RTI
Développée dans les années 2000, la RTI ou Reflectance Transformation Imaging, est une technique de calcul photographique d’objets sous une lumière artificielle contrôlée pour l'examen et la documentation des surfaces des objets du patrimoine culturel . La modification des conditions d’éclairage permet de mettre en évidence des détails de surface invisibles à l’œil nu.
La RTI a été inventée par Tom Malzbender et Dan Gelb, qui étaient chercheurs dans les Hewlett-Packard Labs. Un article de référence décrivant ces premiers outils et méthodes, appelés Polynomial Texture Mapping (PTM), a été publié en 2001 avec des développements successifs en 2012 et 2014.
Cette technologie, non destructive, a rapidement été adoptée par les archéologues en raison de son large domaine d’application. En effet, la RTI peut être utilisée tant en laboratoire que sur le terrain. Elle facilite autant l’analyse de pétroglyphes et de graffitis que celle de petits objets tels que les monnaies ou les sceaux. Cette technique :
- saisit la forme et la couleur de la surface d’un objet et permet de la rééclairer de manière interactive depuis n’importe quelle direction.
- permet également l’amélioration mathématique des attributs de forme et de couleur de la surface du sujet.
- permet de capter des caractéristiques plus complexes sur les objets.
Néanmoins, il serait inexact de considérer la RTI comme remplaçante des techniques numériques déjà existantes comme le scan 3D. La RTI n’a pas fonction de modéliser l’objet d’étude. Les chercheurs ciblent seulement les détails surfaciques, révélés par les jeux d’éclairage. La RTI se situe à mi-chemin entre la 2D et la 3D. Il ne s'agit pas vraiment de 3D, mais plutôt d'une mise en avant des reliefs d’un objet grâce à l’éclairage. Ainsi, chaque RTI ressemble à une seule image photographique bidimensionnelle (2D). De plus, bien qu'inventée depuis déjà 23 ans, la RTI n'a que peu été utilisée en archéologie.
En plus de la bibliographie disponible en PDF ci-dessous, une bibliographie Zotero sur la RTI, contenant davantage de sources, est accessible via ce lien. Une demande est nécessaire pour y accéder et rejoindre le groupe. Accéder à la bibliographie Zotero.
Les applications utilisant cette technique vont des outils simples et accessibles aux systèmes scientifiques hautement calibrés. La RTI peut être utilisée pour diverses activités, notamment :
- la documentation et le constat d’état
- le traitement et l’intervention dans la conservation archéologique
- les expositions interactives dans les musées et la recherche
- la céramologie (production et décoration)
- l’épigraphie (lecture d’inscription mal conservée)
- la numismatique (déchiffrage de monnaies mal lisibles) / la tracéologie lato sensu
- et encore beaucoup d’autres domaines d’application…
Au delà d'une technique d'analyse, la RTI se présente comme un outil de valorisation patrimoniale. En effet, les musées intègrent de plus en plus les nouvelles technologies lors des expositions. Il serait ainsi possible d'exposer une version numérique RTI de certains objets sur un écran tactile. Le visiteur deviendrait alors un protagoniste à part entière, pouvant manipuler la lumière des pièces muséales.
-
Comment ça fonctionne ?
La RTI se base donc sur la photographie. La procédure est simple : un objet est photographié plusieurs fois, selon un angle d’incidence de lumière différent, mais connu ou connaissable. L'appareil photo conserve, quant à lui, une position fixe. Ce processus permet de produire une série d’images du même objet avec des ombres et des lumières différentes.
L’ensemble des clichés est, par la suite, exporté dans un logiciel spécialisé (comme RTIBuilder), puis assemblé dans le but de créer un modèle. Les informations d’éclairages des images sont synthétisées mathématiquement pour générer un modèle mathématique de la surface. Le logiciel permet un rééclairage interactif puisqu’il est possible de modifier l’angle de lumière dans n’importe quelle direction et ainsi d'observer des détails, des microreliefs, des empreintes, des traces, etc.
-
Le matériel de capture
Il est possible d’employer différents matériels plus ou moins coûteux et plus ou moins facile d’utilisation. Deux méthodes sont principalement connues :
- Un flash portatif : l’appareil photo est posé sur un trépied fixe, face à l’objet d’étude. La lumière d’une lampe de poche ou d’un téléphone par exemple, est positionnée à proximité de l’objet afin de l’éclairer uniformément. La lumière est déplacée à chaque cliché et éclaire une autre partie de l’objet.
- Le dôme préfabriqué : l’appareil photo est positionné au centre d’un dôme, composé de LED. Un boitier électronique externe permet d’automatiser la prise des photos et le contrôle de la position des lumières. La position des LED étant connue, l’angle des lumières est cartographié. Ainsi, chaque photographie est associée à un angle d’éclairage. Il existe également une variante avec un arc oscillant. A noter que le dôme de Paris 1 est un dôme Mercuro (entreprise française).
Dans le cas du flash portatif, il est nécessaire de positionner deux petites sphères réfléchissantes à proximité de l’objet. A chaque photo, les sphères sont éclairées différemment ; la réflexion est détectée par le logiciel spécialisé qui associe alors photographie et angle d'éclairage.Depuis quelques années, il est même possible de faire de la RTI virtuelle. Ceci revient à élaborer un dôme avec de l’éclairage, mais le tout sur le logiciel de modélisation 3D Blender, grâce au plug in SyntheticRTI. Accéder au lien de téléchargement de ce plug in.