Je leest:

Onleesbare tekst tóch te lezen

Onleesbare tekst tóch te lezen

Onderzoekers herontdekken brief van Livingstone

Auteur: | 5 juli 2010

Onderzoekers van de Universiteit van London zijn er in geslaagd een halfvergane brief van de Schotse ontdekkingsreiziger David Livingstone te ontcijferen. De tekst werd leesbaar door het document te beschijnen met verschillende typen licht.

Het is februari 1871. Tijdens zijn zoektocht naar de oorsprong van de Nijl, is David Livingstone terecht gekomen in Congo. Het is er heet, de giftige insecten vliegen in het rond en het water is verontreinigd. De bewoonde wereld is buiten bereik en zijn materialen raken op, waaronder papier en inkt. Toch slaagde Livingstone er in brieven te schrijven: hij beschreef boeken en oude kranten en maakte inkt uit de kleurstoffen van bessen.

De negentiende-eeuwse avonturier David Livingstone is van oorsprong zendeling. Hij gaat op missie door grote delen van Afrika, waarbij hij vele nieuwe gebieden ontdekt.

Helaas heeft het lang geduurd voordat we iets hadden aan zijn slimme improvisatiekunsten: tot nu toe waren de documenten namelijk vrijwel onleesbaar. Livingstone beschreef beide zijden van bladzijden uit een wetenschappelijk tijdschrift, waardoor teksten soms door elkaar heen lopen. Daarnaast is de inkt van de ene zijde naar de andere zijde doorgelekt. Op sommige bladzijden lopen dan ook drie teksten door elkaar: die van het oorspronkelijke tijdschrift, Livingstone’s tekst van de ene kant en zijn doorgedrukte tekst van de andere kant. Nu hebben onderzoekers echter een manier gevonden de teksten van elkaar te onderscheiden.

Andere inkt, andere foto

Om de teksten te onderscheiden, maken de onderzoekers gebruik van multispectral imaging, een techniek waarbij verschillende soorten foto’s van het document gemaakt worden (zie kader). Elke foto brengt in beeld hoe de inkt op de bladzijde een bepaald type straling reflecteert. Er is bijvoorbeeld een foto waarin je kunt zien hoe licht van golflengte 325 nanometer (ultraviolet licht) gereflecteerd wordt. De term multispectral geeft aan dat meerdere soorten straling uit het elektromagnetische spectrum gebruikt worden.

Foto van straling

Wanneer je een gewone foto maakt, breng je eigenlijk in beeld hoeveel licht het object weerkaatst. Zichtbaar licht welteverstaan, want een object kan ook licht weerkaatsten wat we niet kunnen zien, zoals infrarood of ultraviolet licht. Deze typen straling kan een speciale camera echter wel vastleggen: een infraroodcamera brengt bijvoorbeeld in beeld hoeveel infraroodlicht een object weerkaatst.

Maar wat heeft dat beschijnen met allerlei soorten straling voor nut? Het zit ‘em in de verschillende typen inkt die op de bladzijden is gebruikt. Elke inkt reageert namelijk net even anders op de straling waarmee de pagina wordt beschenen. De bessen-inkt van Livingstone absorbeert bijvoorbeeld veel van de infrarode straling, waardoor de tekst geschreven met deze inkt vrijwel niet zichtbaar is op de infrarood-foto (de inkt reflecteert tenslotte geen infrarood licht meer). Aan de andere kant reflecteert de inkt van het tijdschrift wél infrarode straling. Die tekst is dus goed zichtbaar op de infrarood-foto.

Op deze manier laten de foto’s dus de verschillen tussen de typen inkt zien. De teksten zien er op elke foto dus anders uit: op de ene foto zie je Livingstone’s tekst beter en op de andere zie je juist vooral de tijdschrifttekst.

Nep-kleuren

Van de bladzijden van Livingstone’s brief werden in totaal 12 foto’s gemaakt met licht van verschillende golflengten. Hiervan werden er telkens twee gecombineerd tot één foto, een zogenaamd pseudo-kleurenplaatje.

In een normaal kleurenplaatje bestaat elk beeldpunt (pixel) uit 3 waarden: een hoeveelheid rood, groen en blauw (RGB). Elke specifieke combinatie van deze waarden bepaalt de uiteindelijke kleur van de pixel. Zo heeft een paarse pixel de waarden [0.5 – 0.0 – 0.5]. Bij het maken van een pseudo-kleurenplaatje werkt het net zo: het systeem vult bepaalde waarden in voor R, G en B en hierdoor krijgt elke pixel een bepaalde kleur. Die kleuren zijn feitelijk puur rekenkundig bepaald, vandaar de naam pseudo-kleurenplaatje.

Elke pixel (beeldpunt) van de originele foto bestaat eigenlijk uit 3 getallen die aangeven hoeveel rood, groen en blauw de pixel bevat. Die hoeveelheden kun je in beeld brengen, dat zie je in de zwart-wit-plaatjes. Hierbij geldt dat hoe witter de pixel, hoe hoger de pixelwaarde en hoe meer er van die kleur gebruikt is. Vandaar dat de rode borst van de papegaai heel wit is in het R-waarden-plaatje.

Om een pseudo-kleurenplaatje te maken, moet het systeem dus iets ‘invullen’ voor de R-, G- en B-waarden. Daarvoor gebruikt het de twee foto’s die je wilt combineren: de ene foto geeft de R-waarden en de ander bepaalt de G-waarden (de B-waarden blijven leeg). Op die manier zie je in het pseudo-kleurenbeeld dat de roodheid van de pixels afhangt van de ene foto en de groenheid van de andere foto. Hierdoor kun je het verschil tussen twee foto’s veel beter zien. Eerst waren de teksten net iets lichter of net iets donkerder, nu hebben verschillende teksten een totaal andere kleur. De woorden van Livingstone werden bijvoorbeeld goed duidelijk toen de foto’s van 505 nm (groen licht) en 780 nm (infrarood licht) gecombineerd werden.

Hier zie je een stuk van één van de bladzijden die David Livingstone heeft beschreven: boven staat het origineel en onder staat een pseudo-kleurenbeeld dat de onderzoekers gemaakt hebben. De verschillende teksten kun je in het onderste plaatje beter van elkaar onderscheiden dan in het bovenste fragment.

En wat staat er dan uiteindelijk in de brief? Vooral persoonlijke waarnemingen, Livingstone’s opvattingen over wat hij ziet, voelt en meemaakt. Hij vertelt bijvoorbeeld over zijn vele ziekten en ongemakken, maar vermeld daarbij ‘this is for your eyes only’- het was niet de bedoeling dat dat in de Engelse pers terecht kwam. De brief geeft dan ook nieuwe inzichten in het leven van de beroemde ontdekkingsreiziger.

Veel informatie over dit onderzoek vind je op de site van het project Livingstone’s Letter from Bambarre. Dit is wel in het Engels.

Lees meer over beeldverwerking op Kennislink:

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/beeldverwerking/multispectral-imaging/index.atom?m=of", “max”=>"7", “detail”=>"minder"}

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 05 juli 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.