A.Dittus / Augustinermuseum – Städtische Museen Freiburg 2013 -  Adelhauser Tragaltar, um 800/850, Leihgabe der Adelhausenstiftung Freiburg

Dokumentation

Bei der Dokumentation von Kunst und Kulturgut wird immer häufiger die Computertechnik zur Unterstützung herangezogen. Auf dieser Seite finden Sie verschiedene Lösungen zur Dokumentation und Schadenskartierung. So ist es beispielsweise möglich, Objekte mit zwei unterschiedlichen 3D-Scan-Verfahren (Laserscanner und Streifenlichtscanner) oder mittels Structure from Motion (SfM) berührungsfrei zu dokumentieren und sie mit den gewonnen Daten digital zu restaurieren und zu ergänzen. Ein Verfahren zur 2,5D-Dokumentation ist das Reflectance Transformation Imaging. Dabei können Oberflächendetails auf einfache Weise sichtbar gemacht werden. Auch vektorbasierte Zeichnungen zur detaillierten Befund- und Schadenskartierung können erstellt werden.

 

3D-Scan_Methoden

A.Dittus 2014

Techniken zur Gewinnung von 3D-Datensätzen

a) 3D-Streifenlichtscanning

Die Oberflächenrekonstruktion erfolgt anhand der Aufnahme von Verzerrungen eines aufprojizierten Streifenmusters.

 

b) 3D-Laserscanning

Beim Laserscanning wird eine Laserlinie über das Objekt bewegt. Auch hier errechnet eine Software das Oberflächenrelief anhand der Verzerrung der Linie.

 

c) Structure from Motion (SfM)

Das SfM-Verfahren arbeitet mit einer Vielzahl von Fotos eines Objektes, die in eine spezielle Software eingespeist werden. Über die Veränderungen, die, bedingt durch variierende Aufnahmewinkel, zwischen den einzelnen Bildern auftreten, ist es möglich, die Objektoberfläche dreidimensional zu rekonstruieren.

 

Alle drei Verfahren sind in der Lage, zum 3D-Datensatz eine farbige Textur der originalen Oberfläche abzuspeichern. Welche Methode letztendlich zum Einsatz kommen sollte, hängt von vielen Faktoren ab und muss für jedes Objekt einzeln entschieden werden.

A.Dittus / RP Tübingen, Ref. 26 Denkmalpflege 2014

A.Dittus / RP Tübingen, Ref. 26 Denkmalpflege 2014

3D-Dokumentation hallstattzeitlicher Keramik

Für eine Publikation des Referats 26 Archäologische Denkmalpflege im Regierungspräsidium Tübingen werden derzeit verschiedene Keramikfragmente mittels 3D-Streifenlichtscanning digital dokumentiert. Mit den gewonnenen Daten können die Gefäße am Rechner zusammengesetzt und ergänzt werden. Das Verfahren ist berührungslos und dadurch auch für sehr fragile Keramiken geeignet, denen durch die "digitale Klebung" ein Großteil des Handlings beim Restaurieren und Zeichnen erspart bleibt.

A.Dittus / RP Tübingen, Ref. 26 Denkmalpflege 2014

A.Dittus / RP Tübingen, Ref. 26 Denkmalpflege 2014

An den digitalisierten Gefäßen können virtuell Schnitte gesetzt und Profile abgenommen werden, es können perspektivische und orthografische (verzerrungsfreie und daher maßhaltige) Aufnahmen aus jeder beliebigen Position und mit jeder denkbaren Beleuchtung angefertigt werden. Farbtexturen können zugeschaltet werden, was eine Fotografie ersetzt; mit der Einstellung einer monochromen Oberfläche kann das Erscheinungsbild einer regulären Fundzeichnung erreicht und die Aufmerksamkeit auf Oberflächendetails gelenkt werden. Als Datensatz verschickt, ermöglichen es die Scans, dass die Objekte überall auf der Welt untersucht und von allen Seiten betrachtet werden können.

RTI_Glasflasche1

A.Dittus / Franziskanermuseum Villingen 2012

Reflectance Transformation Imaging einer kaltbemalten Glasflasche

Mit dem Reflectance Transformation Imaging (RTI) existiert ein sehr schnelles, berührungsfreies Verfahren zur Dokumentation von Oberflächenstrukturen. Es ist für die Restaurierung und Zustandsbeurteilung musealer Objekte ebenso hilfreich wie für die Dokumentation und Untersuchung von Herstellungstechniken. So lassen sich mit einem speziellen Darstellungsmodus im RTI (rechte Bildhälfte) die unterschiedlichen Pinselspuren, Farbschichten und Malschichtstrukturen weitaus besser illustrieren als in einer traditionellen Streiflichtaufnahme. Die Beleuchtung kann am digital errechneten Datensatz interaktiv in jede denkbare Position gebracht werden. Auch für transparente Objekte eignet sich das Verfahren: Blasen, Kratzer, Risse und andere Schäden können damit oftmals weitaus deutlicher dargestellt werden, als dies in einer Fotografie möglich wäre.

A.Dittus / Augustinermuseum – Städtische Museen Freiburg 2013

A.Dittus / Augustinermuseum – Städtische Museen Freiburg 2013
Adelhauser Tragaltar, um 800/850, Leihgabe der Adelhausenstiftung Freiburg

Reflectance Transformation Imaging des Adelhauser Tragaltars

Für eine Ausstellung im Augustinermuseum Freiburg wurde der Adelhauser Tragaltar mit RTI dokumentiert. Im Specular-Enhancement-Modus können Herstellungsspuren, Deformationen und Schäden sehr gut analysiert werden. Die Beleuchtung kann digital verändert und Oberflächenphänomene mit speziellen Filtern verstärkt werden.

schadensdetektion

A. Dittus 2014

Dokumentation von Korrosionsschäden

3D-Scans können dazu dienen, einen “Ist-Zustand” zu dokumentieren. Werden Scans zu verschiedenen Zeitpunkten gefertigt, ist es zudem möglich, digital Veränderungen an einem Objekt zu dokumentieren. Im hier gezeigten Beispiel wurden zwei Streifenlichtscans eines Eisenobjektes miteinander verglichen. Dabei war es möglich, zwei neue korrosionsbedingte Abplatzungen zu detektieren. Die Veränderungen werden in Falschfarbendarstellungen kartiert, aus denen das Maß der Veränderung mit einer Genauigkeit im Submillimeterbereich ablesbar ist. Dieses Verfahren kann beispielsweise auch zur Visualisierung von Transport- und Lagerungsschäden oder dem Schrumpfen und Quellen von Objekten bei veränderten Luftfeuchtigkeiten sowie in der Nassfundkonservierung Verwendung finden.

A. Dittus / mit freundlicher Unterstützung der Reiss-Engelhorn-Museen Mannheim 2011

A. Dittus / mit freundlicher Unterstützung der Reiss-Engelhorn-Museen Mannheim 2011

Schadenskartierung am 3D-Scan

Oftmals bietet sich eine Kartierung am 3D-Scan an, beispielsweise dann, wenn komplexe Strukturen vorliegen, die nur schwer in zweidimensionalen Kartierungen erfasst werden können. Ist ein Objekt mittels 3D-Scan digitalisiert, so kann entweder an zweidimensionalen Texturbildern kartiert werden, wobei die Kartierung dann auf den Scan übertragen wird, oder es lässt sich direkt im dreidimensionalen Raum auf dem Objekt kartieren. Bei dem hier abgebildeten 3D-Laserscans eines Fischhaut-Beinlings aus Sibirien wurde zusätzlich durch eine spezielle digitale Ausleuchtung das Faltenmuster des Materials hervorgehoben. 

Bruchmusterkartierung1

A.Dittus 2012

Bruchmusterkartierung

Das abgebildete Beispiel zeigt eine dreidimensionale Kartierung von Fragmenten und Fehlstellen eines kleinen, aus Glas geblasenen Fläschchens. Mit optischen Verfahren ist transparentes Glas nur unter großem Aufwand zu digitalisieren. Deshalb wurde hier der Umweg über ein im Computer gefertigtes Duplikat gewählt. Durch aufgemappte Fotografien des Originalobjektes war dennoch eine genaue Kartierung der Brüche möglich.