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Elaboration d’un outil d’acquisition RTI open source (Reflectance Transformation Imaging)

publié le

Elaboration d'un outil d'acquisition RTI open source (Reflectance Transformation Imaging)

Mickaël Bouhier, Jean-Charles Méaudre (CNRS, LMC/LAPA)

La Reflectance Transformation Imaging (RTI), ou imagerie de transformation par réflectivité, est une méthode d’imagerie basée sur la compilation de clichés dont la seule variable est l’orientation de la source lumineuse. Elle constitue l’une des applications de la Polynomial Texture Mapping (PTM) élaborée par Hewlett-Packard et permet de mettre en évidence un état de surface par des jeux d’ombres et de lumières. Le logiciel RTIBuilder, développé au sein de l’Universidade do Minho de Braga au Portugal , attribue ainsi au côté des valeurs RGB de chaque pixel une information décrivant ces variations d’éclairage.

Le logiciel RTIViewer, créé par l’ISTI de Pise , permet alors de visualiser le résultat obtenu sous forme d’un fichier numérique dynamique. L’utilisateur peut faire varier a posteriori l’orientation de l’éclairage, en lumière dite « naturelle » ou à l’aide de filtres facilitant la lecture, révélant ainsi des détails souvent impossibles à détecter sur une photographie traditionnelle.

Les domaines d’application sont vastes, depuis la numismatique et l’instrumentum jusqu’au lapidaire, en passant par les tablettes cunéiformes ou gravées. Au-delà d’accroitre le niveau d’information, la RTI permet de dépasser la difficulté, voire l’impossibilité, de transmettre le mobilier au spécialiste chargé de son étude en raison de sa fragilité et/ou de législations nationales contraignantes.

Sur de nombreux objets, la description par photographie traditionnelle s’avère souvent insuffisante et le dessin technique à la fois chronophage et réservé à un personnel hautement qualifié. Les techniques usuelles telles la lasergrammétrie et la photogrammétrie nécessitent pour leur part un long apprentissage et des ressources matérielles et humaines importantes. La RTI permet de s’affranchir de ces contraintes. Néanmoins, une application efficiente en tant qu’outil de routine requière une gestion automatisée de la phase d’acquisition.

Tandis que les logiciels présentés supra sont diffusés en licences libres et le matériel photographique nécessaire standard, les outils de gestion automatisée de l’éclairage se révèlent être onéreux et souvent difficilement transportables. Il a ainsi été décidé de développer un outil au sein du laboratoire. Le cahier des charges comportait trois points : faible encombrement, coût limité et diffusion aisée auprès de la communauté scientifique.

La Zenith - OpenRTI se distingue des systèmes existants par l’utilisation d’un bras motorisé en lieu et place du dôme. A chaque station, les six LEDs haute intensité qu’il comporte s’illuminent une à une. Un appareil photographique couplé au dispositif est alors déclenché de façon synchrone.

Le paramétrage se fait au travers d’un écran LCD, évitant ainsi de recourir à un ordinateur. Il est possible de choisir l’intensité et la durée d’éclairage des LEDs, la vitesse de déplacement du bras ou encore le nombre de stations.

Un des principes de la RTI veut que la distance source lumineuse / sujet soit équivalente ou supérieure à trois fois le diamètre de ce dernier. De façon à respecter cette règle, le bras motorisé a été conçu comme interchangeable. Afin d’anticiper les futurs besoins, le dispositif électronique a de plus été prévu pour accueillir d’autres types de LEDs, tel des LEDs RGB, destinées à l’acquisition multi-spectrale. L’utilisation d’un nombre supérieur de sources lumineuses est également possible.

La Zenith – OpenRTI est appelée à être diffusée en Open Hardware. A cette fin, les composants sont standards ou réalisables grâce aux outils usuels de prototypages rapides (imprimantes 3D, découpeuses laser).

- IRAMAT-LAPA, NIMBE, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, CEA Saclay 91191 Gif-sur-Yvette