2023 Fiscal Year Annual Research Report
曲面における光反射特性の計測手法の確立と文化財アーカイブへの応用
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21K11954
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| Research Institution | Tokyo Polytechnic University |
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Principal Investigator |
井上 信一 東京工芸大学, 工学部, 客員研究員 (70743813)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | BRDF / 光反射特性 / 曲面 / 光沢 / 光沢ムラ / 質感 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，曲面を有する形状の物体においても計測可能な光反射特性の新たな計測手法の確立とその文化財アーカイブへの応用を目的とした．初年度（令和３年度、１年目），曲面の形状と光反射特性（BRDF）を同時に計測できる計測原理を確立した．次年度（令和４年度、２年目）は，これに基づき文化財アーカイブに向けた仕様検討し計測試作機開発を達成した．最終年度である今期（令和５年度、３年目）は，この研究で得られた研究成果を元に同じく光反射特性の課題である光沢ムラの計測技術に取り組んだ．研究成果として国際学会論文１報，国際学会発表１件，国内学会発表３件を行った．
光沢ムラとは，光沢（ハイライト）の中に明かる点とそこより暗い点が現れる現象である．物体の鏡面反射特性を表面の小さな位置毎に分布として計測できる技術でこれが解析できると考え，この技術と装置開発に取り組んだ．微小反射面の法線の傾きが一定ではないことが主要因であると仮定し，入射光の角度を精密に変えながら，反射光を画像（面）として計測する．このためにローリングミラーを制御して入射光角度を変える測定方法と，３方向からの入射光を３色として，マルチスペクトル解析する方法に取り組んだ．原理については「Measuring Method for Gloss Unevenness with Three Directional Lights」として論文化した．
また，研究成果の一部は，「光沢ムラ測定による魔鏡の解析」として日本文化財科学会で発表した．魔鏡とは普通に見える鏡の反射光の中に仏像等の画像が現れる特殊な文化財で，表面の反射特性に微小な違いを有する．これらを数値的に記録することに応用した．
本研究をベースに今後は光沢ムラ計測技術の開発に展開したい．鏡面の微小な法線分布が計測できればコンピュータグラフィックスに応用できる技術である．
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