Uygun Maliyetli LED Teknolojisi, Kazı İşlemlerinden Önce Gizli Katmanların Görülmesine Yardımcı Oluyor

Danimarka’daki Aarhus Üniversitesi ve Moesgaard Müzesi’nden araştırmacılar, normal renkli görüntülerde gözden kaçabilecek farklılıkları ortaya çıkarmak için LED çoklu spektral görüntüleme sistemi (LEDMSI) geliştirdi. Sistem, ultraviyoleden kızılötesine kadar çeşitli dalga boylarında LED’ler kullanıyor.

Farklı malzemeler, her bir dalga boyunda farklı tepkiler veriyor. Sonuç olarak, beyaz ışık altında neredeyse aynı renge sahip olan tortular, çoklu spektral görüntülerde belirgin farklar gösterebiliyor.

Ekip, ilk prototipi, yüzyıllar boyunca insan faaliyetlerinin sonucu oluşan koyu tortuların bir metreden fazla yığıldığı zengin bir Demir Çağı yerleşimi olan Sorte Muld’da test etti. Bu site, birçok katmanın ince, düzensiz ve benzer renkte olduğu için zorlu bir test alanıydı.

Sistem, aynı toprak profilini tüm 16 dalga boyunda fotoğrafladı. Araştırmacılar daha sonra spektral verileri istatistiksel yöntemlerle birleştirerek farklı tortular arasındaki kontrastı artırdı.

İşlenmiş görüntüler, çıplak gözle görmek zor olan sınırları ve değişiklikleri ortaya çıkardı. Bu özellikler, eski bir toprak yüzeyini ve aktivitedeki bir kırılmayı işaret edebilirken, bu yorumun doğrulanması için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır.

Bu tür ayrımcılıklar, kazı sırasında önemlidir. Arkeolojik tortular nadiren düzenli katmanlar halinde oluşur. İnsanlar çukurlar kazmış, toprak hareket ettirmiş, boşlukları doldurmuş ve eski faaliyetlerin üzerine inşa etmiştir. Sonuç olarak, yakınlardaki tortularda bulunan malzemeler her zaman aynı olayı temsil etmeyebilir.

Bu sınırlara daha net bir bakış açısı, arkeologların katmanları kaydetmelerine ve örnekler için daha iyi yerler seçmelerine yardımcı olabilir. Bu örnekler daha sonra yaş tayini veya diğer bilimsel testlere tabi tutulabilir.

Sistem ayrıca küçük kemik parçalarını bulmada da umut vaat etti. Ultraviyole ışık altında, bazı kemik parçaları floresan gösterdi ve çevreleyen topraktan ayrılması kolaylaştı.

Araştırmacılar, genellikle floresan fotoğrafçılığı için kullanılan optik filtreleri kullanmadan bu fluoresansı tespit ettiler. Bu, saha ekipmanlarını basitleştirebilir ve örnek alınması gereken malzemelerin aranmasını hızlandırabilir.

Arkeolojik kemikteki floresans, önceki çalışmalarda kollajen korunmasıyla ilişkilendirilmiştir. Kollajen, araştırmacıların DNA ve protein çalışmaları için örnekler seçtiğinde önemli bir faktördür. Bu çalışma, LEDMSI’nin en iyi DNA örneklerini belirleyip belirlemediğini göstermese de, floresan gösteren malzemelerin hızlı bir şekilde bulunmasını sağlayan bir yöntem sunmaktadır.

Araştırmacılar, sistemin maliyetinin benzer amaçlar için kullanılan hiperspektral sistemlere göre yaklaşık 20 kat daha düşük olduğunu belirtiyor. Ekip, ikinci versiyonu, iskelet kalıntılarının genellikle zayıf bir şekilde korunduğu Kuzey Jutland’daki Fredbjerg’de test etti.

Bazı mezarlarda, cesetler çoğunlukla toprakta sadece soluk izler olarak kalmaktadır. Çoklu spektral görüntüler, araştırmacıların daha fazla çalışma için örneklerin nereden alınacağına karar vermelerine yardımcı oldu.

Yeni sistem ayrıca daha hızlı çalışıyor. İlk prototipin tüm görüntü setini yakalaması beş dakikaya kadar zaman alırken, ikinci versiyon bu işlemi yaklaşık 30 saniyede tamamlıyor.

Araştırmacılar şu anda görüntülerin neredeyse anında saha ortamında işlenmesini amaçlıyor. Ayrıca analizlerin telefonlara veya diğer taşınabilir cihazlara entegre edilmesini de planlıyorlar.

Yapay zeka da bir sonraki adım olarak planlanıyor. Yazılım, farklı malzemelerin spektral kalıplarını öğrenebilir ve arkeologların kazı profilinde görünen şeyleri sınıflandırmasına yardımcı olabilir.

Aarhus Üniversitesi’nden doçent Søren Munch Kristiansen, sistemin arkeologlara toprağı görüntüleme konusunda daha fazla yol sunduğunu belirtiyor. Algoritmaların eğitimli arkeologların yerini almaması gerektiğini vurguluyor.

Moesgaard Müzesi’nden arkeolog David Stott, ekibin çoklu spektral verilerin normal görüntülerde kaçırılan bilgileri ortaya çıkarıp çıkarmadığını test ettiğini söylüyor.

Araştırmacılar, LEDMSI’nin yaygın olarak kullanılabilir bir saha aracı haline gelmeden önce daha fazla çalışmaya ihtiyaç olduğunu belirtiyor. Kamera sistemi, optik kalite, veri analizi ve arkeolojik malzemelerin sınıflandırılması için hala iyileştirmeler yapılması gerekiyor.

Yayın:

Stott, D., Tjelldén, A. K., Berthold, J., Crowther, J. M., Larsen, L. K., Maddox, T. A., … Kristiansen, S. M. (2026). Seeing the past in a new light: LED multi-spectral imaging as an interpretative aid for archaeological excavation. Journal of Archaeological Science, 192(106620), 106620.