RTI

Οι εικόνες δημιουργούνται από πολλαπλές φωτογραφίες ενός θέματος, όπου κάθε λήψη γίνεται με φως που προβάλλεται από διαφορετική κατεύθυνση, ώστε να παράγονται ποικίλες ανταύγειες και σκιές. Στη συνέχεια, αυτές συνδυάζονται έτσι ώστε η μεταβαλλόμενη αλληλεπίδραση φωτός και σκότους να αποκαλύπτει τις λεπτές λεπτομέρειες της επιφάνειας. Κατά τη διάρκεια της λήψης της εικόνας η φωτογραφική μηχανή παραμένει στατική, αλλά ο φωτισμός είναι διαφορετικός για κάθε εικόνα. Το λογισμικό επεξεργασίας RTI, συνηθέστερα το RTIBuilder, χρησιμοποιείται για την κατασκευή μοντέλων 2,5D από τις εικόνες, δηλαδή γραφικών προβολών 2D που χρησιμοποιούν πληροφορίες ύψους για να δημιουργήσουν την ψευδαίσθηση τρισδιάστατων επιφανειών θέασης ή τεχνουργημάτων. Σε αντίθεση με τα τρισδιάστατα μοντέλα, ο χρήστης περιορίζεται στο να βλέπει τα μοντέλα από τη μοναδική γωνία από την οποία φωτογραφήθηκαν. Για να διαχωριστούν από άλλους τύπους 2,5D μοντέλων, όπως τα ψηφιακά μοντέλα εδάφους (DTM) και τα ψηφιακά μοντέλα υψομέτρων (DEM), θα αναφέρονται εδώ ως μοντέλα RTI. Ένα άλλο λογισμικό RTI, συνηθέστερα το RTIViewer, χρησιμοποιείται για την προβολή και τον χειρισμό των μοντέλων αλλάζοντας την κατεύθυνση του φωτός και/ή τον τρόπο απόδοσης. Οι τρόποι απόδοσης εμφανίζουν και βελτιώνουν τα επιφανειακά υψόμετρα των μοντέλων RTI με διάφορους τρόπους. Το RTI είναι μια βελτίωση της παραδοσιακής μεθόδου φωτογράφησης γκράφιτι με τη μέθοδο raking light, δηλαδή της λήψης εικόνας με φωτισμό από μια απότομη γωνία. Ενώ αυτή η τεχνική φωτίζει μια πλευρά της επιφάνειας, συχνά εμποδίζει άλλες. Το πιο σημαντικό είναι ότι τα μοντέλα περιέχουν επίσης εκτιμώμενες πληροφορίες σχετικά με τα σχήματα και τις υφές των καταγεγραμμένων επιφανειών.  

 

Υπάρχουν δύο κύριες τεχνικές λήψης εικόνων RTI, η Highlight RTI (H-RTI) και η Rigged Light RTI (RL-RTI). Κατά τη χρήση H-RTI, μια πηγή φωτός μετακινείται για κάθε εικόνα που λαμβάνεται και η γωνία της πηγής φωτός καταγράφεται στην αντανάκλαση μιας ή περισσότερων σφαιρών που βρίσκονται κάπου μέσα στις εικόνες. Οι εικόνες πρέπει να λαμβάνονται με φωτισμό από ομοιόμορφη κατανομή γωνιών και με την ίδια απόσταση από την επιφάνεια. Η απόσταση αυτή θα πρέπει να είναι περίπου δύο έως τέσσερις φορές το μήκος της τεκμηριωμένης επιφάνειας. Το RTIBuilder χρησιμοποιεί τις αντανακλάσεις στις σφαίρες για να υπολογίσει τις γωνίες από τις οποίες λήφθηκαν οι εικόνες. Ένα προαιρετικό κιτ RTI, που περιλαμβάνει ανακλαστικές σφαίρες σε διάφορα μεγέθη και εξοπλισμό για την τοποθέτησή τους για φωτογραφήσεις, διατίθεται από τη διεύθυνση www.culturalheritageimaging.org. Δεδομένου ότι η μέθοδος βασίζεται στον χειρισμό των φώτων και των σκιών, οι φωτογραφίες λαμβάνονται συνήθως σε σκοτεινές ή αμυδρές συνθήκες.
 

Πότε απαιτείται RTI 

Οι τεχνικές RTI έχουν χρησιμοποιηθεί σε διάφορα έργα για την εικονική εξέταση και μελέτη αντικειμένων πολιτιστικής κληρονομιάς (απολιθώματα υψηλού ανάγλυφου, αρχαία λίθινα εργαλεία, ελαιογραφίες, σφηνοειδείς πινακίδες, νομισματική συλλογή, ο μηχανισμός των Αντικυθήρων). Σε αυτόν τον τομέα ο τρόπος με τον οποίο το φως αλληλεπιδρά με το αντικείμενο είναι πολύ σημαντικός, διότι τα χαρακτηριστικά του υλικού, η συμπεριφορά της ανάκλασης και η υφή μπορούν να προσφέρουν σημαντικές αντιληπτικές και γνωστικές υποδείξεις για τη μελέτη του έργου τέχνης. Σε πολλές περιπτώσεις, η δυνατότητα αλληλεπιδραστικού παιχνιδιού με το φως είναι πιο χρήσιμη από τον χειρισμό ενός τρισδιάστατου σχήματος με ακριβή δειγματοληψία, το οποίο δύσκολα μπορεί να συλλάβει όλες τις ενδιαφέρουσες πτυχές του έργου τέχνης.
 

Οι τεχνολογίες RTI παρουσιάζουν πολλά πλεονεκτήματα: 

 

• φθηνό και ευρέως διαθέσιμο υλικό (σε πολλές περιπτώσεις, μόνο μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή και μια πηγή φωτός), 

• κλιμακώνονται καλά τόσο σε μεγάλα όσο και σε πολύ μικρά αντικείμενα, 

• πυκνότητα δειγματοληψίας και ακρίβεια που οι περισσότεροι σημερινοί τρισδιάστατοι σαρωτές δεν μπορούν να επιτύχουν, ακόμη και υπό βέλτιστες συνθήκες λήψης. 

 

Για τους λόγους αυτούς, οι τεχνικές RTI χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα της πολιτιστικής κληρονομιάς ως εργαλεία τεκμηρίωσης, βοηθώντας σημαντικά τους ειδικούς στη διαδικασία ανάλυσης και ερμηνείας. Ο φορητός εξοπλισμός επιτρέπει την εργασία σε μια ποικιλία εσωτερικών και εξωτερικών χώρων, συμπεριλαμβανομένων απομακρυσμένων περιοχών και ακόμη και υποβρύχιων περιβαλλόντων. Μπορεί να αποτυπωθεί σχεδόν οποιοδήποτε υλικό, με μεγέθη αντικειμένων που κυμαίνονται από μικροσκοπικά μέχρι μεγαλύτερα αντικείμενα ή ακόμη και ολόκληρες τοποθεσίες. Τα δείγματα του έργου RTI Systems for Ancient Documentary Artefacts (AHRC RTISAD) περιλαμβάνουν υλικά όπως κεραμικά, ξύλο, μέταλλο, πέτρα ή οστά με επιφανειακά φινιρίσματα που κυμαίνονται από ματ έως γυαλιστερά. Οι διαφορετικές μέθοδοι απόδοσης παρέχουν εκτεταμένα εργαλεία για ανάλυση πέραν όσων είναι ορατά με γυμνό μάτι ή είναι δύσκολο να αποτυπωθούν με τις παραδοσιακές φωτογραφικές μεθόδους, ενώ εξακολουθούν να αναπαριστούν με σαφήνεια τα χαρακτηριστικά του τρισδιάστατου σχήματος. Τέλος, τα αρχεία RTI παρέχουν ένα απόλυτα φωτισμένο και ανεξάρτητο από την τοποθεσία μέσο για τη μελέτη της επιφάνειας ενός αντικειμένου, παρέχοντας έτσι "πρόσβαση στο χρώμα και την υφή με έναν τρόπο που μέχρι τώρα περιοριζόταν σε μεγάλο βαθμό σε όσους είχαν άμεση επαφή με τον υλικό πολιτισμό".

Όπως κάθε μέθοδος τεκμηρίωσης, εκτός από τα πλεονεκτήματά της, η RTI έχει και μειονεκτήματα που μπορεί να περιορίσουν την εφαρμογή της στην αρχαιολογία, τα οποία υπαγορεύονται σε μεγάλο βαθμό από το σχήμα, το μέγεθος ή τη θέση του προς τεκμηρίωση αντικειμένου. Ιδανικά, η επιφάνεια που φωτογραφίζεται πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο επίπεδη. Τα καμπυλωτά αντικείμενα, για παράδειγμα το εσωτερικό ενός σκάφους, μπορεί να είναι δύσκολο ή αδύνατο να φωτογραφηθούν με τη χρήση RTI λόγω της εκτεταμένης αυτοσκίασης. Αντικείμενα με λιγότερο έντονη καμπυλότητα μπορεί να είναι ακόμη βιώσιμα για την ΤΑΠ, εάν το βάθος πεδίου της φωτογραφικής μηχανής μπορεί να προσαρμοστεί ανάλογα. Καμπυλωτά αντικείμενα ή αντικείμενα με πολλαπλές πλευρές μπορούν να τεκμηριωθούν, αλλά η φωτογράφηση ολόκληρου του αντικειμένου απαιτεί πολλαπλές στοίβες εικόνων που έχουν ληφθεί από διαφορετικές γωνίες. Η τρισδιάστατη σάρωση μπορεί να είναι μια πιο βιώσιμη επιλογή για τέτοιου είδους αντικείμενα. Αν και η διαδικασία είναι φορητή, απαιτείται επαρκής χώρος γύρω από το αντικείμενο που τεκμηριώνεται. Το αντικείμενο πρέπει να τοποθετηθεί στο κέντρο του πραγματικού ή εικονικού θόλου, ο οποίος πρέπει να έχει ακτίνα τουλάχιστον διπλάσια από τη διάμετρο του αντικειμένου. Επομένως, ιδιαίτερα μεγάλα αντικείμενα απαιτούν αντίστοιχα μεγάλο περιβάλλοντα χώρο. Η βιωσιμότητα της ΕΤΕ μπορεί επίσης να περιοριστεί σε περιορισμένους χώρους, όπως ένας τάφος, μια σπηλιά ή μια αποθήκη μουσείου. Ο ίδιος ο εξοπλισμός μπορεί επίσης να δημιουργήσει προκλήσεις, για παράδειγμα, τα πόδια ενός τρίποδα, τα οποία μπορούν να ρίχνουν σκιές πάνω στο αντικείμενο όταν χρησιμοποιείται η μέθοδος H-RTI. Το φως του περιβάλλοντος και ιδιαίτερα το φως της ημέρας πρέπει επίσης να λαμβάνονται υπόψη, καθώς η τεχνητή πηγή φωτός θα πρέπει ιδανικά να είναι η μόνη πηγή φωτός στις εικόνες που λαμβάνονται. Ωστόσο, είναι δυνατή η διεξαγωγή RTI σε εξωτερικούς χώρους σε σκιερό μέρος, υπό την προϋπόθεση ότι οι συνθήκες φωτισμού είναι σταθερές και ο χρόνος έκθεσης και το διάφραγμα προσαρμόζονται ώστε να μειώνεται το φυσικό φως του περιβάλλοντος στις ψηφιακές εικόνες.