Исследователи из Орхусского университета и музея Моесгор (Дания) разработали недорогую систему мультиспектральной визуализации на светодиодах (LEDMSI), которая помогает археологам выявлять скрытые слои и материалы до начала раскопок.

Система использует 16 длин волн света — от ближнего ультрафиолета до ближнего инфракрасного диапазона. Разные материалы по-разному реагируют на каждую длину волны, поэтому отложения, почти неразличимые по цвету при обычном освещении, могут четко различаться на мультиспектральных снимках.

Первый прототип протестировали на богатом археологическом памятнике железного века Сорте Мульд на острове Борнхольм. Это место стало серьезной проверкой: многие слои там тонкие, неровные и похожи по цвету. Система фотографировала профиль почвы при всех 16 длинах волн, после чего статистические методы объединяли спектральные данные, усиливая контраст между отложениями.

Обработанные изображения выявили границы и изменения, которые трудно заметить невооруженным глазом. Это важно, поскольку археологические отложения редко образуют аккуратные слои: люди копали ямы, перемещали почву и строили поверх более старых следов деятельности. Четкое понимание границ помогает археологам фиксировать слои и выбирать лучшие места для забора образцов, которые затем могут подвергнуться датировке или другим научным тестам.

Система также показала перспективность в поиске мелких фрагментов костей. Под ультрафиолетовым светом некоторые кости флуоресцировали, что облегчало их отделение от окружающей почвы. Это удалось обнаружить без оптических фильтров, обычно используемых для флуоресцентной съемки, что упрощает полевое оборудование и ускоряет поиск материала для отбора проб. Флуоресценция в археологических костях ранее связывалась с сохранностью коллагена, важного для исследований древней ДНК и белков.

Еще одно преимущество — стоимость. По словам исследователей, их прототип примерно в 20 раз дешевле гиперспектральных систем, используемых для аналогичных работ.

Вторая версия системы уже протестирована на кладбище поздней эпохи викингов и раннехристианского периода во Фредбьерге (Северная Ютландия), где скелетные останки часто плохо сохраняются. Мультиспектральные изображения помогли археологам решить, где собирать образцы для дальнейшего изучения. Новая версия работает быстрее: если первому прототипу требовалось до пяти минут на полный набор снимков, то второй справляется примерно за 30 секунд.

В планах исследователей — обработка изображений практически мгновенно в полевых условиях и адаптация анализа для портативных устройств. Также планируется использовать машинное обучение, чтобы программное обеспечение могло распознавать спектральные паттерны различных материалов и помогать археологам классифицировать находки в профиле раскопа.

Доцент Орхусского университета Сёрен Мунк Кристиансен подчеркнул, что система дает археологам больше способов изучения почвы, но алгоритмы не предназначены для замены обученных специалистов. Археолог музея Моесгор Дэвид Стотт добавил, что команда проверяет, выявляет ли мультиспектральные данные информацию в захоронениях, которую пропускают обычные изображения.

Исследователи отмечают, что для превращения LEDMSI в широко применимый полевой инструмент потребуется дальнейшая работа над камерой, оптическим качеством, анализом данных и методами классификации археологических материалов.