EPFL-forskare har kastat nytt ljus över en av de tidigaste färgfotograferingsteknikerna, G. Lippmanns Nobelprisvinnande multispektral avbildningsmetod.

Det sägs ofta att vår himmel var blåare innan flygresor men hur, på 2000-talet, skulle vi någonsin kunna veta hur ljus och färger var för hundra år sedan? Nyligen, en grupp forskare från EPFL:s Audiovisual Communications Laboratory, vid Institutionen för data- och kommunikationsvetenskap (IC), hade en unik möjlighet att försöka ta reda på det.

Normalt gömda skatter inlåsta i valven på en handfull museer, forskarna erbjöds tillgång till några av de ursprungliga fotografiska plattorna och bilderna av vetenskapsmannen och uppfinnaren Gabriel Lippmann, som vann Nobelpriset i fysik 1908 för sin metod att återge färger i fotografi.

I en tidning som just publicerats i Förfaranden från National Academy of Sciences ( PNAS ) förklarar författarna att de flesta fotografiska tekniker tar bara tre mätningar, för rött, grönt och blått, men de upptäckte att Lippmanns historiska tillvägagångssätt typiskt fångade 26 till 64 spektrala prover av information i det synliga området. Hans teknik, baserad på samma interferensprinciper som nyligen gjorde det möjligt att detektera gravitationsvågor och som är grunden för holografi och mycket av modern interferometrisk avbildning, har varit nästan helt bortglömd idag.

"Detta är de tidigaste multispektrala ljusmätningarna som har registrerats så vi undrade om det skulle vara möjligt att exakt återskapa det ursprungliga ljuset från dessa historiska scener, sa Gilles Baechler, en av tidningens författare, "men sättet som fotografierna konstruerades på var väldigt speciellt så vi var också verkligen intresserade av om vi kunde skapa digitala kopior och förstå hur tekniken fungerade."

Forskarna fann att de multispektrala bilderna som reflekterades från en Lippmann-platta innehöll förvrängningar, även om de återgivna färgerna såg exakta ut för ögat. När de undersökte hela spektrumet reflekterat från en Lippmann-platta, och jämförde det med originalet, de mätte ett antal inkonsekvenser, många av dem har aldrig dokumenterats, även i moderna studier.

"Det slutade med att vi modellerade hela processen från den multispektrala bilden som du fångar, hela vägen till att spela in det på fotografiet. Vi kunde fånga ljuset som reflekterades tillbaka från det och mäta hur det skilde sig från originalet, " förklarade Baechler. Så, kunde laget replikera sekelgammalt ljus?

"Med de historiska plattorna finns det faktorer i processen som vi helt enkelt inte kan veta men eftersom vi förstod hur ljuset skiljde sig kunde vi skapa en algoritm för att få tillbaka det ursprungliga ljuset som fångades. Vi kunde studera inverterbarhet, det är, Med tanke på ett spektrum som produceras av ett Lippmann-fotografi vet vi att det är möjligt att ångra distorsionerna och rekonstruera det ursprungliga ingångsspektrumet. När vi fick smutsiga händer och gjorde våra egna tallrikar med den historiska processen, vi kunde verifiera att modelleringen var korrekt, " han fortsatte.

Även om fullständig modellering av en Nobelprisvinnande bildteknik är av stort intresse i sig, forskarna tror att ett återbesök av Lippmanns fotografiska teknik kan inspirera till ny teknisk utveckling detta århundrade.

Teamet har redan byggt en prototyp av en digital Lippmann-kamera och är särskilt fascinerade av möjligheterna med multispektral bildsyntes såväl som ny multispektral kamera, tryck- och displaydesigner.