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IX CONGRESO NACIONAL DEL COLOR. ALICANTE 2010
RECUPERACIÓN DE ALBEDO Y NORMALES CON CÁMARA RGB
DIGITAL
Clara Plata, Raúl Luzón, Juan Luis Nieves, Javier Romero.
Departamento de Óptica, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada 18071 Granada (SPAIN)
jnieves@ugr.es
Resumen:
En este artículo se propone un dispositivo espacio-espectral para adquirir y simular imágenes en
color bajo diferentes condiciones de iluminación. Este dispositivo permite el análisis y síntesis de
imágenes en color bajo diferentes ángulos de iluminación, incluso de objetos cuya superficie es
rugosa. Para ello se ha usado una cámara digital RGB para la reproducción del color bajo
condiciones de iluminación no-controladas en combinación con un algoritmo estéreo-fotométrico
para estimar las normales de cada punto en la imagen y el albedo de las superficies en cada píxel.
Los resultados indican que el empleo del albedo en lugar de la información RGB directa
posibilita evitar las sombras y los brillos que podrían falsear resultados al aplicar algoritmos de
análisis y síntesis de color.
Palabras clave: Color, albedo, técnicas estéreo-fotométricas.
INTRODUCCIÓN
Al capturar una imagen en color, la apariencia del color de los objetos que la componen
depende de varios factores, como son el dispositivo usado para formar las imágenes, las
condiciones de iluminación y el propio objeto. Esta dependencia se hace más evidente al tratar
con objetos rugosos y texturados, en particular cuando se trabaja con figuras tridimensionales. El
relieve y la reflectancia de la superficie de los objetos pueden cambiar el color aparente de éstos,
complicando su caracterización.
El albedo nos permite estimar la fracción de luz reflejada en relación con la luz incidente
sobre una superficie [1]. La principal ventaja de trabajar con el albedo es que éste factor no
depende de la forma del objeto, mientras que los valores RGB de la imagen recogida del objeto
por la cámara dependen de la geometría de iluminación, del contenido espectral de la fuente de
iluminación, de la intensidad total, etc.
Hay varios métodos que permiten obtener la forma de una superficie, como los barridos con
láser o las técnicas que emplean imágenes capturadas con cámaras RGB [2]. Estas últimas son
conocidas como técnicas estéreo-fotométricas y son particularmente interesantes porque permiten
la recuperación simultánea del color (relacionado con el albedo) y del vector normal en cada
punto de la superficie [3-6]. El albedo se puede emplear para simular la apariencia cromática de
los objetos (tanto rugosos como lisos) con un iluminante fijo bajo distintos ángulos de
iluminación.
La mayoría de los algoritmos estéreo-fotométricos suponen que las superficies son
Lambertianas, por lo que no presentan sombras ni brillos. Esto no es aplicable a la mayoría de las
superficies reales. Por esta razón, varios autores [4, 6-7] han desarrollado diferentes estrategias
para solventar estos comportamientos no Lambertianos. En un trabajo previo [8], se hizo un
estudio en el que se comprobó que la introducción de factores de corrección que tuvieran en
cuenta las sombras y los brillos producía una mejora del 50% en los procesos de recuperación.
En este trabajo se propone estudiar la reproducción del color de la superficie de objetos
bajo condiciones de iluminación no controladas con una cámara RGB debidamente calibrada
(Retiga 1300 CCD, con objetivo LINOS MeVis-C, apertura 5.6 y focal 25mm). Para ello se va a
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