science >> Wetenschap >  >> anders

Menselijk oog verslaat machine in archeologische kleuridentificatietest

Archeologen van het Florida Museum of History hebben getest hoe nauwkeurig en consistent de X-Rite Capsure, Rechtsaf, kon de kleur van chips, stukjes gebakken klei en sediment in het veld scoren. Krediet:Lindsay Bloch/Florida Museum

Een liniaal en schaal kunnen archeologen de grootte en het gewicht van een fragment van aardewerk vertellen, maar het identificeren van de precieze kleur kan afhangen van individuele waarneming. Dus, toen er een handheld-gadget voor kleuraanpassing op de markt kwam, wetenschappers hoopten dat het een consistente manier was om kleur te bepalen, vrij van menselijke vooroordelen.

Maar een nieuwe studie door archeologen van het Florida Museum of Natural History ontdekte dat het gereedschap, bekend als de X-Rite Capsure, vaak verkeerd gelezen kleuren die gemakkelijk door het menselijk oog kunnen worden onderscheiden.

Wanneer getest met een boek met kleurchips, de machine slaagde er in 37,5% van de gevallen niet in om de juiste kleurscores te produceren, hoewel het softwaresysteem dezelfde set chips bevatte. In een analyse van gebakken bakstenen, de Capsure kwam slechts 35% van de tijd overeen met de kleurscores van archeologen, dalend tot ongeveer 5% overeenkomende scores bij het lezen van sedimentkleuren in het veld. Onderzoekers ontdekten ook dat de machine gevoelig was voor het lezen van kleurchips als meer geel dan ze waren en sediment en klei als te rood.

"Ik denk dat we verrast waren door hoeveel we het niet eens waren met het instrument. We hadden de verwachting dat het als moderator zou optreden en conflicten zou oplossen, " zei Lindsay Bloch, collectiemanager van het Ceramic Technology Lab van het Florida Museum en hoofdauteur van de studie. "In plaats daarvan, het apparaat had vaak een heel ander antwoord waarvan we het er allemaal over eens waren dat het fout was."

Professor en kunstenaar Albert Munsell publiceerde de eerste iteratie van zijn kleursysteem in 1905, het toewijzen van een reeks letters en cijfers aan drie kleurcomponenten:tint, intensiteit en lichtheid. Credit:Foto in het publieke domein

Het identificeren van subtiele kleurverschillen kan archeologen helpen de samenstelling van de bodem en de oorsprong van artefacten te vergelijken, zoals aardewerk en kralen, om te begrijpen hoe mensen in het verleden leefden en met elkaar omgingen. Kleur kan ook onthullen of materialen zijn blootgesteld aan vuur, geeft aan hoe gemeenschappen natuurlijke hulpbronnen gebruikten.

Vandaag, het Munsell-kleurensysteem, gemaakt door Albert Munsell in 1905 en later overgenomen door het Amerikaanse ministerie van landbouw voor bodemonderzoek, is de archeologische standaard voor het identificeren van kleuren. Onderzoekers gebruiken een bindmiddel van 436 unieke kleurchips om een ​​Munsell-kleurscore voor artefacten te bepalen, sediment en voorwerpen zoals botten, schelp en rotsen. Met deze scores kunnen archeologen over de hele wereld kleuren vergelijken tussen locaties en perioden. Maar het proces van het toekennen van scores kan variëren op basis van lichtomstandigheden, de kwaliteit van een steekproef en het perspectief van de onderzoeker.

Deze studie is de eerste die de nauwkeurigheid van de X-Rite Capsure test en vastlegt, een apparaat gemaakt door hetzelfde bedrijf dat eigenaar is van de kleurautoriteit Pantone. Hoewel op de markt gebracht aan archeologen, het apparaat is oorspronkelijk ontworpen voor interieurontwerpers en schoonheidsspecialisten, geen onderzoek, zei Blok.

"Ik denk dat de belangrijkste afhaalmaaltijd gewoon een soort verrassing was dat het iets is dat op de markt wordt gebracht voor ons vakgebied, speciaal voor archeologen, maar niet voor ons is gemaakt en het soort gegevens dat we moeten verzamelen, " voegde ze eraan toe. "Als je de handleiding leest, er staat dat je altijd moet controleren of de kleur die de machine je vertelt er goed uitziet met je ogen, die het gebruik van het instrument lijkt te ontkennen."

In het Munsell-kleursysteem, letters vertegenwoordigen tint - "YR" voor geel-rood, bijvoorbeeld - terwijl getallen de waarde vertegenwoordigen, of lichtheid, van een kleur en zijn chroma, of intensiteit. Krediet:met dank aan Jacobolus, Cc By-Sa 3.0

In een experiment ontworpen met de hulp van de niet-gegradueerde onderzoekers van de Universiteit van Florida, Claudette Lopez en Emily Kracht, het team testte de metingen van de Capsure van de drie elementen van het Munsell-systeem:de algemene familie van een kleur, of tint; intensiteit, ook bekend als chroma; en lichtheid, ook wel waarde genoemd.

Het team testte de Capsure eerst op alle 436 Munsell grondkleurchips, de uitlezing als correct beoordelen als deze drie van de vijf keer overeenkomt met de exacte score op een chip. Het scoorde correct 274 chips. Van zijn foutieve lezingen, ongeveer 75% waren verkeerde identificaties van tint. De Capsure was consistent, hoewel vaak verkeerd, het produceren van dezelfde lezing vijf keer voor 89% van de chips.

Om te bepalen hoe goed de machine presteerde in een typische laboratoriumomgeving, het team testte de kleurmetingen van 140 aardewerkbriketten die door Lopez waren toegewezen aan Munsell-scores. De Capsure kwam overeen met de scores van de archeoloog in 35% van de gevallen, opnieuw de neiging om de tint verkeerd te interpreteren. Het bleek ook consistent in deze tweede test, wat in alle proeven dezelfde score opleverde van meer dan 70% van de briketten.

In de meest uitdagende omstandigheden voor kleuridentificatie - buitenshuis, waar verlichting en textuur kunnen variëren - de machine kwam slechts ongeveer 5% van de tijd overeen met de scores van sedimentmonsters van archeologen, vaak een tint donkerder of lichter beoordelen. Voor één monster, de Capsure meldde kleuren van vijf verschillende families, hoewel archeologen het erover eens waren dat het sediment één enkele tint had. Bloch zei dat de discrepantie waarschijnlijk te wijten was aan vocht, zand en schelpen, die gewoonlijk niet interfereren met menselijke waarnemingen.

Terwijl onder een COVID-19-lockdown in 2020, archeoloog Lindsay Bloch begon de Capsure te gebruiken om huishoudelijke artikelen te scoren - en bewoners, zoals haar hond Phoebe. Volg het lopende project met de Twitter-hashtag #DailyMunsell. Krediet:met dank aan Lindsay Bloch

In tegenstelling tot sommige andere methoden om kleur te identificeren, de Capsure is een apparaat ter grootte van een afstandsbediening dat binnen enkele seconden een uitlezing kan geven. Bloch zei dat het eenvoudige ontwerp en de toegankelijkheid van de tool het lenen voor andere wetenschappelijke toepassingen, maar dat de resultaten van het team wijzen op de noodzaak van verder onderzoek naar de manier waarop archeologen kleur vastleggen.

"Deze nieuwe tool heeft ons echt gedwongen om te zien dat kleur subjectief is en dat, zelfs met een zogenaamd objectief instrument, het kan veel ingewikkelder zijn dan ons is voorgehouden, "zei ze. "We moeten heel goed opletten en vastleggen hoe we kleur beschrijven om goede gegevens te krijgen. uiteindelijk, als we slechte kleurgegevens invoeren, we gaan slechte gegevens naar buiten krijgen."

Bloch zei dat ze de Capsure drie van de vijf sterren zou geven omdat het gemakkelijk te gebruiken is en handige manieren biedt om gegevens op te slaan.

"Het ding is voor de kwaliteit van de gegevens, omdat het nog steeds een beetje onbekend is. Op dit moment, Ik denk dat ons team zou zeggen dat het subjectieve oog beter is."