RTI - Reflectance Transformation Imaging
Rollen Sie vorbei Bild, um den Effekt des RTI zu sehen
RTI ist eine Methode, die ursprünglich als “Polynomial Texture Mapping“ (PTM) von Tom Malzbender (Hewlett Packard Laboratorien) eingeführt wurde. Eine wissenschaftliche Arbeit beschrieb diese Technologie erstmals 2001.
RTI ist eine einzigartige digitale Fototechnik zur Verbesserung von Oberflächendetails. Einzelne Objekte werden von unterschiedlichen Positionen aus fotografiert, wobei jeweils der Lichteinfall berücksichtigt wird. Durch Bildsynthese werden die Aufnahmen am Computer miteinander verschmolzen. Die Lichtquelle wird dabei mit einem konstanten Radius verschoben. Durch die schrittweise Veränderung entsteht eine „virtuelle Kuppel“ oder Halbkugel der Lichtpositionen.
Die Fotografien (zwischen 40 bis 70 Aufnahmen) bilden dann mittels Software, welche die Lichtpositionen berücksichtigt (.LP-Datei), die Grundlage für die Erstellung der endgültigen PTM-Datei. Im Wesentlichen ein Bild mit virtueller dreidimensionaler digitalen Lichtquelle, die interaktiv gesteuert werden kann. Das sich ergebende Bild, welches zunächst aussieht wie ein normales Foto, wird mit einem Java-basierten RTI-Viewer angezeigt. Jedoch der „Zauber“ der Abbildung beginnt mit der Möglichkeit des Benutzers, intuitiv und interaktiv eine virtuelle Lichtquelle mit der Computermaus um das Bild zu bewegen. Durch einzelne Echtzeit-Filter ist es möglich zu Zoomen, Schärfe, Kontrast sowie Licht- und Oberflächeneigenschaften zu variieren.
Erstellen von RTI-Bildern Grundsätzlich gibt es Methoden zur Erstellung von RTI-Bilder. Die „Highlight-Methode“ und die „Kuppel-Methode“. Es folgt eine kurze vereinfachte Zusammenfassung der beiden Methoden.
Die „Highlight-Methode“
Verwendung der Highlight-Methode werden ein oder zwei rote oder schwarze Kugeln (Snooker Kugeln sind gut geeignet) neben dem Objekt platziert. Die einzelnen abgestimmten Bilder müssen beide Objekte einschließen, die Kugeln sowie das gewünschte Motiv. Bei jedem Foto muss die Lichtquelle in dem selben Abstand bewegt werden. Schließlich werden alle Bilder in einem Ordner abgelegt und mit der RTI-Tracker-Software, die die schwarze Kugel als Zentrum nimmt, mittels PTM zu einer Datengesamtheit der Lichtquellen verarbeitet.
Die „Kuppel-Methode“
Die Kuppel-Methode wurde entwickelt, um den Prozess zu automatisieren und somit große Mengen abzuarbeiten. Bei diesem Verfahren wird das abzubildende Objekt in einer speziell konstruierten Kuppel, in der die Lichtquellen eingearbeitet sind, aufgenommen. Die Beleuchtung kann Kunstlicht, Blitz oder LED sein. Die Kamera fotografiert durch eine Öffnung an der Oberseite der Kuppel. So muss der Lichtabstand nicht ständig neu justiert werden. Mit dieser Konstruktion entfällt auch die Kugel und deren ständige Einmessung. Die Kehrseite dieser „Kuppel-Methode“ ist, dass die Größe des Motivs das abgebildet werden kann, durch die Größe der Kuppeln bestimmt wird. Normalerweise hat die Kuppel einen Durchmesser von 1 bis 1,5 Meter. Daraus resultiert eine Motivgröße von höchstens 20-30 cm. RTI-Technologie setzte sich rasch in folgenden Gebieten durch: Kulturerbe, Malerei (Analyse und Konservierung), bei der archäologischen Forschung, Darstellungen auf Fels, Holz, Stein, Keramik und der analyse von Oberflächenstrukturen oder Papierrestaurierung, etc. Auch bei Laboratorien für Strafverfolgung (z.B. Fuß- oder Reifenabdrücke). Dies sind nur einige der vielen möglichen Anwendungen von RTI.
RTI ist eine einzigartige digitale Fototechnik zur Verbesserung von Oberflächendetails. Einzelne Objekte werden von unterschiedlichen Positionen aus fotografiert, wobei jeweils der Lichteinfall berücksichtigt wird. Durch Bildsynthese werden die Aufnahmen am Computer miteinander verschmolzen. Die Lichtquelle wird dabei mit einem konstanten Radius verschoben. Durch die schrittweise Veränderung entsteht eine „virtuelle Kuppel“ oder Halbkugel der Lichtpositionen.
Die Fotografien (zwischen 40 bis 70 Aufnahmen) bilden dann mittels Software, welche die Lichtpositionen berücksichtigt (.LP-Datei), die Grundlage für die Erstellung der endgültigen PTM-Datei. Im Wesentlichen ein Bild mit virtueller dreidimensionaler digitalen Lichtquelle, die interaktiv gesteuert werden kann. Das sich ergebende Bild, welches zunächst aussieht wie ein normales Foto, wird mit einem Java-basierten RTI-Viewer angezeigt. Jedoch der „Zauber“ der Abbildung beginnt mit der Möglichkeit des Benutzers, intuitiv und interaktiv eine virtuelle Lichtquelle mit der Computermaus um das Bild zu bewegen. Durch einzelne Echtzeit-Filter ist es möglich zu Zoomen, Schärfe, Kontrast sowie Licht- und Oberflächeneigenschaften zu variieren.
Erstellen von RTI-Bildern Grundsätzlich gibt es Methoden zur Erstellung von RTI-Bilder. Die „Highlight-Methode“ und die „Kuppel-Methode“. Es folgt eine kurze vereinfachte Zusammenfassung der beiden Methoden.
Die „Highlight-Methode“
Verwendung der Highlight-Methode werden ein oder zwei rote oder schwarze Kugeln (Snooker Kugeln sind gut geeignet) neben dem Objekt platziert. Die einzelnen abgestimmten Bilder müssen beide Objekte einschließen, die Kugeln sowie das gewünschte Motiv. Bei jedem Foto muss die Lichtquelle in dem selben Abstand bewegt werden. Schließlich werden alle Bilder in einem Ordner abgelegt und mit der RTI-Tracker-Software, die die schwarze Kugel als Zentrum nimmt, mittels PTM zu einer Datengesamtheit der Lichtquellen verarbeitet.
Die „Kuppel-Methode“
Die Kuppel-Methode wurde entwickelt, um den Prozess zu automatisieren und somit große Mengen abzuarbeiten. Bei diesem Verfahren wird das abzubildende Objekt in einer speziell konstruierten Kuppel, in der die Lichtquellen eingearbeitet sind, aufgenommen. Die Beleuchtung kann Kunstlicht, Blitz oder LED sein. Die Kamera fotografiert durch eine Öffnung an der Oberseite der Kuppel. So muss der Lichtabstand nicht ständig neu justiert werden. Mit dieser Konstruktion entfällt auch die Kugel und deren ständige Einmessung. Die Kehrseite dieser „Kuppel-Methode“ ist, dass die Größe des Motivs das abgebildet werden kann, durch die Größe der Kuppeln bestimmt wird. Normalerweise hat die Kuppel einen Durchmesser von 1 bis 1,5 Meter. Daraus resultiert eine Motivgröße von höchstens 20-30 cm. RTI-Technologie setzte sich rasch in folgenden Gebieten durch: Kulturerbe, Malerei (Analyse und Konservierung), bei der archäologischen Forschung, Darstellungen auf Fels, Holz, Stein, Keramik und der analyse von Oberflächenstrukturen oder Papierrestaurierung, etc. Auch bei Laboratorien für Strafverfolgung (z.B. Fuß- oder Reifenabdrücke). Dies sind nur einige der vielen möglichen Anwendungen von RTI.