En linjal och skala kan berätta för arkeologer storleken och vikten av ett fragment av keramik - men att identifiera dess exakta färg kan bero på individuell uppfattning. Så, när en handhållen färgmatchande pryl kom ut på marknaden, forskare hoppades att det erbjöd ett konsekvent sätt att bestämma färg, fri från mänsklig fördom.

Men en ny studie av arkeologer vid Florida Museum of Natural History fann att verktyget, känd som X-Rite Capsure, ofta fellästa färger som lätt kan urskiljas av det mänskliga ögat.

När den testades mot en bok med färgmarker, maskinen kunde inte producera korrekta färgpoäng i 37,5 % av fallen, även om dess mjukvarusystem inkluderade samma uppsättning chips. I en analys av brända lertegel, Capsure matchade arkeologernas färgpoäng bara 35 % av gångerna, sjunker till cirka 5 % matchande poäng vid avläsning av sedimentfärger i fält. Forskare fann också att maskinen var benägen att läsa färgchips som mer gul än de var och sediment och lera som för röda.

"Jag tror att vi blev förvånade över hur mycket vi inte var överens om instrumentet. Vi hade förväntningarna att det skulle fungera som moderator och lösa konflikter, sa Lindsay Bloch, samlingsansvarig för Florida Museums Ceramic Technology Lab och huvudförfattare av studien. "Istället, enheten skulle ofta ha ett helt annat svar som vi alla var överens om var fel."

Att identifiera subtila skillnader i färg kan hjälpa arkeologer att jämföra jordens sammansättning och artefakters ursprung, som keramik och pärlor, att förstå hur människor levde och interagerade förr. Färg kan också avslöja om material har exponerats för brand, anger hur samhällen använde omgivande naturresurser.

I dag, Munsells färgsystem, skapad av Albert Munsell 1905 och senare antagen av U.S.A. Department of Agriculture för markforskning, är den arkeologiska standarden för att identifiera färger. Forskare använder ett bindemedel med 436 unika färgchips för att bestämma en Munsell-färgpoäng för artefakter, sediment och föremål som ben, skal och stenar. Dessa poäng gör det möjligt för arkeologer runt om i världen att jämföra färger över platser och tidsperioder. Men processen att tilldela poäng kan variera beroende på ljusförhållanden, kvaliteten på ett prov och forskarens perspektiv.

Denna studie är den första som testar och registrerar noggrannheten hos X-Rite Capsure, en enhet tillverkad av samma företag som äger färgmyndigheten Pantone. Även om det marknadsförs till arkeologer, enheten designades ursprungligen för inredningsarkitekter och kosmetologer, inte forskning, sa Bloch.

"Jag tror att den viktigaste takeawayen bara var en överraskning att det är något som marknadsförs för vårt område, speciellt för arkeologer, men har inte gjorts för oss och den typ av data vi behöver samla in, " tillade hon. "När du läser manualen, det står att du alltid ska kontrollera att färgen som maskinen säger till dig ser rätt ut med dina ögon, vilket verkar förneka användningen av instrumentet."

I ett experiment utformat med hjälp av University of Florida forskare Claudette Lopez och Emily Kracht, teamet testade Capsures avläsningar av de tre elementen i Munsells system:en färgs allmänna familj, eller nyans; intensitet, även känd som chroma; och lätthet, även kallat värde.

Teamet testade först Capsure på alla 436 Munsell jordfärgschips, betygsätta sin läsning som korrekt om den matchade den exakta poängen på ett chip tre av fem gånger. Den fick korrekt 274 marker. Av dess felaktiga läsningar, cirka 75 % var felidentifieringar av nyans. Capsure var konsekvent, fast ofta fel, producerar samma avläsning fem gånger för 89 % av markerna.

För att avgöra hur väl maskinen presterade i en typisk laboratoriemiljö, teamet testade sina färgavläsningar av 140 keramikbriketter som hade tilldelats Munsell-poäng av Lopez. Capsure matchade arkeologens poäng i 35 % av fallen, återigen tenderar att misstolka nyansen. Det visade sig vara konsekvent även i detta andra test, ger samma poäng i alla försök med mer än 70 % av briketterna.

I de mest utmanande färgidentifieringsförhållandena - utomhus, där belysning och textur kan variera – maskinen matchade bara arkeologernas poäng med sedimentprover ungefär 5 % av tiden, betygsätter ofta en nyans mörkare eller ljusare. För ett prov, Capsure rapporterade färger från fem olika familjer, även om arkeologer var överens om att sedimentet var en enda nyans. Bloch sa att avvikelsen troligen berodde på fukt, sand och snäckor, som vanligtvis inte stör mänskliga observationer.

Till skillnad från vissa andra metoder för att identifiera färg, Capsure är en fjärrkontrollstor enhet som kan ge en avläsning på några sekunder. Bloch sa att verktygets enkla design och tillgänglighet ger det till andra vetenskapliga tillämpningar, men att teamets resultat pekar på ett behov av ytterligare granskning av hur arkeologer registrerar färg.

"Det här nya verktyget har verkligen tvingat oss att se att färg är subjektiv och att, även med ett förment objektivt instrument, det kan vara mycket mer komplicerat än vi har förletts att tro, " sa hon. "Vi måste vara väldigt uppmärksamma och registrera hur vi beskriver färg för att få bra data. I sista hand, om vi lägger in dåliga färgdata, vi kommer att få ut dålig data."

Bloch sa att hon skulle ge Capsure tre av fem stjärnor för att vara lätt att använda och erbjuda användbara sätt att lagra data.

"Dinget är för kvaliteten på data eftersom det fortfarande är lite okänt. Vid det här laget, Jag tror att vårt lag skulle säga att det subjektiva ögat är bättre."