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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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ている．前期（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（後記）．今期（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と計測試作機開発を行った．実績として計測試作機を計２台開発し研究を進めた．研究成果として国際学会論文２報，国際学会発表１件，国内学会発表２件を行った．１台目の計測試作機は，前期に開発した測定原理を計測装置としたものである．パラボラアンテナとして知られるパラボロイド（放物面）の反射特性を応用した計測原理で，測定対象の曲面を局所的にはパラボロイドと考え，凸側からパラボロイドの焦点に向けて集光する光を当てると，反射光は平行光として反射する特性を応用したものである．この平行光となるはずの反射光からの反射角度のズレの分布がBRDFである．平行光からのズレの計測技術は既に確立しているため，この照射光を集光とする集光照明法を，曲面のBRDF計測原理とし，計測試作機を開発した．実験によりこれが機能することを確認し学会で発表、国際学会論文として掲載された．パラボロイドの曲面を球体の一部と考えると，この計測原理では曲面の形状を曲率Rとして測定できる．この新しい計測装置で，光反射特性（BRDF）と物体の形状（曲率R）が同時に計測できることを証明した．研究成果の一部は，「日本文化財科学会」でも発表し，文化財アーカイブへの応用として，関係者と論議した．本技術は特許申請していたが，今期審査の結果特許権が付与された．文化財を含めた計測対象は均一な面を持つことが少ないため，微細なエリアの光沢情報を計測する技術にも着目し，光沢ムラの計測試作機をさらに今期１台開発し光沢ムラの計測技術にも着手した．