NASAの色処理技術は火星用だったが、今や地球の岩絵を明らかにする

2005年、考古学者のジョン・ハーマンは岩絵に関する会議に出席していたとき、予期せぬインスピレーションの源に出会いました。それは火星の画像でした。1枚は惑星の馴染みのある錆びた赤い表面を示しており、もう1枚はNASAで開発された手法を使用して火星の風景を赤、緑、黄色の印象的なモザイクに変え、驚くべき詳細を明らかにしました。ハーマンはすぐに、この技術が研究者たちが世界で最も古い絵画のいくつかを研究するのに役立つと見ました。 NASAの画像とデコレーションストレッチ技術を適用した画像。クレジット: NASA デコレーションストレッチとして知られるこの技術は、デジタル画像のコントラストを高めるために使用されます。これは、1978年にNASAジェット推進研究所（JPL）の研究者によって、相関の高いリモートセンシングおよび衛星画像の解釈を改善するために初めて開発されました。「それをGoogleで検索し、アルゴリズムの実行方法を説明したNASAの論文を見つけました」とハーマンは声明で述べています。考古学者は最初に、メキシコのバハ・カリフォルニアで撮影した岩絵の写真にこれを適用し、まるでどこからともなく現れたかのように見える新しい黄色い人物が1枚の写真に現れました。「それがその有用性を確信させてくれました」と彼は言いました。 バハ・カリフォルニア、メキシコのサン・ボルジータス洞窟からのこの画像に黄色い人物が現れました。クレジット: ハーマン それ以来、ハーマンはソフトウェアプラグインを使用して、何百もの古代岩絵の画像を強調してきました。 地球上の宇宙技術 単に色のコントラストを上げるのではなく、デコレーションストレッチは元の色を異なる、拡張された色の範囲にマッピングします。この技術は、統計分析で使用される定理であるカルーネン・レーベ変換（Karhunen–Loève Transform）に基づいており、エネルギー圧縮を最大化します（つまり、信号の情報のほとんどをより少ない成分に集中させます）。1978年、JPLのデジタル画像処理グループの責任者であるジム・ソーハは、色の強調のためにカルーネン・レーベ変換をデジタル画像に適用することを提案しました。その後、1996年に、ソーハのJPLグループのメンバーであったロナルド・アレーは、プロセスをより高速かつ正確にするために改良しました。ハーマンがこの技術を岩絵の研究に採用し始めたときに偶然見つけたのは、アレーの論文でした。「ユーザーが私たちが何を話しているのかを知るために、誰かがこのことの説明を書く必要がありました」とアレーは声明で述べています。ハーマンは現在カリフォルニア州パシフィカに隠居しており、数学の博士号をバークレーで取得したことに加え、医療画像処理の経験もあり、それを理解できると確信していました。アレーの論文を使用して、ハーマンはDstretchソフトウェアプラグインを作成し、デジタル画像を強調しました。 過去を明らかにする 考古学者は、デコレーションストレッチ法を岩絵に合わせて調整することができました。「私は遊び始め、作業している色空間を変更することで、さまざまな画像で良い結果が得られることに気づきました」と彼は言いました。色空間とは、画面デバイスで一般的に使用されるRGB色空間（赤緑青）のような、数値で表現された色の範囲です。Dstretchプラグインには、ハーマンの岩絵の画像で有用であることが証明されているカスタム色空間が含まれています。 シンガポール出身の考古学者ノエル・イダルゴ・タンは、Dstretchプラグインを使用して、アンコールワット寺院群周辺で200以上の色あせた絵を発見しました。クレジット: ノエル・イダルゴ・タン 考古学者はDstretchを使用して、ベニ・ハッサン古代エジプト墓地でコウモリと豚の画像を発見し、古代エジプト美術では珍しく描かれる動物を明らかにしました。カナダのアルバータ州にあるライティング・オン・ストーン州立公園では、Dstretchが、カラス族の戦士がブラックフット族の敵を嘲笑するために使用したと思われる馬と騎手のピクトグラフ、つまり初期のグラフィティタグと見なせるものを明らかにしました。プラグインソフトウェアは、約15の以前は記録されていなかった図形を発見し、ノルウェー西部にあるアールサンド1遺跡の28の図形に新たな詳細を明らかにしました。「多くのケースで、人々がなぜ岩絵を描いたのか、誰も本当には知りません」とハーマンは古代の絵画への魅力を語りました。「そして、そのシンボルは非常に奇妙です。」