Structure from motion

På en utgrävning tar vi bort det vi är intresserade av under tiden som vi arbetar för att förstå sammanhanget mellan de olika lämningarna. Detta innebär att vi måste dokumentera det vi arbetar med på olika sätt så vi i efterhand kan pussla ihop allt vi tagit bort.

Ett viktigt verktyg för detta är fotografi. Redan när de första utgrävningarna av Nya Lödöse inleddes 1915 tog man foton för att dokumentera arbetet, om än i betydligt mindre utsträckning än nu. Även då försökte man lösa det problem denna artikel ska handla om, översiktsfoton. För att få en bra överblick av den arkeologiska ytan är det ofta idealt med ett foto mellan 5 och 50 meter rakt ovanifrån, vilket inte låter sig göras på ett enkelt sätt. År 1915 byggde man träställningar som kunde få upp en kamera åtminstone tre till fyra meter över marken.

Under 2013 och 2014 band vi upp kameror i en regel som grävmaskinerna lyfte över det som skulle dokumenteras. I år använder vi oss istället av en teknik som kallas Structure from motion (hädanefter SFM). Denna teknik går ut på att bearbeta foton i ett program som hittar geometriska likheter i en samling foton, skapar punkter i ett tredimensionellt nät med hjälp av dessa punkter och sedan bygger en tredimensionell modell av det som fotograferats. Det är alltså inte ett enkelt sammanfogande av fotografier tagna bredvid varandra som panoramafunktionen, utan en tyngre matematiskt krävande process som kräver att man fotograferar enligt ett visst mönster. Tredimensionaliteten är främst viktig för att man då kan vrida på bilden och få den att visa området rakt uppifrån, även om fotona är tagna med sned vinkel mot marken från ansiktsnivå. Den innebär även att vi har nytta av SFM när vi stöter på konstruktioner eller föremål som vinner på att dokumenteras i tre dimensioner.

 En 3D-modell byggs upp i datorprogrammet. Foto: Markus Andersson.

Metodik

Metoden är inte särskilt komplicerad. Kameratyp eller brännvidd på objektivet spelar ingen roll. Det som eftersträvas är att det som 3D-modellen ska innehålla ska vara med i minst två fotografier från två olika håll. Stereoeffekten gör att datorprogrammet sedan känner av dess tredimensionalitet på samma sätt som 3D-glasögon på en biograf, och genom att du fotograferar från båda håll så uppstår inga blinda ytor som annars skulle framstå som hål när man börjar vrida och vända på bilden. Det enklaste sättet att uppnå detta är att gå över ytan med krabbgång i sidled. Det som kan innebära svårigheter är bland annat om solen ger kraftiga skuggor, särskilt om det är ett stort område som ska fotograferas och skuggorna därför hinner röra på sig, eller om det finns reflekterande ytor som fönster eller vattenpölar, dessa kan lura datorn om man har otur.

Ett exempel på översiktsfoto med hjälp av structure from motion från Nya Lödöse-grävningarna 2015. Notera hålet som uppstod i en, på bild svårfångad, vattenpöl.

Fördelar

Fördelarna med den här tekniken är att du utan komplicerade ställningar, maskiner, teleskopkäppar eller dylikt, kan fotografera stora ytor och få tydliga detaljrika översiktsfoton med vilken kamera som helst. Förhoppningsvis kommer detta hjälpa oss att förstå samband mellan arkeologiska lager och strukturer som ligger en bit ifrån varandra och som kanske inte är lätta att bedöma på marknivå. 3D-bilder på till exempel sammanfogningar av byggnadsdetaljer kan i sin tur göra att experter inte behöver ta sig till utgrävningen i person för att göra tolkningar av konstruktionsmetoder och funktionsbedömningar. Analyser av dessa kan därför göras om och beforskas långt efter att en utgrävning tagit slut, om så önskas.

Jonathan Pye

Arkeolog

Publicerat:
30 apr 2015

 

1 nov 2017

Förmedling, Projekt

Formgiven av

Lisa Larsson och Lena Troedson
Läs mer

18 okt 2017

Arkeologi, Projekt

Bakom Staden Nya Lödöse

Vilka är det som arbetar bakom logotypen Staden Nya Lödöse?
Läs mer

4 okt 2017

Arkeologi, Projekt

Projektledning

Vilka leder projektet Staden Nya Lödöse?
Läs mer