Η απεικονιστική τεχνική μετασχηματισμού ανάκλασης (Reflectance Transformation Imaging - RTI) και η συμβολή της στην μελέτη αρχαιολογικών αντικειμένων

Βασική μεθοδολογία RTI: Η απεικονιστική τεχνική μετασχηματισμού ανάκλασης (Reflectance Transformation Imaging -RTI) είναι μια μη καταστρεπτική, προσιτή και εύκολη τεχνική, που καλύπτει το κενό μεταξύ τρισδιάστατης απεικόνισης και φωτογραφίας. Αφετηρία για την εξέλιξη του RTI αποτέλεσε η τεχνική πολυωνυμικής χαρτογράφησης (Polynomial Texture Mapping- PTM) που εφευρέθηκε το 2001 από τον Tom Malzbender, ερευνητή της Hewlett-Packard.  Έκτοτε, έχουν παρουσιαστεί πολλές ενδιαφέρουσες εφαρμογές σε διεθνές και εθνικό επίπεδο. Στην Ελλάδα εφαρμογές έχουν γίνει στην Αμφίπολη, στη Θεσσαλονίκη, στην Αττική,  στη Θήρα, στην Πελοπόννησο και στην Κρήτη.

 Τα στάδια της μεθόδου είναι η συλλογή και επεξεργασία δεδομένων και η προβολή του περιεχομένου των αρχείων.  Από την συλλογή δεδομένων προκύπτει μια σειρά φωτογραφιών ενός στατικού αντικειμένου με εφαπτομενικά προσπίπτουσα ακτινοβολία. Στη συνέχεια, για την επεξεργασία των δεδομένων το πιο διαδεδομένο λογισμικό είναι το RTI builder, ένα ελεύθερο λογισμικό με φιλικό για το χρήστη περιβάλλον εργασίας. Τέλος, για την προβολή των αρχείων προτείνονται τα λογισμικά RTI (ISTI-CNR/CHI) ή PTM (HP Labs) Viewer, που λειτουργούν συμπληρωματικά και επιτρέπουν διαδραστική μελέτη των αντικειμένων και επιπλέον βελτίωση των αποτελεσμάτων. Περαιτέρω πληροφορίες σχετικά με την συλλογή δεδομένων, την επεξεργασία τους και την προβολή των αρχείων παρέχονται από τις ιστοσελίδες των CHI και HP.

Έχουν προταθεί δυο βασικές  παραλλαγές της μεθόδου, η μέθοδος της θόλου (dome method) και του τονισμού (Highlight), καθώς και μια ενδιάμεση μεθοδολογία, η οποία χρησιμοποιεί δακτυλίους ή βραχίονες  για την κίνηση της φωτιστικής πηγής.

Η μέθοδος της  θόλου περιλαμβάνει τη χρήση μιας ειδικής συσκευής- θόλου, ώστε τα απαραίτητα δεδομένα για την  κατεύθυνση και την  γωνία πρόσπτωσης του φωτός σε κάθε μία από τις φωτογραφίες εφαπτομενικού φωτισμού να είναι γνωστά. Η μέθοδος παρέχει αυτοματοποίηση, μειώνει τον χρόνο για τη λήψη και επεξεργασία των δεδομένων, και οδηγεί σε ακριβή αποτελέσματα. Το μόνο μειονέκτημά της είναι ότι οι διαστάσεις της συσκευής περιορίζουν σημαντικά την δυνατότητα εφαρμογής της τεχνικής σε ευρήματα μεγαλύτερων ή μικρότερων διαστάσεων.

Στη μέθοδο του τονισμού τα δεδομένα υπολογίζονται εξ’ ολοκλήρου από το πρόγραμμα, βάσει των αντανακλάσεων της φωτιστικής πηγής στην στιλπνή σφαίρα, συνεπώς η λήψη και η επεξεργασία τους είναι πιο χρονοβόρα και απαιτεί ακρίβεια. Μπορεί όμως να εφαρμοστεί ανεξάρτητα από το μέγεθος των αντικειμένων χωρίς καμία ειδική συνδεσμολογία. Για μια απλή εφαρμογή ο απαραίτητος εξοπλισμός περιλαμβάνει μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή, ένα τρίποδο, μια φωτιστική πηγή και τουλάχιστον δυο στιλπνές σφαίρες.

Η εφαρμογή του RTI σε πλήθος και ποικιλία ευρημάτων από τους τάφους του Δερβενίου δίνει τη δυνατότητα μιας γενικής επισκόπησης της συμβολής της τεχνικής στην μελέτη αρχαιολογικών αντικειμένων. Πιο συγκεκριμένα το RTI:

1.   είναι μια προηγμένη, αποτελεσματική  και προσιτή μέθοδος καταγραφής

2.   καλύπτει τις ανάγκες επικοινωνίας, διάδοσης και παρουσίασης, καθώς τα ψηφιακά αρχεία που δημιουργούνται μπορούν να δημοσιευθούν μέσω διαδικτύου

3.   βοηθά στη διερεύνηση της βιογραφίας των αντικειμένων, επιτρέπει δηλαδή την εξέταση των τεχνικών κατασκευής, της χρήσης, της κατάστασης διατήρησης και των προηγούμενων επεμβάσεων συντήρησης

4.   συμβάλλει σημαντικά στην προληπτική συντήρηση, εφόσον ελέγχονται οι  περιβαλλοντικές συνθήκες,  ενώ περιορίζεται η επαφή με τα ευρήματα, η οποία αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες φθοράς. Άλλωστε, και διεθνώς υπάρχει η τάση για περιορισμό της φυσικής επαφής με τα αντικείμενα.  

Μικροσκοπικό RTI: Τα μειονεκτήματα της μεθόδου του τονισμού καθιστούν εξαιρετικά δύσκολη την εφαρμογή της τεχνικής σε μικροσκοπική κλίμακα. Για να αντιμετωπιστούν τα παραπάνω προβλήματα  σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε η πρώτη σε διεθνές επίπεδο πειραματική μικροσκοπική θόλος RTI. Πρόκειται για μια σύνθετη μετάλλινη κατασκευή, που μπορεί να στρέφεται κατά 90 μοίρες, έτσι ώστε τα υπό μελέτη αντικείμενα να τοποθετούνται με ασφάλεια κάτω από αυτήν αλλά χωρίς να ακουμπούν σε αυτήν.  Το μικροσκοπικό RTI αποδείχθηκε χρήσιμο εργαλείο για την εξέταση λεπτομερειών μικρών θραυσμάτων και νομισμάτων.

Υπέρυθρο RTI: Η μεθοδολογία RTI στο υπέρυθρο, μια περιοχή του φάσματος η οποία  έχει χρησιμοποιηθεί ενδελεχώς στην διαγνωστική εξέταση, οδηγεί σε μια βελτιωμένη απόδοση της υφής και της τρισδιαστατικότητας των χαρακτηριστικών που είναι διακριτά σε περιοχές του υπέρυθρου φάσματος.  Το σύνολο δεδομένων για το  IR-RTI είναι μια σειρά από υπέρυθρες ψηφιακές φωτογραφίες, που λαμβάνονται με μια τροποποιημένη φωτογραφική μηχανή DSLR (UV-VIS-IR) και κατάλληλα φίλτρα (720nm, 760nm, 850nm, 950nm), ενώ το υπό εξέταση αντικείμενο ακτινοβολείται απο μια πηγή υπέρυθρου φωτός από διαφορετικές γωνίες. Για τη συλλογή πολυφασματικών δεδομένων κρίθηκε σκόπιμη η κατασκευή ενός ειδικού βραχίονα για την κίνηση της φωτιστικής πηγής.

RTI διάθλασης: Το RTI διάθλασης, μια μεθοδολογία εμπνευσμένη από την παραδοσιακή φωτογραφική τεχνική, δρα συμπληρωματικά στις παραπάνω μεθόδους και παρέχει μια βελτιωμένη απεικόνιση.

Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, που εκπονείται από την Ελένη Κωτούλα, υποψήφια διδάκτορα του πανεπιστήμιου του Southampton με υπευθυνο καθηγητη τον Δρ. Graeme Earl και επιστημονική σύμβουλο τη Δρ. Δέσποινα Ιγνατιάδου, δίνουν ένα ελπιδοφόρο μήνυμα για την ενσωμάτωση των παραπάνω τεχνικών στη μεθοδολογία αρχαιολογικής μελέτης ευρημάτων.