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

曲面光反射特性测量方法的建立及其在文化财产档案中的应用

• 批准号: 21K11954
• 负责人: 井上 信一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Polytechnic University (2022)Chiba University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11954/
• 关键词: BRDF; 光反射特性; 曲面; 光沢; 光沢ムラ; 質感; 測定; 文化財アーカイブ

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．

This study aims to establish a new method for measuring the optical reflection characteristics of objects with curved surfaces and the application of optical properties to cultural properties. In the early stage (3rd year and 1st year), the shape of curved surface and light reflection characteristic (BRDF) were measured simultaneously, and the measurement principle was established (postscript). In this period (Linghe 4th and 2nd years), the development of official inspection and design testing machines for this basic cultural property is underway. Two test machines were developed for research and development. 2 papers published by the International Society, 1 table published by the International Society, 2 tables published by the National Society, 1 test machine developed in the early stage, and the principle of measurement. The reflection characteristics of the reflective surface of the object are measured by measuring the reflection characteristics of the reflective surface of the object. The reflection characteristics of the reflective surface of the object are measured by measuring the reflection characteristics of the reflective surface of the object. The distribution of parallel light and reflected light and reflected angle is BRDF. The measurement technology of collimated light is established, the illumination method of concentrated light is established, the measurement principle of BRDF of curved surface is established, and the measurement machine is developed. The function of the paper is confirmed by the publication of the paper by the Society and the International Society. A part of the curved surface of a sphere is examined, and the measuring principle of the curved surface is determined. This new measuring device is based on the proof of the reflection characteristics (BRDF) and the shape of the object (curvature R). One part of the research results was discussed by the Japanese Society for Cultural and Financial Sciences. This technical license application was filed, and the results of this review were granted. Cultural property contains measurement objects, such as uniform surface, small surface, fine surface and optical information measurement technology.

项目成果

球体のBRDF測定技術

球面BRDF测量技术

• 发表时间: 2021
• 作者: 井上信一;五十嵐美範，星武幸，津村徳道
• 通讯作者: 五十嵐美範，星武幸，津村徳道

Measuring BRDF for curved surfaces based on parabolic reflection

基于抛物面反射测量曲面的 BRDF

• DOI: 10.1364/optcon.453077
• 发表时间: 2022
• 期刊: Optics Continuum
• 作者: Inoue Shinichi;Igarashi Yoshinori;Hoshi Takeyuki;Tsumura Norimichi
• 通讯作者: Tsumura Norimichi

Measurement of Gloss Unevenness with Different Reflection Angles

不同反射角度的光泽不均测量

• DOI: 10.2352/cic.2022.30.1.13
• 发表时间: 2022
• 期刊: Color and Imaging Conference
• 作者: Nakamura So;Inoue Shinichi;Igarashi Yoshinori;Hoshi Takeyuki;Sato Hiromi;Mizokami Yoko
• 通讯作者: Mizokami Yoko

EFFECT OF LIGHT SOURCE DISTANCE ON THE DISCRIMINATION AND GLOSS PERCEPTION OF PAPER

光源距离对纸张辨别力和光泽感的影响

• DOI: 10.25039/x48.2021.op11
• 发表时间: 2021
• 期刊: CIE x048:2021 (Proceedings of the Conference CIE 2021)
• 作者: Zhu X.Y.;Inoue S.;Sato H.;Mizokami Y.
• 通讯作者: Mizokami Y.

視覚に近い光沢ムラの測定と表示方法

接近视觉的光泽不均测量及显示方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 井上 信一;五十嵐 美範;星 武幸;矢田 紀子;溝上 陽子
• 通讯作者: 溝上 陽子