Onderzoekers hebben een nieuwe strategie ontwikkeld die optische coherentietomografie (OCT) gebruikt om zowel het oppervlak als de onderliggende details van olieverfschilderijen in impressionistische stijl te verwerven. Deze informatie kan worden gebruikt om gedetailleerde 3D-reconstructies te maken om de kijkervaring te verbeteren en een manier te bieden voor slechtzienden om schilderijen te ervaren.

"Bezoekers van kunstmusea kunnen schilderijen niet nauwkeurig onderzoeken en de technieken van de kunstenaars niet zien vanwege veiligheids- en conserveringsproblemen, "Zei onderzoeksteamleider Yi Yang van Penn State Abington. "Onze nieuwe technologie kan 3D-reconstructies maken die kunnen worden gedraaid en vergroot om details zoals penseelstreken te bekijken. Dit zou vooral handig zijn voor online lessen."

Yang en collega's van Penn State University Park en New Jersey Institute of Technology rapporteren de nieuwe techniek in het tijdschrift Optical Society Toegepaste optica . Het onderzoeksteam bracht specialisten op het gebied van kunstgeschiedenis en conservering samen met elektrotechnische en optische ingenieurs.

De nieuwe aanpak combineert OCT met een mechanische scanfase en nieuwe software die realtime bemonstering en verwijdering van beeldartefacten mogelijk maakt. Informatie die met de techniek wordt vastgelegd, kan worden gebruikt om monsters in 3D af te drukken, zodat mensen met een visuele beperking aanraking kunnen gebruiken om schildertechnieken te ervaren, zoals de penseelstreken van Van Gogh en het pointillisme van Seurats werken.

"De ultra-high-definition 3D-informatie kan ook worden gebruikt om beschadigde kunst te repareren door een restaurator toe te staan ​​het beschadigde gedeelte in 3D te printen en aan het originele schilderij te bevestigen. "zei Yang. "Bovendien, de beeldtechniek kan details met hoge resolutie vastleggen van kunstwerken die een digitale kopie kunnen behouden in het ergste geval, zoals oorlog, terrorisme, natuurramp, overval en andere rampen."

OCT nuttig maken voor kunstanalyse

OCT is een op laser gebaseerde niet-invasieve beeldvormingstechniek die beelden kan vastleggen met een resolutie van micrometers. Hoewel het vaak wordt gebruikt voor biomedische toepassingen, de beeldvormingstechniek is nuttig voor kunstanalyse omdat het tegelijkertijd zowel topografische informatie van het oppervlak van een schilderij als de structuur van onderliggende lagen kan vastleggen.

"Omdat de huidige OCT-systemen zijn geoptimaliseerd voor biomedische toepassingen, ze hebben een beperkt scanbereik dat de snelheid van het verzamelen van gegevens uit grote gebieden ernstig beperkt, " zei Yang. "We hebben een robotscanplatform geïntegreerd met een geavanceerd OCT-systeem en beeldverwerkingssoftware om de OCT-gegevens van schilderijen vast te leggen buiten het scanbereik van typische commerciële OCT-systemen."

Om het gezichtsveld te vergroten, individuele OCT-afbeeldingen die met de robotscanner zijn vastgelegd, worden digitaal aan elkaar genaaid om een ​​groter beeld te vormen. Om dit proces te verbeteren, het team ontwikkelde software die vervormingen en andere beeldartefacten verwijdert die vaak optreden tijdens dit soort digitaal naaien.

De onderzoekers demonstreerden hun nieuwe techniek door OCT-afbeeldingen te verkrijgen van een deel van een olieverfschilderij dat de unieke penseelstreken in impressionistische stijl nabootst en 10 bij 10 centimeter gemeten. Ze maakten ook een digitaal 3D-model van het gescande gebied van het schilderij.

Nu de onderzoekers het nieuwe concept hebben bewezen, ze zijn van plan hun systeem te optimaliseren door verbeteringen aan te brengen in zowel de hardware als de software.