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TECNICHE AVANZATE DI IMAGE EDITING PER I BENI CULTURALI: UNA VARIANTE AL METODO DELLA REFLECTANCE TRANSFORMATION IMAGING

Tecniche digitali come la "Image Interpretation", il "Remote Sensing", la "Image Based Modeling", i "QTVR objet" e la "SfM - Structure Form Motion", permettono la ricostruzione della terza dimensione da sequenze di immagini dimensionali con grandi possibilità per successive analisi e ricerche. Il progetto si soffermerà in particolare su una tecnica recentissima che si basa sulla banale osservazione e capacità delle prese fotografiche di catturare e lavorare con la luce: la "Reflectance Transformation Imaging - RTI". Dato, infatti, il potenziale interesse per gli operatori dei Beni Culturali si sperimenterà un workflow e l'auspicabile integrazione nella tradizionale pipeline rilievo-rappresentazione.La RTI si basa su uno studio – Polynomial Texture Mapping, del 2001 – originariamente sviluppato dal Hewlett Packard Labs e poi ripreso dalla University of Oxford in collaborazione con l'University of Southampton in una metodologia e in un software "RTIviewer" (open source sotto licenza GNU).La cosiddetta metodologia classica, basata sui principi di riflessione e riflettenza, consta di una serie di riprese fotografiche con la sorgente luminosa che orbita intorno all'oggetto, il punto di ripresa fisso e un opportuno elemento sferico riflettente posto nel campo di presa (Brevetto dell'English Heritage Museum). I dati così acquisiti vengono riversati nel software di post-produzione "RTIviewer" per assemblare ed elaborare le diverse immagini, consentendo sostanzialmente quella tecnica 3D conosciuta come re-lighting. Il risultato è di attribuire rilievo, di scoprire elementi non percepibili, di rafforzare dettagli che non si evidenziano nelle immagini tradizionali.La variante proposta si basa su una nuova metodica per la creazione della mappa delle normali, che sarà correttamente sperimentata allo scopo di raggiungere – con un set di ripresa semplificato, un solo operatore, possibilità di generare animazioni e collegamenti a foto-panoramiche – gli stessi risultati perseguibili con l'attuale tecnica classica (che però richiede due operatori e/o specifiche e costose attrezzature - Dome, un altissimo numero di immagini, almeno un set di ripresa con sfere riflettenti - Probe light).Si ipotizzerà, difatti, una semplificazione del delicato e critico processo di acquisizione delle immagini realizzando solo quattro prese fotografie con illuminazione Up-Down-Left-Right più un'ulteriore presa illuminata uniformemente. La semplificazione proposta non inficerà il rigore necessario: la posizione della fotocamera, la distanza della sorgente luminosa saranno debitamente monitorate, mentre per il controllo dell'uniformità dell'illuminazione si utilizzerà necessariamente un luxmetro digitale.Trasformando le quattro fotografie in scala di grigi, utilizzando un normale software di image editing, e associando ognuna di esse a un canale-coordinata (red-x, green-y, blue-z) sarà possibile generare una mappa delle normali sufficientemente corretta da inviare ad un software 3D (esistono anche algoritmi dedicati alla generazione di mappa delle normali a partire da una singola immagine RGB, ma in questo caso l'interpretazione avrebbe un grado di approssimazione minore).Per la gestione della nostra mappa delle normali e la restituzione dell'immagine RTI si implementerà l'applicativo "Lightwave 3D": il set vede l'impostazione di una luce virtuale di tipo puntiforme orientata direttamente sulla superficie dell'oggetto, un semplice modello poligonale con le proporzioni della immagine (altezza e larghezza in pixel), procedure di texturing, shading e rendering (quest'ultima non necessario nell'approccio tradizionale). La mappa delle normali, restituendo un'immagine RGB contenente le coordinate spaziali XYZ dei vettori normali alla superficie in esame, costituirà l'esatta descrizione geometrica, con una buona resa del micro-dettaglio così come dimostrato dalle prime applicazioni portate a termine (http://vimeo.com/marioannunziata).