Les Jardins Botaniques Royaux (“Royal Botanic Gardens” ou RGB) de Kew abritent l’une des plus grandes collections au monde d’échantillons de plantes et de champignons, avec plus de huit millions de spécimens provenant du monde entier.
Bien que l’accès à l’herbier et au fongarium de Kew soit gratuit pour les chercheurs, il est admis que la communauté scientifique mondiale tirerait d’innombrables avantages d’un accès encore plus large à ces ressources. C’est pourquoi l’équipe du RBG Kew s’est attelée à la tâche colossale de numériser l’ensemble de sa collection à l’aide du FUJIFILM GFX100S et du FUJINON GF63mmF2.8 R WR.
“Nous nous lançons actuellement dans notre projet le plus ambitieux à ce jour : la numérisation de plus de huit millions de spécimens de plantes et de champignons “, explique Marie-Hélène Weech, responsable des opérations de numérisation au RBG Kew.
“Ces spécimens sont à la base de la recherche sur nos plus grands défis mondiaux. La mise en ligne gratuite de toutes nos images et de tous nos spécimens permettra aux gens du monde entier d’y accéder, ce qui accélérera la recherche”.
Une question d’échelle
La numérisation de huit millions d’objets a posé des difficultés d’une ampleur inédite, explique Marie-Hélène. “Il s’agit d’une opération logistique de grande envergure”, note-t-elle.
Depuis le début du projet de numérisation, le RBG Kew a dû recruter, former et superviser une équipe importante – comprenant des responsables de la numérisation, des responsables de l’assurance qualité, du personnel d’exploitation, de soutien et de conservation, des chefs d’équipe et des gestionnaires de données.
“Nous n’avons pas fermé l’herbier ou le fongarium aux chercheurs et aux visiteurs”, poursuit Marie-Hélène. “Cependant, cela a posé des problèmes pour trouver de l’espace pour plus de 40 postes de travail d’imagerie – dans tout le bâtiment.
FUJIFILM GFX100S
L’équipe du RBG Kew, qui avait besoin d’une solution d’imagerie offrant une précision extrême et une grande facilité d’utilisation dans un flux de travail évolutif, s’est tournée vers le système FUJIFILM GFX.
“Nos feuilles de spécimens de taille standard sont photographiées avec des appareils photo GFX100S et l’objectif GF63mmF2.8 R WR “, explique Jonny Davies, responsable du support d’imagerie. “Les appareils photo ont été montés sur des caissons lumineux : des stations d’imagerie partiellement encastrées, généralement éclairées par des unités d’éclairage LED Kaiser RB 555 AS.
“Nous produisons des images pour la recherche scientifique ; par conséquent, la haute précision et la résolution étaient deux facteurs immuables”, souligne-t-il. “Le GFX100S contient un capteur grand format de 102 mégapixels. La taille physique de ce capteur maximise les détails de l’image, ce qui signifie que lorsque les chercheurs utilisent ces photos, la résolution leur permet d’étudier la texture et la structure complexe des parties de la plante.
“Un autre facteur a été la logistique”, ajoute Jonny. “L’imagerie est réalisée in situ dans l’herbier et le fongarium, plutôt que dans un environnement contrôlé en studio. Les défis, qu’il s’agisse de la limitation de l’espace ou de l’impact sur le travail d’autres collègues à Kew, sont en partie atténués par le petit format du GFX100S”.
Le processus d’imagerie
“Comme nous prenons des photos dans tout l’herbier, les paramètres d’exposition diffèrent d’une station à l’autre”, explique Jonny. “Nos ouvertures se situent généralement entre F11 et F13, ce qui permet de conserver une profondeur de champ suffisante pour s’adapter aux différentes hauteurs des spécimens.
“Nous équilibrons ensuite la vitesse d’obturation et la sensibilité ISO en fonction de cette ouverture. Il y a du passage autour des stations, il faut donc se méfier des vibrations de l’appareil photo lors du réglage de la vitesse d’obturation. Nous maintenons la sensibilité ISO aussi basse que possible dans ces circonstances.
“Pour maintenir la cohérence, nos images sont analysées par rapport aux normes d’imagerie FADGI (“Federal Agencies Digital Guidelines Initiative”), à l’aide du logiciel GoldenThread NXT. L’utilisation de ces lignes directrices nous permet de maintenir une certaine cohérence entre un grand nombre de stations.
“Nous visons une norme minimale de trois étoiles – avec des niveaux de performance des paramètres basés sur ceux utilisés pour les documents non reliés ou les peintures et l’art bidimensionnel.
Le volume de spécimens pouvant être photographiés en succession rapide a été considérablement augmenté – et le processus global simplifié – en connectant chaque GFX100S à un ordinateur dédié et en utilisant un logiciel pour le fonctionnement.
“Nos appareils photo sont reliés à des Mac Minis et connectés à Capture One”, explique Jonny. Il explique que les responsables de la numérisation peuvent alors utiliser les outils d’aide à la mise au point Live View de Capture One pour garantir une mise au point optimale et utiliser les commandes du clavier pour déclencher l’obturateur sans toucher le boîtier de l’appareil photo.
Le fichier peut ensuite être rapidement nommé à l’aide d’un lecteur de codes-barres portatif, avant d’être exporté, converti au format TIFF et numérisé à l’aide du logiciel de métadonnées sur mesure de Max Communications. “Le GFX100S est un équipement si convivial et si peu intimidant “, ajoute Jonny. “Cela a été utile car nos numérisateurs n’ont pas nécessairement une formation en photographie.
L’assistance technique indispensable du point de vue de la numérisation est assurée par le partenaire du projet, Max Communications, qui a également construit les stations sur mesure. Le logiciel de gestion propriétaire de l’entreprise, basé sur le cloud, permet de réaliser la transcription et l’enregistrement des métadonnées de la manière la moins chronophage possible.
Quelle est la prochaine étape ?
Avec des archives d’une telle ampleur, il était inévitable que des trésors cachés soient mis au jour. La redécouverte occasionnelle de spécimens manipulés par de célèbres scientifiques de l’époque victorienne, dont Charles Darwin, a ponctué le processus – et ces éléments d’histoire biologique offrent des possibilités d’étude dans de nombreux domaines.
“Nous espérons que notre portail de données et les informations mises à disposition sur le GBIF (“Global Biodiversity Information Facility”) constitueront une meilleure ressource pour les botanistes, les taxonomistes, les phytologues et les autres spécialistes de la biologie”, se réjouit Marie-Hélène.
Avec plus de deux millions de spécimens déjà disponibles sous forme numérique sur le GBIF et près de 1,5 million sur le portail de données de Kew à partir de juillet 2024, d’importantes recherches sont déjà menées à l’aide des archives numérisées – y compris un projet de conservation visant à protéger les espèces menacées dans les îles Vierges britanniques. Les avantages pour la recherche plus large sur le changement climatique sont potentiellement vastes.
“Nous sommes très enthousiastes à l’idée de voir comment les gens utiliseront la collection d’une autre manière, à laquelle nous n’avons pas encore pensé”, conclut Marie-Hélène. “En fin de compte, l’objectif est que les collections numériques soient un élément clé dans l’apport de nouvelles connaissances et de nouvelles solutions, ce qui aura un impact réel sur la résolution des problèmes mondiaux.
