Non-invasive pigment identification at the Yungang Grottoes (Caves 7–8): a chemically corroborated spectral library
यह अध्ययन युंगैंग गुफाओं (गुफा 7-8) के लिए एक रासायनिक रूप से पुष्ट, तीन-स्तरीय परावर्तन स्पेक्ट्रल लाइब्रेरी स्थापित करता है जो एक भारित मिलान एल्गोरिदम के माध्यम से गैर-आक्रामक वर्णक पहचान सटीकता में महत्वपूर्ण सुधार करता है, जिससे भविष्य के संरक्षण प्रयासों के लिए एक व्यापक वर्णक सूची और स्केलेबल हाइपरस्पेक्ट्रल मैपिंग सक्षम होती है।
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प्राचीन पत्थर की नक्काशी पर रंग केवल सजावट मात्र नहीं हैं; वे इतिहास का एक नाजुक रिकॉर्ड हैं, जो हमें बताते हैं कि कारीगर कैसे सोचते थे, वे किन सामग्रियों तक पहुँच सकते थे, और कैसे एक स्थल सदियों में बदल गया है। हालाँकि, ये रंग अक्सर धूल, मौसम के प्रभाव और बाद की मरम्मत की परतों के नीचे छिपे होते हैं, जिससे उन्हें बिना नुकसान पहुँचाए पढ़ना कठिन हो जाता है। दशकों तक, विशेषज्ञ इन रंगों की पहचान करने के लिए छोटे भौतिक नमूने लेने पर निर्भर रहे हैं, जो एक सटीक लेकिन विनाशकारी विधि है और केवल कुछ बहुत छोटे स्थानों तक ही सीमित है। एक नया दृष्टिकोण दूरी से सतह की रासायनिक संरचना को "देखने" के लिए प्रकाश का उपयोग करता है। एक दीवार से प्रकाश के एक विस्तृत स्पेक्ट्रम को परावर्तित करके और यह मापने से कि वह वापस कैसे उछलता है, वैज्ञानिक प्रत्येक सामग्री के लिए एक अद्वितीय ऑप्टिकल फिंगरप्रिंट (प्रकाशिक छाप) बना सकते हैं। चुनौती यह रही है कि ये फिंगरप्रिंट सार्वभौमिक नहीं होते; दुनिया के एक हिस्से में गुफा की दीवार पर लगा लाल रंग दूसरे हिस्से के लाल रंग से अलग दिख सकता है, जो उम्र, गंदगी या उपयोग किए गए विशिष्ट खनिजों के कारण होता है। इन स्थानीय फिंगप्रिंट्स के विश्वसनीय पुस्तकालय (लाइब्रेरी) के बिना, प्रकाश-आधारित विधि अक्सर उत्तरों के बजाय केवल अनुमान प्रदान करती है।
चीन के युंगैंग ग्रोटोस (Yungang Grottoes) में, जो पाँचवीं शताब्दी की पत्थर की मूर्तियों का एक विशाल परिसर है, शोधकर्ताओं को ठीक इसी समस्या का सामना करना पड़ा। ये गुफाएं बहुरंगी चित्रों से ढकी हुई हैं जो सदियों के मौसम और बार-बार किए गए पुन: पेंटिंग के कारण धुंधले हो गए हैं, जिससे मूल पैलेट (रंगों का समूह) अस्पष्ट हो गया है। इसे हल करने के लिए, युंगैंग अकादमी और कई विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिकों की एक टीम ने विशेष रूप से इन गुफाओं के लिए प्रकाश हस्ताक्षरों (लाइट सिग्नेचर) का एक विशिष्ट, तीन-भाग वाला पुस्तकालय बनाया। उन्होंने मानक वाणिज्यिक पिगमेंट, सार्वजनिक वैज्ञानिक डेटाबेस से संदर्भों और सीधे गुफा की दीवारों से निर्मित एक नए, कस्टम संग्रह को एक साथ जोड़ा। यह कस्टम संग्रह गुफाओं से कुछ बहुत छोटे, सत्यापित नमूने लेकर, उनका शक्तिशाली रासायनिक उपकरणों के साथ विश्लेषण करके, और फिर उन्हीं स्थानों के सटीक प्रकाश हस्ताक्षर को रिकॉर्ड करके बनाया गया था। इस प्रक्रिया ने उन्हें एक ऐसा संदर्भ तंत्र बनाने की अनुमति दी जो प्रयोगशाला-पूर्ण नमूनों के बजाय युंगैंग स्थल की विशिष्ट उम्र और स्थितियों को ध्यान में रखता है, जो वास्तविक दुनिया से मेल नहीं खा सकते।
शोधकर्ताओं ने इस लाइब्रेरी को गुफा 7 और 8 के एक हजार से अधिक विशिष्ट बिंदुओं पर लागू किया। हर माप को एक एकल रंग नाम से मिलाने के बजाय, उन्होंने एक ऐसी प्रणाली विकसित की जो प्रत्येक पहचान को विश्वास का स्तर (कॉन्फिडेंस लेवल) सौंपती है। यदि प्रकाश हस्ताक्षर एक संदर्भ से पूरी तरह मेल खाता था और अन्य विकल्पों से स्पष्ट रूप से भिन्न था, तो सिस्टम उच्च-विश्वास वाला उत्तर देता था। यदि मिलान संदिग्ध था या सामग्री एक जटिल मिश्रण थी, तो सिस्टम ने अनुमान लगाने के बजाय इसे आगे की समीक्षा के लिए चिह्नित किया। इस सावधानीपूर्ण दृष्टिकोण ने खुलासा किया कि जबकि कई क्षेत्र रेड ओकर (लाल गेरू) और लैपिस लाजुली जैसे अपेक्षित प्राचीन पिगमेंट से ढके हुए थे, गुफाओं में बाद के हस्तक्षेपों के प्रमाण भी मिले। रासायनिक विश्लेषण ने पुष्टि की कि कुछ हरे पेंट में एमराल्ड ग्रीन (पन्ना हरा) शामिल था, जो कि 19वीं शताब्दी में बनाया गया एक सिंथेटिक पिगमेंट है, जिससे यह सिद्ध हुआ कि गुफाओं के कुछ हिस्सों को मूल निर्माण के बहुत बाद में फिर से पेंट किया गया था। इसी तरह, प्रशियन ब्लू (Prussian blue) नामक नीले पिगमेंट की उपस्थिति, जो 18वीं शताब्दी तक उपलब्ध नहीं था, को कई स्थानों पर चिह्नित किया गया, जो बाद के सुधारों की ओर संकेत करता है जिन्हें केवल दृश्य निरीक्षण से छोड़ दिया जाता।
अध्ययन ने इन पिगमेंट के वितरण का सफलतापूर्वक मानचित्रण किया, जिससे एक एकीकृत सूची बनी जो मूल सामग्रियों और बाद के परिवर्धनों के बीच अंतर करती है। उन्होंने पाया कि लाल क्षेत्र लोहे पर आधारित मिट्टी और सिनाबार (cinnabar) के प्रभुत्व वाले थे, जबकि सफेद खंड अभ्रक (mica) और जिप्सम का मिश्रण थे, जो एक ऐसा खनिज है जिसे भौतिक नमूना लिए बिना पहचानना पहले कठिन था। टीम ने यह भी प्रदर्शित किया कि इस बिंदु-दर-बिंदु विधि को एक ऐसे कैमरे के माध्यम से पूरे दीवारों को कवर करने के लिए विस्तारित किया जा सकता है जो एक विस्तृत क्षेत्र में प्रकाश हस्ताक्षरों को कैप्चर करता है। इसने उन्हें एक छत के खंड का रंग-कोडित मानचित्र बनाने की अनुमति दी, जिससे मूल पेंटिंग और बाद की मरम्मत के पैटर्न प्रकट हुए जो नग्न आंखों से अदृश्य थे। एक अनुकूलित लाइब्रेरी के साथ एक सख्त विश्वास स्तर प्रणाली और रासायनिक सत्यापन को जोड़कर, शोधकर्ताओं ने इन नाजुक कलाकृतियों के दस्तावेजीकरण के लिए एक विश्वसनीय विधि स्थापित की। यह दृष्टिकोण न केवल यह स्पष्ट चित्र प्रदान करता है कि विभिन्न युगों में गुफाएं कैसी दिखती थीं, बल्कि यह बिना पत्थर को छुए समय के साथ उनकी स्थिति की निगरानी करने का एक टिकाऊ तरीका भी प्रदान करता है।
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