"terres noires", comment distinguer le noir du noir?

[wingas]

Bonjour,
Je suis archéologue et j'ai besoin des physiciens.
Dans quelques temps je vais prendre en charge une fouille archéologique de "terres noires" Le souci dans ce type de site, c'est que l'on n'arrive pas à distinguer visuellement les différentes nuances de gris foncé, noirs du sol à fouiller.
Je me demande si parmi vous, il y a des idées exploitables, par exemple un éclairage particulier à employer (bien que l'on fouille en plein air) des lunettes qui permettraient de contraster davantage et de distinguer le noir du noir... et autres.
Sur le site j'aurai les services d'une micromorphologue, mais je souhaite améliorer les conditions de travail de mes techniciens en leur mettant de "nouveaux outils" à disposition. J'ai un mois et demi devant moi... pour trouver une ou des solutions et les essayer.
Merci pour votre assistances... afin que je ne broie pas du noir
-----

[LPFR]

Bonjour.
Je comprends que la couleur ne soir pas facile à distinguer dans une excavation. La couleur d'un même matériau dépend de la granulométrie et du taux d'humidité.
La question est "est que les différences de couleur que vous voulez détecter viennent de cela, ou de la composition même du matériau?"
Si ça vient du matériau (contenu en matières organiques, par exemple), il faudrait essayer de comparer la couleur des matériaux sous l'eau ou complètement mouillés. Ceci diminue les réflexions multiples sur les surfaces. Mais, par la même occasion, assombrit le produit.
Il est peut-être possible que la reflectance du matériau varie plus pour la lumière colorée. Il faudrait faire des essais.
De plus, qu'est ce que vous voulez détecter? La "noirceur" en absolu? Ou la différence entre strates?
Finalement, vos terres noires sont-elles vraiment noires ou seulement très sombres? Ont-elles un reste de couleur?
Bon, je vous ai donné plus de questions que des réponses. J'espère que vous avez des échantillons sous la main pour faire des essais.
Au revoir.

[wingas]

Merci LPFR pour ces premières idées, j'espère en recvoir d'autres, j'ai un mois et demi devant moi, je précise donc mon propos.
En archéologie, en général lors de la fouille, on distingue les couches (unité stratigraphique) à l'oeil nue (différence de couleur, de granulométrie, de dureté). Avec les "terres noires" les strates sont toutes sombres. Effectivement la granulométrie et d'autres paramètres vont être pris en compte dans le cadre de la micromorphologie avec l'étude de lames minces de sédiments, mais le traitement des lames minces en labo est long et le délai d'intervention sur le terrain est court.
Pour l'équipe de terrain, il va falloir qu'elle identifie l'emplacement des trous de poteaux, des fosses, des palissades et leur comblement, l'emplacement des sols de circulation généralement plus compact, avec des fragments de tessons... Pour les sols de circulations nous allons repérer tout en 3 D, ensuite on verra s'il y a des concentrations d d'objets, c'est une méthode. Bien sûr classiquement, on va essayer de travailler manuellement et de distinguer les différences de dureté avec la truelle, mais la surface est importante 6000 mètres carré, et l'épaisseur estimée à un demi-mètre par le diagnostic archéologique (soit 3000 mètres cubes à une dizaine de personnes en six mois) et je souhaiterai gagner du temps. Les sédiments sont noirs sombres et gris sombres... avec la lumière naturelle, les jours de l'automne l'opération archéologique devrait commencer le 6 octobre, tout sera sombre, la pluie s'en mêlera peut-être et pourra nous aider ou nous nuire, je ne sais pas encore. Mon expérience passée (cela fait 30 ans que je traine sur les chantiers) me montre que dans la boue, il y a peu de contraste.
Jusque dans les années 1980, les terres noires ont été considérées comme des remblais et souvent retiré "manu militari" à la pelle mécanique ou à la pelle et à la pioche, en fait leur genèse pédologique correspond à des changements climatiques, à une intensification de l'activité des lombrics, à des dépôts d'origine anthropique en liaison avec les matériaux de construction (torchis...). Voir www.univ-tours.fr/lat/pdf/F2_15.pdf
Bref sur une cinquantaine de centimètre de puissance on peut avoir un ou deux siècle d'histoire à démêler.
Je me demandais si avec les appareils photo (photo verticale du décapage) et les logiciels de traitement de l'image, on ne pourrait pas contraster les nuances de noir, mais je ne sais quel couleur d'éclairage apporter, qu'est ce qui fait ressortir le noir du noir? La physique des couleur n'est pas mon fort. Enfin dans le domaine de l'optique existe-t-il des lunettes... qui pourraient aider (infra-rouge....)

[Dragonidae]

Carré blanc sur fond blanc... Un sentiment de déjà vu???

Vous y aurez sans doute déjà songer mais le filtre polarisant, utilisé plus souvent par les photographes, ajouté à l'extrémité de l'objectif (voir même intégré à ceux-ci, pour les modèles les plus performants, mais les plus coûteux également...), afin d'accentuer les contrastes chromatiques, pourrait se révéler être un atout précieux.

Son usage pour établir un relevé stratigraphique (horizontale ou verticale du reste...), combiné au dessin assisté par ordinateur, pourra peut-être faire apparaître ce qui resterait encore insaisissable même aux yeux les plus acérés?

Le plus ardu sera sans doute d'adapter ce type de verre polarisant au fouilleurs...

Ce que je trouve intéressant dans cette question est sans nul doute le fait que la question saurait aussi se poser d'une autre manière: qu'en serait-il s'il s'agissait de blanc sur blanc???

Les nuances de cette autre teinte n'étant elle non plus pas toujours aussi saisissables que ce l'on veut bien se laisser croire, mêmes par des yeux des plus experts...
Une simple suggestion.

Signé: Malévitch 1917 (sans antidatation...)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2313209787891133]

Si la distinction est difficile à faire dans le visible il est possible d'utiliser une camera ou un appareil photo dans le proche UV ou proche IR.

Pour l'UV on peut utiliser le Hoya U 360 (si on a la chance d'en avoir un) ou un filtre équivalent que l'on peut se procurer ici: http://www.edmundoptics.com/onlineca...productID=1924

Il faut utiliser le U360 en carré de 2" et faire un cadre (en carton par exemple) pour le monter sur un porte filtre Cokin.

Pour le proche IR on peut utiliser un Hoya R72 ou RM90; les appareils le plus adapté pour ce genre de photo sont les Sony avec la fonction "Nightshot" (le filtre IR interne est escamotable).

La solution du filtre polarisant est également à tester, mais j'ai quand même peu d'espoir que cela fonctionne, à moins d'éclairer avec une lumière à polarisation preferentielle.

[wingas]

Bonjour,
merci Dragonidae et Dudulle, j'avais pensé à ces pistes, mais il me manquait des données techniques, elles arrivent c'est merveilleux.
Si d'autres idées vous viennent n'hésitez pas.
Bien entendu, je vous ferai part des résultats quand je serai sur le chantier ou au terme de l'opération qui devrait durer entre 6 et 8 mois.
Bonne journée

[LPFR]

Bonjour.
Il me semble que les nuances de noir ne proviennent pas d'une composition différente des terres ou des différences chimiques notables, qui permettraient de les différencier avec des observations avec d'autres lumières ou couleurs. Finalement, et si j'ai bien compris, la différence provient d'une concentration différente de crottes de lombric.
Donc, s'il y a une différence dans la tonalité du noir, il suffit probablement, d'exposer suffisamment la photo pour que le noir devienne gris. Et pour cela il suffit de laisser faire l'automatisme des appareils actuels. Si c'est très noir, il faudra utiliser le flash, mais ça, tous les appareils savent le faire.

Dans ces conditions, la seule précaution à prendre est que le coup de pelle soit bien fait pour que l'aspect de toutes les couches ne dépende pas du coup de pelle.

On peut aussi augmenter le contraste de la photo. On peut utiliser un logiciel de traitement d'images comme Photoshop (plutôt cher). La plupart de logiciels qui viennent avec les appareils peuvent le faire aussi. Mais certains appareils peuvent aussi le faire dans l'appareil. Le Nikon D80 le fait, mais je ne m'en suis jamais servi.

Au revoir.

[wingas]

Merci LPFR,
Dans le cadre de mon travail, j'ai la chance d'avoir photoshop.
Mais le travail à la truelle, ou à la pelle n'est pas régulier, il y a des endroits o la pression de l'outil est + ou - forte.
Je vais demander autour de moi qui a un Nikon D80, pour faire un essai.

[LPFR]

Re.
Vous ne ferez pas mieux avec le soft du Nikon qu'avec Photoshop. Le seul avantage est celui de ne pas avoir à transférer l'image.
Je viens de relire la documentation du D80. En fait il ne fait qu'éclaircir les images sombres. Je pense que surexposer la photo pour obtenir des images grises est plus efficace.
A+

[wingas]

merci beaucoup pour ces précieux conseils

[invite2313209787891133]

Jouer sur le contraste de la photo ne servira pas à grand chose; la vision humaine est bien plus "précise" que ce que l'on obtient avec un appareil photo.

Il existe aussi une technique facilement utilisable que j'ai oublié de mentionner; il suffit d'éclairer l'échantillon avec une lumiere IR (une led par exemple) et observer avec un appareil photo, ou même un téléphone portable. Il faut bien sur procéder dans l'obscurité.
Même principe avec un tube UV et un appareil photo, ou bien simplement par fluorescence.
Si tu pouvais donner des precisions sur les différences physico-chimiques entres les strates je pourrais peut être t'orienter vers une technique en particulier.

[LPFR]

Jouer sur le contraste de la photo ne servira pas à grand chose; la vision humaine est bien plus "précise" que ce que l'on obtient avec un appareil photo.

Re.

Jouer sur le contraste de la photo ne servira pas à grand chose; la vision humaine est bien plus "précise" que ce que l'on obtient avec un appareil photo.

Si on ignore le bruit des photos, le capteur des appareils a plus de résolution en intensité que l'œil humain. L'œil ne résout qu'environ 1% en intensité, alors que les appareils sont censés avoir 8 bits de résolution. Bien sur, la linéarité du convertisseur et le bruit diminuent la résolution, mais le fait d'avoir trois voies l'améliore.
Et le bruit diminue si on utilise des niveaux d'éclairage forts et des sensibilités faibles 100 ISO, par exemple.
L'augmentation du contraste peut améliorer les choses. Et j'ai vu faire des photos (argentiques) dans lesquels on voyait mieux les contrastes qu'à l'œil nu (travail fait au tirage par un photographe professionnel).
A+

[wingas]

En réponse à Dudulle "Si tu pouvais donner des precisions sur les différences physico-chimiques entres les strates je pourrais peut être t'orienter vers une technique en particulier." Le seul souci, c'est que je ne suis pas l'archéologue qui a fait le diagnostic archéologique de ce site. J'en saurai un peu plus quand je commencerai à retirer lla terre végétale d'environ 0,40 mètre d'épaisseur, soit le 6 octobre. Dans l'attente j'essaie de rassembler les diverses possibilités techniques.

Comme LPFR je pense que les appareils photo sont plus performants que notre oeil. L'idéal serait de transformer notre vue pendant la fouille et d'améliorer son acuité...

Quant au travail de nuit, j'y ai pensé, mais ma hiérarchie ne va pas accepter.

[invite2313209787891133]

Si la difference des strates tient à la granulometrie il y a aussi la possibilité d'utiliser une solution fluorescente, que l'on revele à la lampe UV. Voici une recette classique: de l'eau, de la glycerine, un peu de liquide vaisselle et de la fluoresceine.

En ce qui concerne l'acuité de l'appareil photo ce n'est pas si évident. Bien que le nombre de niveaux de luminance soit important une photo travaille sur une certaine dynamique; sur une image en 8 bits par exemple le niveau le plus bas est forcement 128 fois moins lumineux que le plus élevé. L'oeil ne fonctionne pas de la même façon, il s'adapte localement. Une image sur un écran de pc (donc sur 8 bits de luminance) permet d'ailleurs de deceler les niveau d'isohelie avec un oeil exercé.
Il est bien entendu possible de travailler sur les niveaux, mais on peut alors faire apparaitre ce que l'on veux, même si il n'y a rien...

[wingas]

Merci Dudulle pour ces pistes, je vais m'équiper et faire des essais

[inviteaef13457]

Bonjour,

Je réalise actuellement un doctorat sur les terres noires urbaines, et travaille uniquement en contexte d'archéologie préventive (nord, est de la France). Je comprends donc tout à fait les enjeux et les soucis que vous pose cette fouille.
Pouvez-vous détaillez les contextes topographiques et géomorphologiques de l'opération ? Rural, urbain, proximité rivière, pendage, substrat, perturbations postérieures au dépôt... Je peux peut-être vous aider.
La question de la "visibilité" des terres noires a été déjà abordée par Christian David à la fin des années 1990. Notamment avec caméra infra-rouge après chauffage des coupes (fouilles de Château-Thierry dans l'Aisne). Les résultats (maigres) sont disponibles dans une publication de l'université de Tours "Terres noires 1", paru en 2000 (jamais de "Terres noires 2 n'est sorti d'ailleurs !). Pour la technique photo, je reste sceptique. Le mieux reste la fouille fine et l'enregistrement 3D des variations des caractéristiques pédologiques (compacité, texture, structure, bioturbations). La micromorphologie peut proposer une interprétation quant à la formation des dépots, mais doit être réalisée en de très nombreux endroits pour avoir une validité spatiale (perturbations-redépositions constituent souvent toutes les terres noires !). L'enregistrement 3D des macro-constituants est essentiel. Des mesures de susceptibilité magnétique sont également de précieux indicateurs.
Sur ces différents points, un important travail inter-disciplinaire est en train de s'achever pour le chantier de la ZAC-Amphithéâtre à Metz (Artefact distribution in disturbed layers - A 3D approach and application to the study of "Dark Earth", http://www.lirmm.fr/ODENT/MEETING.0608/session3.html).
Pour ce qui est des couleurs des terres noires... c'est comme les goûts ! D'un fouilleur à l'autre ça change.

Je suis disponible par téléphone si vous le souhaitez, donc n'hésitez pas.

Bon courage.

[invitea3219a1c]

Bonjour,
Je suis archéologue et j'ai besoin des physiciens.
Dans quelques temps je vais prendre en charge une fouille archéologique de "terres noires" Le souci dans ce type de site, c'est que l'on n'arrive pas à distinguer visuellement les différentes nuances de gris foncé, noirs du sol à fouiller.
Je me demande si parmi vous, il y a des idées exploitables, par exemple un éclairage particulier à employer (bien que l'on fouille en plein air) des lunettes qui permettraient de contraster davantage et de distinguer le noir du noir... et autres.
Sur le site j'aurai les services d'une micromorphologue, mais je souhaite améliorer les conditions de travail de mes techniciens en leur mettant de "nouveaux outils" à disposition. J'ai un mois et demi devant moi... pour trouver une ou des solutions et les essayer.
Merci pour votre assistances... afin que je ne broie pas du noir

Bonjour,
Personnellement, j'utilise les nuanciers Pantone ou RAL, qui offrent un éventail énorme de tons et permettent de décrire une unité strati par ex avec un chiffre qui détermine la couleur exacte du sol (et pas "brun foncé" par ex, ce qui ne veut rien dire). Remarque: le Pantone est plutôt destiné aux Designers, mais offre une gamme plus poussée que le système international RAL, et donc je le préfère à l'autre.Mais c'est possible d'utiliser les deux à la fois.
Les nuanciers coûtent cher mais sont irremplaçables.
http://www.google.be/images?hl=fr&rl...ed=0CDcQsAQwAw
Pour ce qui est de la lumière, rien ne remplace l'éclairage naturel, sans ensoleillement direct. Bien sûr le sol est décrit lorsqu'il est frais et humide...

[invite0e4ceef6]

je dirais faire un carrotage pour obtenir un horizon "propre" du sol... puis mesurer en labos la profondeur de chaque couche. faire une echelle a reporter sur le terrain.