EPFL-onderzoekers hebben nieuw licht geworpen op een van de vroegste kleurenfotografietechnieken, G. Lippmann's Nobelprijswinnende multispectrale beeldvormingsmethode.

Er wordt vaak gezegd dat onze luchten vóór vliegreizen blauwer waren, maar hoe, in de 21ste eeuw, zouden we ooit kunnen weten hoe licht en kleuren er honderd jaar geleden uitzagen? Onlangs, een groep onderzoekers van EPFL's Audiovisual Communications Laboratory, in de School voor Computer- en Communicatiewetenschappen (IC), een unieke kans gehad om erachter te komen.

Normaal verborgen schatten opgesloten in de kluizen van een handvol musea, de onderzoekers kregen toegang tot enkele van de originele fotografische platen en afbeeldingen van de wetenschapper en uitvinder Gabriel Lippmann, die in 1908 de Nobelprijs voor natuurkunde won voor zijn methode om kleuren in fotografie te reproduceren.

In een artikel dat zojuist is gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ) leggen de auteurs uit dat de meeste fotografische technieken slechts drie metingen vergen, voor rood, groen en blauw, ze ontdekten echter dat de historische benadering van Lippmann doorgaans 26 tot 64 spectrale monsters van informatie in het zichtbare gebied vastlegde. Zijn techniek, gebaseerd op dezelfde interferentieprincipes die recentelijk de detectie van zwaartekrachtsgolven mogelijk maakten en die de basis vormen van holografie en veel van moderne interferometrische beeldvorming, is vandaag bijna volledig vergeten.

"Dit zijn de vroegste multispectrale lichtmetingen die zijn geregistreerd, dus we vroegen ons af of het mogelijk zou zijn om het oorspronkelijke licht van deze historische scènes nauwkeurig na te bootsen, " zei Gilles Baechler, een van de auteurs van het artikel, "maar de manier waarop de foto's werden geconstrueerd was heel bijzonder, dus we waren ook erg geïnteresseerd in de vraag of we digitale kopieën konden maken en konden begrijpen hoe de techniek werkte."

De onderzoekers ontdekten dat de multispectrale beelden die werden gereflecteerd door een Lippmann-plaat vervormingen bevatten, hoewel de gereproduceerde kleuren er op het oog nauwkeurig uitzagen. Toen ze het volledige spectrum onderzochten dat door een Lippmann-plaat werd weerkaatst, en vergeleek het met het origineel, ze maten een aantal inconsistenties, waarvan vele nooit zijn gedocumenteerd, zelfs in moderne studies.

"Uiteindelijk hebben we het volledige proces gemodelleerd op basis van het multispectrale beeld dat je vastlegt, helemaal om het op de foto vast te leggen. We waren in staat om het teruggekaatste licht te vangen en te meten hoe het verschilde van het origineel, " legde Baechler uit. Dus, zou het team het eeuwenoude licht kunnen nabootsen?

"Met de historische platen zijn er factoren in het proces die we gewoon niet kunnen weten, maar omdat we begrepen hoe het licht verschilde, konden we een algoritme maken om het oorspronkelijke licht terug te krijgen dat werd vastgelegd. We waren in staat om invertibiliteit te bestuderen, dat is, gegeven een spectrum geproduceerd door een Lippmann-foto, weten we dat het mogelijk is om de vervormingen ongedaan te maken en het oorspronkelijke invoerspectrum te reconstrueren. Toen we onze handen vuil maakten en onze eigen borden maakten volgens het historische proces, we konden verifiëren dat de modellering correct was, " hij ging verder.

Hoewel het volledig modelleren van een Nobelprijswinnende beeldvormingstechniek op zich al van groot belang is, de onderzoekers zijn van mening dat het herzien van Lippmanns fotografische techniek deze eeuw kan inspireren tot nieuwe technologische ontwikkelingen.

Het team heeft al een prototype van een digitale Lippmann-camera gebouwd en is vooral geïntrigeerd door de mogelijkheden van multispectrale beeldsynthese en nieuwe multispectrale camera, print- en displayontwerpen.