Rilievi fotogrammetrici in Archeologia: il caso di Ercolano
Nella Primavera-Estate del 2015 la nostra azienda ha collaborato ad un progetto di studio portato avanti nel corso della Tesi di Specializzazione in Archeologia di un’allieva dell’Università di Firenze. La ricerca consisteva nel valutare le conseguenze combinate del terremoto del 62 d.C. e del flusso piroclastico del 79 d.C. sulle strutture archeologiche, in particolare soglie e pavimenti di alcune case.
L’acquisizione 3D con tecnologia fotogrammetrica
Per indagare gli effetti descritti, tutti gli elementi archeologici presi in esame sono stati digitalizzati in 3D con tecnologia fotogrammetrica. Il controllo metrico è stato ottenuto per mezzo di una palina e misurazioni archeologiche accurate tramite Disto Laser, mentre tutte le fotografie sono state gestite con un processo colorimetrico, avvalendosi di tavola X-Rite per la registrazione metacromatica dei colori. Una bussola ha aiutato a orientare correttamente i modelli nello spazio virtuale.
Questo tipo di tecnologia ha consentito un notevole risparmio sui costi operativi rispetto al laser scanner, senza inficiare le tempistiche di lavorazione.
Oltre a questo, tramite un livello ottico sono state acquisite le quote relative per evidenziare i dislivelli, le pendenze e ogni altro dato utile alla ricerca, elaborati poi in ambiente CAD per la produzione delle planimetrie quotate.
Di seguito presentiamo due esempi del lavoro eseguito all’interno di questo progetto.
La casa dello scheletro
La cd “Casa dello scheletro” (Insula III, 3, con accesso dal Cardo III), così chiamata a motivo del ritrovamento al suo interno di uno scheletro umano, presenta un triclinio con decorazioni in terzo stile e pavimento in opus sectile, absidato sul lato nord-orientale. Questo ambiente presenta proprio all’altezza dell’abside una forte depressione del pavimento, crollato per gli spostamenti del sottosuolo connessi agli eventi citati.
Una volta ottenuta la nuvola di punti ad alta densità, è stato possibile generare sia il modello 3D texturizzato, sia il modello DEM dal quale estrarre le “curve di livello” a passo di 1 cm.
La casa del Salone Nero
La cd “Casa del Salone Nero” (Insula VI, 11,13, situata all’incrocio tra Cardo IV e Decumano Massimo), così chiamata a motivo degli affreschi in nero dell’oecus, è considerata una delle più lussuose dell’antica Ercolano. Il peristilio è decorato con un pavimento a mosaico con fondo nero circondato da tessere bianche: le sue colonne stuccate circondano un piccolo giardino. Il lato sud del peristilio presenta una serie di disconnessioni che grazie alla tecnologia 3D è stato possibile valutare con grande precisione, andando a quantificare centimetro per centimetro (come descritto sopra), con l’ausilio del livello ottico per controllo, gli avvallamenti presenti.
Il trattamento delle fotografie
Come scritto in precedenza, tutte le fotografie sono state elaborate in color processing: grazie alla gestione digitale del colore è possibile mantenere il colore acquisito indipendentemente dalla periferica che lo visualizza (monitor, stampante, proiettore, etc.). Per far questo, è necessario profilare la fotocamera di acquisizione e calibrare gli strumenti di proiezione.
La fotocamera viene profilata acquisendo una colorchecker della X-Rite univoca per ogni coppia corpo macchina+obiettivo, nello specifico una 5D Mark II con Canon EF 17-40mm f/4L USM. La tavola consente un corretto bilanciamento del bianco e acquisendo due immagini fotografiche a diverso illuminante (ad es. sole e ombra), si ottiene un profilo cosiddetto a doppio illuminante: il software genera una cromaticità per ogni illuminante, una matrice ColorMatrix per ogni illuminante e una tavola HueSat con hue twist per ogni illuminante. Questo lavoro di profilazione ha senso soltanto se le fotografie vengono acquisite in RAW e successivamente elaborate da un programma in grado di gestire i profili (tipo Adobe Lightroom), su monitor calibrato attraverso un dispositivo come X-Rite i1 Display Pro o X-Rite Color Munki. Altra caratteristica importante che deve possedere il monitor è la capacità di leggere per intero lo spazio colore Adobe RGB (molto più ampio del classico sRGB) con il quale le fotografie sono state acquisite dalla fotocamera.
Le immagini, scattate in RAW ed elaborate con profilo colore, possono essere esportate in formato .PNG o .TIFF che applicano una compressione di tipo lossless (senza perdita di dati), e date in pasto ai software di elaborazione fotogrammetrica che saranno in grado di estrarre una texture RGB basata su colori reali.
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