestavený v upraveném programu české společnosti Geo-cz.

Boční pohled na lebku svaté Zdislavy z Lemberka ukazuje hedvábnou látku vloženou do mozkovny v sedmdesátých letech kvůli křehkosti lebky.

Boční pohled na lebku svaté Zdislavy z Lemberka ukazuje hedvábnou látku vloženou do mozkovny v sedmdesátých letech kvůli křehkosti lebky.

Pohled na lebku zezadu.

Pohled na lebku zezadu.

Pro vizualizaci podoby Zdislavy byly pochopitelně klíčové kosterní pozůstatky hlavy. Když je spoluautor projektu geofyzik Jiří Šindelář obhlížel, musel konstatovat, že se téměř nedochovala spodní čelist. Bez ní by však stanovení skutečné podoby nebylo možné. Výsledek by byl více než vědeckou prací pouhým uměleckým ztvárněním. Naštěstí se dochovaly alespoň dva fragmenty spodní čelisti a řada zubů. 

Podle obroušení zubů obou čelistí nakonec bylo možné vypočítat, jak přesně chybějící část vypadala a domodelovat ji pomocí 3D softwaru. Klíčové pro základní údaje o tvaru obličeje jsou také lícní kosti. I ty se dochovaly, stejně jako nosní kosti (respektive jejich náběh) a očnice. Po konzultaci s Moraesem bylo rozhodnuto, že i s takto malým počtem lebečních kůstek je stanovení podoby světice možné.

Neklidný odpočinek

Ostatky Zdislavy z Lemberka byly poprvé exhumovány z hrobu kvůli stavbě nového kostela v roce 1702. Vráceny do hrobky byly teprve o téměř třicet let později, v roce 1731.

V roce 1907 byla Zdislava blahořečena a proto byly kosti o rok později opět vyzvednuty. I v dalších letech bylo s ostatky relativně často manipulováno. 

Rozsáhlou fotodokumentací prošly jak části těla uložené v hrobce, tak i lebka ve skleněné schráně, v roce 1979.

Rentgenu a laseru vstup zakázán

Do Jablonného desátého března vyrazilo speciální polní studio, ve kterém bylo možné lebku nasnímat pomocí kombinace dvou metod - fotogrammetrie a videogrammetrie. Základním požadavkem historiků a církve bylo, že lebka nesmí být vystavena žádným paprskům. Použití laseru nebo rentgenu bylo vyloučeno. 

Fotogrammetrie a Videogrammetrie

Fotogrammetrie je metoda zabývající se rekonstrukcí tvarů, měřením rozměrů a určováním polohy předmětů, které jsou zobrazeny na fotografických snímcích. Obecněji lze fotogrammetrii definovat jako vědní obor, zabývající se zpracováním informací na fotografických snímcích.

Videogrammetrie pak řeší podobné úkoly, používá však videozáznamu.

Fotogrammetrie i videogrammetrie jsou zcela neinvazivní a neozáří snímaný předmět žádnými paprsky. Jejich princip zjednodušeně řečeno spočívá v tom, že zkoumaný předmět se podrobně nafotí ze všech úhlů. V praxi to probíhalo tak, že lebka se otáčí na speciální točně, která je synchronizovaná se závěrkou fotoaparátu a videokamerou. Snímky a video pak poskytnou dostatek obrazových dat pro vytvoření 3D modelu. 

Specialitou české firmy Geo-cz je kombinace obou metod, kdy při snímání zejména v polních podmínkách může dojít k nežádoucím odleskům nebo jiným chybám. Takto postižená místa, respektive data o nich, jsou pak doplněna ze záznamu kamery. 

Přesná vizualizace obličeje vyžaduje až překvapující přesnost snímání. Proto Martin Frouz, který je specialistou na fotografickou dokumentaci, využívá pro fotografování pouze objektivy s pevným ohniskem (u lebky to byl 100mm portrétní objektiv).

Fotogalerie

Důvod může znít pro laika překvapivě. Transfokátorový (zoomovací) objektiv totiž není mechanicky tak tuhý, jako pevný manuální objektiv. Jeho optická osa se kvůli tomu může odklonit a měnit svou polohu během fotografování, při manipulaci se samotným fotografickým přístrojem. 

I tyto minimální změny v optické sestavě objektivu by pak mohly zanést do celého řetězce pro finální výsledek už v zárodku zásadní nepřesnost. To u pevného manuálního skla s tuhým ostřením od renomované značky nehrozí.

Jak vysvětluje Jiří Šindelář, jeden z autorů kombinace snímacích metod: „Při vytváření 3D modelu pracujeme se subpixelovou přesností. I proto spolupracujeme pouze s profesionály v daných oborech. Fotograf fotí, geodet měří. Při dopočítávání objemu a podoby lebky jsme si nemohli dovolit ani ty nejdrobnější odchylky.“ 

Kvůli absolutní přesnosti a eliminaci jakýchkoliv paprsků se také zásadně využívá manuální ostření. Fotí se pochopitelně na full-frame zrcadlovku, do formátu RAW a bez použití jakékoliv kompenzace v podobě elektronických filtrů.

Sestavování mobilního fotostudia pro fotogrammetrii a videogrammetrii v Klášteře Jablonné.

Sestavování mobilního fotostudia pro fotogrammetrii a videogrammetrii v Klášteře Jablonné.

„I když pracujeme často v improvizovaných podmínkách a v časové tísni, snažíme se vždy aplikovat alespoň základní ateliérové svícení za pomocí definovaných zdrojů světla. Podstatná je známá teplota chromatičnosti, ateliérové rozestavění, atd.“ vysvětluje fotograf Frouz. 

Na videogrammetrii využívají v Geo-cz 4K kamery značky DJI. Objekt točí rychlostí 30 snímků za sekundu. „Snažíme se využívat nejmodernější techniku, ovšem při dodržení klasických řemeslných postupů, které jsou pro daný účel již odzkoušené. To však neznamená, že bychom průběžně netestovali nové moderní technologie a postupy, ale není vhodné experimentovat při zakázkách, tam musí být již vše otestované a odzkoušené,“ dodává Frouz.

Tým kolem Geo-cz už stejnou kombinací metod v roce 2016 přesně zdigitalizoval Svatováclavskou korunu a Závišův kříž. Firma také aktuálně vyvíjí novou metodiku a technologii pro mapování obtížně zmapovatelných prostor, jako jsou zatopené jeskyně. 

Za dvě hodiny byla lebka nasnímána a mohla se při dodržení veškeré piety a liturgických pravidel opět vrátit do speciální prosklené schrány na oltář kláštera.

Špatně slepená lebka s předkusem

Existuje celá řada softwarů pro vytváření 3D modelů. Většina z nich však podle Šindeláře neumí v protokolu doložit přesnost provedeného výpočtu. A to je pro geodeta klíčové. Před tím, než je 3D model lebky (nebo jiného předmětu) předán k dalšímu zpracování, musí být jisté, že nedošlo při kvantifikaci nasnímaných dat k chybě. Zároveň kontrola pomocí výstupních protokolů umožňuje přenechat „mechanickou“ část procesu i lidem méně zasvěceným. Proto například na digitálním modelu lebky mohl pracovat i Šindelářův syn, toho času student soukromého gymnázia v Táboře. 

Průběžná dokumentace rekonstrukce podoby svaté Zdislavy z Lemberka.
Průběžná dokumentace rekonstrukce podoby svaté Zdislavy z Lemberka.

Základní 3D model lebky. Vlevo čísla označují antropologické body, které určí definitivní podobu tváře světice.

Hotový 3D model Zdislaviny lebky odeslali čeští odborníci do Brazílie Cicero Moraesovi. Ten při bližší prohlídce modelu zjistil nesrovnalosti proti přirozené anatomii lebky. Jinými slovy potvrdil, že lebka byla archeology kdysi slepena nepřesně. Před nástupem 3D technologií by bylo nutné model lebky rozebrat a pracně sestavit znovu. Dnes na opravu stačilo několik kliknutí myší. Moraes také podle nově sestaveného modelu a opotřebení řezáků zjistil, že Zdislava měla předkus. Na zubech byl totiž patrný hluboký nůžkovitý skus.

800 let zapomenutá tvář

Pak nastala pro laika zřejmě nejpůsobivější část procesu - návrat podoby zapomenuté téměř 800 let. Moraes nejprve na lebku nanesl svalovou hmotu. Její sílu mu naznačily dochované svalové úpony. I v obličeji měla Zdislava pouze lehce vyvinuté svaly. 

Průběžná dokumentace rekonstrukce podoby svaté Zdislavy z Lemberka.
Průběžná dokumentace rekonstrukce podoby svaté Zdislavy z Lemberka.
Průběžná dokumentace rekonstrukce podoby svaté Zdislavy z Lemberka.

Postupné nanášení svalové hmoty podle dochovaných svalových úponů.

Poté přišly na řadu další měkké tkáně jako je tuk, podkožní vrstvy a tak dále. Vědec proto na lebce vyznačil takzvané antropologické body. Pro tyto markry existuje databáze, ze které lze určit tloušťku vrstvy tkání v daném bodě. Seznam je roztříděn pro vybrané markry podle etnika, pohlaví, geografie a dalších parametrů. Kvůli přesnosti se kombinují různé metody výpočtů. Nos se například modeluje podle výsledků několika antropologických prací.

Lebka potažená svaly a měkkými tkáněmi s vyznačenými antropologickými body.

Lebka potažená svaly a měkkými tkáněmi s vyznačenými antropologickými body.

Až potud je výsledný obličej velmi věrný skutečnosti. Stejnou metodu používají i kriminalisté při nálezu kosterních pozůstatků neznámých obětí trestného činu. Další fáze vizualizace podoby obličeje však již s sebou nese prvky umělecké licence autora.

Záhada nejen Zdislavina účesu

Barva kůže, její vady, hustota obočí nebo barva vlasů a jejich délka či podoba účesu jsou parametry, na které u podobných případů většinou nedokáže ani moderní věda odpovědět. O očích a vlasech by nám teoreticky mohla něco naznačit DNA, ta se však u takto starých kosterních ostatků nezachovala.

Jaké to je zestárnout o 40 let?

Tisíce ztracených dětí ročně. Některé byly prokazatelně uneseny, o jiných nevíme vůbec nic. Prostě zmizely. Jediné, co po nich zůstalo, jsou fotografie. Ty však již neodpovídají současné podobě hledané osoby.

Vyzkoušeli jsme program, který policie v USA používá k umělému zestárnutí hledaných dětí a jiných osob. 

Naštěstí existují vodítka, která nám umožní i tyto neznámé prvky podoby světice alespoň trochu poodhalit.

Začněme účesem a barvou vlasů. Obojí zásadně mění vzhled člověka, a proto například policejní identikity hledaných osob s neznámou podobou, sestavenou výše popsanou nebo podobnou metodu, tyto parametry maximálně potlačují nebo nabízí více možností. 

U šlechtičny ze 13. století však podobný problém řešit nemusíme. Protože víme, že byla vdaná a nosila podle dobové módy a víry na hlavě šátky. Jeden omotaný kolem krku a nasazený na hlavu, druhý pak celý komplet překrýval (někdy byl ke spodní části i přišitý). Ukazovat vlasy na veřejnosti bylo u vdané urozené ženy ve 13. století nemyslitelné.

Problém s vlasy tedy vědci řešit nemuseli. Barvu kůže a očí však ano. Současné xenofoby by zřejmě překvapilo, jak už před téměř osmi sty lety byla populace Evropy etnicky promíchaná. Podle historiků totiž již v desátém století byly genotypy na našem území tak ovlivněny migrací, že původní úvaha autorů projektu o „slovanské“ barvě vlasů a očí vzala za své. O Zdislavě sice víme, že byla běloška, přesnou barvu kůže však určit nelze. Otec Přibyslav z Křižanova byl důvěrníkem Václava I., matka Sibyla pocházela z Itálie z okruhu královny Kunhuty.

Průběžná dokumentace rekonstrukce podoby svaté Zdislavy z Lemberka.
Průběžná dokumentace rekonstrukce podoby svaté Zdislavy z Lemberka.
Průběžná dokumentace rekonstrukce podoby svaté Zdislavy z Lemberka.

Vlevo prvotní model obličeje svaté Zdislavy ještě bez zabarvení kůže a očí. Vpravo finální podoba.

Díky italské mamince tak alespoň můžeme lépe usuzovat na barvu očí. Pokud by totiž geneticky více podědila po ní, mohla mít oči pravděpodobně hnědé. Proto také vědci nejprve zkusili tuto variantu. Z estetického pohledu se však neosvědčila. Zdislava tak nakonec má oči nevýrazné modrošedé, odpovídající „průměrné“ barvě očí středoevropské populace.

Stejně jako oči nebo barva kůže spadá do umělecké představy i velikost obočí a případné kožní vady. Pokud by měla Zdislava v obličeji nějaké výrazné kazy způsobené nemocí nebo například zraněním, bylo by možné je zrekonstruovat pouze v případě, že by zanechaly nějaké stopy v kostech (jako například u Karla IV) nebo alespoň v soudobých kronikách.

Autor:
  • Nejčtenější

Aerolinky ruší tisíce prázdninových letů. Pilot vysvětluje proč

Tisíce zrušených letů, mnohahodinové fronty, vyčerpaný personál ostřelovaný výpověďmi. Současné letectví je v těžké...

Kladivo na ruské dělostřelectvo. HIMARS se zapojil do bojů

Americký dělostřelecký systém HIMARS, po kterém Ukrajina volá už několik týdnů, byl konečně dopraven k bojujícím...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Microsoft kdysi vyřešil jeden problém monočlánků. Trik se však nevyužívá

Bez monočlánků a baterií se dnes už jen těžko obejdeme. Musíme však mít na paměti, že jejich životnost je omezena, u...

Stop pro letoun F-35? Švýcaři prověřují podezřelé nesrovnalosti v tendru

Úspěšné tažení letounů F-35 Evropou v roce 2021 pokračovalo ve Finsku a Švýcarsku. V alpské zemi se však nad nákupem...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Slovenské ministerstvo popřelo, že by chtělo koupit stíhačky F-35 místo F-16

Válka na Ukrajině významně rozhýbala mezinárodní obchod se zbraněmi. Mnoho zemí se najednou cítí být ohroženo tak, jak...

Nadané děti mají společné rysy. Rodiče to někdy nepoznají, říká expert Mensy

Premium Pouhá dvě promile populace – tedy jenom jeden člověk z pěti set – má IQ vyšší než 150. Zhruba každý padesátý má přes...

Cesta do Chorvatska 2022: Jak projet rozkopané Slovinsko a tankovat v Maďarsku

Premium Dobrá zpráva pro dovolenkáře mířící autem na Jadran. Cesta byla letos hladká, na nejrychlejší trase přes Vídeň, Graz...

Ekonomie hlouposti: počet hlupáků „v oběhu“ je vyšší, než si myslíte

Premium Hloupí lidé patří ekonomicky k nejnebezpečnějším. Za hloupé je třeba považovat ty, kteří škodí druhým i sobě samým. V...

  • Další z rubriky

Vědci už asi vědí, zda byli dinosauři teplokrevní

Druhohorní neptačí dinosauři byli v některých případech teplokrevní podobně jako jejich vývojoví potomci ptáci. V tomto...

Dinosaurus, který měl být „chybějícím článkem“ ve vývoji živočišstva

Jeden z nejznámějších „fosilních“ živočichů všech dob, specializovaný opeřený teropodní dinosaurus druhu Archaeopteryx...

Posledních osm procent lidského genomu bylo konečně rozluštěno

V roce 2003 vědci oznámili, že byl nahrubo přečten lidský genom. To znamenalo, že bylo rozluštěno 92 procent lidského...

Laboratoř zkázy dinosaurů. Našla se noha i s kůží, pro palentology zázrak

Premium Před 66 miliony lety dopadl na Zemi asteroid, který téměř zničil život na planetě. Dokonalé svědectví o síle katastrofy...

Aerolinky ruší tisíce prázdninových letů. Pilot vysvětluje proč

Tisíce zrušených letů, mnohahodinové fronty, vyčerpaný personál ostřelovaný výpověďmi. Současné letectví je v těžké...

Kladivo na ruské dělostřelectvo. HIMARS se zapojil do bojů

Americký dělostřelecký systém HIMARS, po kterém Ukrajina volá už několik týdnů, byl konečně dopraven k bojujícím...

Někde bědují nad benzinem, jinde už hladoví. Zdražování pociťují lidé všude

To, že je všechno dražší a že pravděpodobně bude ještě o něco hůř, se rozhodně netýká jen Česka. Britský deník The...

Tradiční hluboká orba vadí Bruselu. Čeští farmáři mohou přijít o peníze

Premium Jarní ječmen, který se používá v pivovarnictví a sladařství, ztratí kvalitu. Česká pole už nebudou jako dřív a farmáře...

Proč dřív lidé vypadali na fotce starší. Rychleji se stárnulo, nebo je to klam?

Premium Tak schválně, udělejte si čas a zalistujte rodinnými alby. Podívejte se na svoje rodiče, prarodiče, praprarodiče. A...