NASA a creat o tehnică de procesare a imaginilor pentru Marte. Acum scoate la lumină picturi rupestre antice de pe Pământ

O tehnică de procesare a imaginilor dezvoltată pentru a scoate mai bine în evidență detaliile de pe suprafața lui Marte are o utilizare surprinzătoare aici, pe Pământ. Un pasionat de artă rupestră a folosit metoda pentru a face vizibile picturi atât de șterse încât aproape dispăruseră în imaginile obișnuite.

Povestea începe cu Jon Harman, un pasionat de artă rupestră care a descoperit în 2005, la o conferință, cât de mult poate schimba o imagine aplicarea unei tehnici numite „decorrelation stretch”. Metoda fusese utilizată de cercetători pentru imaginile obținute din spațiu, inclusiv pentru studierea suprafeței marțiene. Harman și-a dat seama că aceeași idee ar putea fi folosită pentru a recupera detalii pierdute din picturile și desenele foarte vechi de pe stânci.

Tehnica NASA a ajuns, din greșeală, în arheologie

„Decorrelation stretch” este o metodă de procesare care amplifică diferențele de culoare dintre elementele unei imagini. În cazul fotografiilor realizate pentru cercetarea suprafeței lui Marte, acest lucru poate face mai ușor de observat variații subtile care altfel s-ar pierde în imaginea originală, se arată pe site-ul oficial al NASA.

Pentru Harman, principiul era perfect aplicabil și artei rupestre. El avea deja experiență în procesarea imaginilor medicale și un doctorat în matematică, așa că, după ce a găsit o lucrare NASA care explica algoritmul, a început să-l adapteze. „Am știut din experiența mea cu imaginile medicale că pot să fac asta”, a explicat Harman pentru NASA.

Așa a apărut Dstretch, un plug-in creat inițial pentru ImageJ, un program open-source dezvoltat de National Institutes of Health. Ulterior, Harman a realizat și aplicații pentru Android și iOS care folosesc o versiune simplificată a tehnicii.

Diferența față de o simplă creștere a contrastului este importantă. Algoritmul nu face doar culorile mai puternice, ci transformă distribuția lor într-un interval mai larg, astfel încât diferențe foarte mici dintre pigmenți să devină vizibile. NASA descrie procesul ca pe unul mai complex, care implică inclusiv transformarea matricilor de culoare.

Primul test important a venit chiar din fotografiile făcute de Harman în Baja California, Mexic. Când a aplicat Dstretch imaginilor din peștera San Borjitas, în mijlocul unei picturi a apărut o figură galbenă care era aproape imposibil de observat în fotografia originală. Pentru Harman, acesta a fost momentul în care a înțeles că metoda chiar poate fi utilă în cercetarea artei rupestre.

Vezi și:

Mormânt vechi de 1.700 de ani, descoperit în Egipt. Ascunde un poem funerar în greaca veche și hieroglife rare

Oamenii de știință au găsit o metodă pentru a citi sulurile carbonizate de la Herculaneum

Vezi Galerie 2 Imagini

Dintr-o figură aproape invizibilă la sute de picturi descoperite

După experimentul din Baja California, Dstretch a început să fie folosit de arheologi și cercetători din mai multe țări. Metoda putea scoate la suprafață imagini și detalii pe care ochiul liber nu le mai distingea, fără ca pereții sau picturile să fie modificați fizic.

Unul dintre cele mai spectaculoase exemple vine de la Angkor Wat, complexul de temple din Cambodgia. Între 2010 și 2012, arheologul singaporez Noel Hidalgo Tan a folosit Dstretch pentru a examina pereții și suprafețele complexului. A descoperit peste 200 de picturi care erau atât de estompate încât multe dintre ele abia puteau fi observate fără procesarea imaginilor.

Printre ele se află și o imagine aflată într-o încăpere din apropierea vârfului turnului central al templului. Procesarea fotografiei a scos în evidență membrii unui ansamblu muzical tradițional cambodgian, cunoscut sub numele de pinpeat.

Descoperirile nu s-au oprit în Cambodgia. NASA spune că Dstretch a fost folosit pentru identificarea și clarificarea unor imagini antice din mai multe regiuni ale lumii, inclusiv în Egipt, Canada și Grecia. În unele cazuri, tehnica a ajutat la observarea unor clădiri antice îngropate, iar în altele a fost utilizată pentru examinarea tatuajelor de pe mumii.

Harman spune că a fost surprins de numărul și varietatea aplicațiilor găsite de cercetători. Inițial, se gândea în principal la arta rupestră, însă metoda s-a dovedit utilă oriunde diferențele foarte slabe de culoare ascundeau informații importante.

De ce funcționează atât de bine pe imaginile vechi

Picturile rupestre nu dispar întotdeauna complet. Pigmenții se pot degrada, pot fi acoperiți de depuneri sau pot ajunge să aibă o culoare atât de apropiată de suprafața stâncii încât diferența este aproape imposibil de văzut cu ochiul liber.

O fotografie obișnuită poate păstra însă diferențe subtile între aceste culori. Dstretch încearcă să le amplifice prin redistribuirea informației cromatice din imagine. Astfel, o zonă care pare aproape uniformă în fotografia originală poate deveni mult mai ușor de interpretat după procesare.

Asta nu înseamnă că algoritmul „inventează” picturi acolo unde nu există. El lucrează cu informația deja captată de cameră și încearcă să scoată în evidență diferențele cromatice existente. Tocmai de aceea, imaginile procesate trebuie interpretate în continuare de arheologi și specialiști, care trebuie să stabilească dacă ceea ce apare în fotografie reprezintă într-adevăr o intervenție umană și ce semnificație are.

Cazul Dstretch este însă un exemplu foarte bun despre felul în care o tehnologie creată pentru cercetarea spațiului poate ajunge să rezolve o problemă complet diferită. NASA a folosit metoda pentru a înțelege mai bine imaginile satelitare și variațiile de pe suprafețe extraterestre, iar un cercetător pasionat de istorie a văzut în ea o oportunitate de a privi altfel vestigiile de pe Pământ.

Astăzi, aplicațiile dezvoltate de Harman au fost descărcate de mii de ori, iar el spune că primește aproximativ 200 de solicitări pe an legate de utilizarea Dstretch. Metoda continuă să fie folosită pentru artă rupestră, situri arheologice și alte imagini în care informația este prezentă, dar aproape invizibilă.

Poate că partea cea mai interesantă a poveștii nu este doar faptul că o tehnică NASA a ajuns în arheologie. Este faptul că uneori informația nu dispare complet, chiar dacă ochiul uman nu o mai poate vedea. Cu ajutorul procesării digitale, o imagine aparent banală poate păstra încă indicii despre oameni care au trăit cu sute sau chiar mii de ani în urmă.

Fundația Vodafone lansează platforma Hi Digital, care îi ajută pe seniori să folosească tehnologia cu mai multă încredere