نهج جديد لتعزيز الجداريات باستخدام MSR CAB واستخراج اللقونات من اللوحات الجدراية القديمة باستخدام الغابة العشوائية

لماذا تظل الأعمال الجدارية المتلاشة مهمة اليوم

في القصور والمعابد التاريخية، تتقشر اللوحات الجدارية بهدوء. البقع المفقودة من الطلاء ليست عيوباً تجميلية فقط: فهي تمحو مشاهد تحمل قروناً من الذاكرة. ومع ذلك، فإن رسم خرائط هذه الفاقدات بعناية عمل بطيء يُنجَز عادةً يدوياً، إطاراً بإطار. تعرض هذه الدراسة طريقة حاسوبية يمكنها تمييز البقع التالفة تلقائياً في صور ملونة عادية للجداريات، مما يساعد المتاحف وخبراء الحفظ على مراقبة الأعمال الفنية الهشة بشكل أفضل حتى عندما تفتقر إلى ميزانيات كبيرة أو فرق عمل واسعة.

جدران قصور قديمة تحت فحص جديد

تتركز الأبحاث على جداريات من قصر الباي في قسنطينة بالجزائر من القرن التاسع عشر، مجمّع مزخرف ثري توثق جدارياته معارك تاريخية وأسفاراً وحياة يومية. مع مرور الزمن، أدت الحرارة وتقلبات الرطوبة والغبار والإهمال إلى تشققات وتغيّر في اللون وخصوصاً «اللقونات» – مناطق انسلخ فيها طبقة الطلاء وكشفت الجص العاري. وبما أن هذه الفجوات تكشف عن مدى تقدم التحلل، يحتاج المحافظون إلى خريطة موثوقة لحجمها وانتشارها. التتبع اليدوي بطيء وذاتي، في حين تتطلب أنظمة التعلم العميق الشائعة آلاف الصور الموسومة وأجهزة حاسوب قوية لا تملكها معظم مؤسسات التراث.

جعل الصور الباهتة والمغبرة أسهل قراءة

تركز النصف الأول من النهج الجديد على جعل صور الجداريات العادية أسهل تفسيراً، لكل من البشر والخوارزميات. صَمَّمَ المؤلفون وصفة لتنظيف الصور أسموها MSR‑CAB. تعمل أولاً بفصل السطوع عن اللون بحيث يمكن تعديل الإضاءة دون تشويه الصبغات الأصلية. ثم تمر بعدة مراحل تضيء المناطق المظلمة، وتُوَحِّد الظلال، وتعزز التباين المحلي حتى تبرز الأعمال الفرشية الدقيقة والحواف. خطوة مزج ذكية تمزج العرض المحسّن مع الأصلي لتجنب مظهر مصطنع، وتمريرة لطيفة للشحذ وتقليل الضجيج تُبرز التفاصيل دون طمس الخطوط المهمة. اختبارات على صور القصر التي التقطت في إضاءة سيئة أظهرت أن هذه السلسلة تجعل الشخصيات والزخارف والمناطق التالفة أوضح بكثير مع الحفاظ على ألوان الجداريات بدقة.

تعليم غابة رقمية لتمييز الطلاء المفقود

بعد تحسين الصور، يتعلم النصف الثاني من الطريقة فصل الطلاء المفقود عن المناطق السليمة بيكسلاً بيكسل. بدلاً من نموذج تعلم عميق ثقيل، يستخدم المؤلفون الغابة العشوائية، تجمعاً من أشجار قرار بسيطة تصوت على تصنيف كل بكسل. لتوجيه هذه الأشجار، يدخلون خمس دلائل أساسية: قيم الألوان الأحمر والأخضر والأزرق؛ مقدار تباين قناة الأحمر في حي صغير (كمقياس للنسيج)؛ وقوة الحواف المحلية. يقوم خبير بشري أولاً بوضع علامات على بعض مناطق المثال للفقدان والطلاء السليم، مانحاً النظام الحقيقة الأرضية. وبما أن البقع التالفة أندر بكثير من المناطق السليمة، فإن الطريقة تزيد وزنهما عمدًا أثناء التدريب وتعاقب فشل الكشف أكثر صرامة حتى لا تُتجاهل الفجوات الصغيرة.

من قصر واحد إلى جدران عديدة وحتى أوراق نباتية

على اثنتي عشرة جدارية من قصر الباي، صنَّف خط أنابيب التعزيز والغابة العشوائية المدمج حوالي 95 بالمئة من البيكسلات بشكل صحيح في المتوسط، مع درجات عالية لكل من ندرة الإنذارات الكاذبة وقلة البيكسلات التالفة التي أغفلها النظام. أظهرت دراسة إزالة المكونات – إيقاف أجزاء من وصفة التنظيف – أن تخطي خطوات التنظيف خفض الأداء بشدة، خصوصاً تحت إضاءة غير متساوية، مما يؤكد أهمية جودة الصور. لاختبار ما إذا كانت الفكرة تعمل خارج موقع واحد، طبَّقها المؤلفون على جداريات من كهوف موغاو في الصين، وقطع جدارية من متحف متروبوليتان للفنون في نيويورك، وحتى مجموعة بيانات عامة لأوراق نباتية مريضة. في الحالات الثلاث نجحت الطريقة في عزل المناطق التالفة أو المريضة، بدقّة تفوق 95 بالمئة على الأعمال الفنية ونحو 99 بالمئة على الأوراق، على الرغم من مجموعات التدريب الصغيرة والاختلاف في الألوان والنسيج.

حليف عملي لحفظ القصص الهشة

باختصار، تُظهر هذه الدراسة أن تحسين الصور بعناية، مقروناً بنموذج تعلم خفيف الوزن، يمكن أن يتتبع بثقة الأماكن التي تفقد فيها اللوحات الجدارية التاريخية طبقتها. لا يستبدل النظام حكم الخبراء، لكنه يمكن أن يزوّد المحافظين بخريطات ضرر سريعة ومتسقة من صور ملونة عادية، حتى عندما يتوفر عدد قليل فقط من الأمثلة. عبر خفض الحواجز التقنية والمتعلقة بالبيانات أمام التحليل الآلي، يقدم النهج أداة عملية لمؤسسات التراث لمراقبة التدهور، وتخطيط الترميمات، وفي النهاية الحفاظ على المزيد من ماضينا المصور من الاختفاء الصامت.

الاستشهاد: Nasri, A., Zahra, M., Gao, L. et al. A novel approach to mural enhancement using MSR CAB and lacuna extraction from ancient mural paintings using random forest. Sci Rep 16, 10412 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36973-6

الكلمات المفتاحية: حفظ الجداريات, كشف فقدان الطلاء, تصوير التراث الثقافي, تحسين الصور, تصنيف الغابة العشوائية