Forskare har utvecklat en ny strategi som använder optisk koherens tomografi (OCT) för att förvärva både ytan och underliggande detaljer i oljemålningar i impressionistisk stil. Denna information kan användas för att skapa detaljerade 3D-rekonstruktioner för att förbättra visningsupplevelsen och erbjuda ett sätt för synskadade att uppleva målningar.

"Besökare på konstmuseer kan inte noggrant undersöka målningar och se konstnärernas tekniker på grund av säkerhets- och bevarandeproblem, "sa forskargruppens ledare Yi Yang från Penn State Abington." Vår nya teknik kan skapa 3D-rekonstruktioner som kan roteras och förstoras för att se detaljer som penseldrag. Detta skulle vara särskilt användbart för onlinekurser. "

Yang och kollegor från Penn State University Park och New Jersey Institute of Technology rapporterar den nya tekniken i Optical Society -tidskriften Tillämpad optik . Forskargruppen samlade specialister inom konsthistoria och bevarande med elektriska och optiska ingenjörer.

Det nya tillvägagångssättet kombinerar OCT med ett mekaniskt skanningssteg och ny programvara som möjliggör sampling och borttagning av bildartefakter i realtid. Information som fångats med tekniken kan användas för att skriva ut 3D-prover så att personer med nedsatt syn kan använda beröring för att uppleva målartekniker som Van Goghs penseldrag och pointillismen i Seurats verk.

"3D-informationen i ultrahög definition kan också användas för att reparera skadad konst genom att låta en konservator 3D-skriva ut den skadade delen och fästa den på originalmålningen, "sa Yang." Dessutom, bildtekniken kan fånga högupplösta detaljer om konstverk som kan bevara en digital kopia i värsta fall som krig, terrorism, naturkatastrof, rån och andra katastrofer. "

Göra OCT användbart för konstanalys

OCT är en laserbaserad icke-invasiv bildteknik som kan ta bilder med mikrometerupplösning. Även om det vanligtvis används för biomedicinska tillämpningar, bildtekniken är användbar för konstanalys eftersom den samtidigt kan fånga både topografisk information från en målnings yta och strukturen hos underliggande lager.

"Eftersom dagens OCT -system är optimerade för biomedicinska tillämpningar, de har ett begränsat skanningsområde som kraftigt begränsar hastigheten på att samla in data från stora områden, "sa Yang." Vi integrerade en robotskanningsplattform med ett avancerat OCT -system och bildbehandlingsprogramvara för att fånga OCT -data från målningar bortom skanningsområdet för typiska kommersiella OCT -system. "

För att öka synfältet, enskilda OCT -bilder tagna med robotskannern sys samman digitalt för att bilda en större bild. För att förbättra denna process, laget utvecklade programvara som tar bort snedvridningar och andra bildartefakter som vanligtvis uppstår under denna typ av digitala sömmar.

Forskarna demonstrerade sin nya teknik genom att skaffa OCT -bilder av en del av en oljemålning som härmar de unika impressionistiska penseldragen och mäter 10 x 10 centimeter. De tog också fram en digital 3D-modell av det skannade området på målningen.

Nu när forskarna har bevisat det nya konceptet, de planerar att optimera sitt system genom att göra förbättringar i både hårdvara och programvara.