Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

Measuring and Understanding Visual Appearance

Alternativ tittel: Måling og forståelse av visuelt utseende

Tildelt: kr 12,3 mill.

Mennesker har en fantastisk evne til å identifisere hvilket materiale en gjenstand er laget av, bare ved å se på den (for eksempel metall, plast, gummi, tre, glass eller tekstil). I tillegg kan vi ofte bedømme viktige materialegenskaper kun basert på objektets visuelle utseende, for eksempel hvorvidt det er skjørt eller robust, mykt eller hardt, glatt eller sjurt, råttent eller ferskt, etc. Denne såkalte materialpersepsjonen er en viktig funksjon ved det menneskelige synssystemet, og dens utvikling har gjort oss i stand til å vurdere miljøet rundt oss, og til å overleve i det. Det visuelle utseendet til et materiale er generelt klassifisert i fire utseendeattributter (farge, glans, tekstur og gjennomskinnelighet) som samhandler med hverandre. Denne interaksjonen er svært kompleks, og behandles av hjernen sammen med annen informasjon slik som hukommelse og omgivelser, for endelig å bestemme det oppfattede utseendet av en overflate eller et objekt. Konseptet visuelt utseende er foreløpig langt fra fullt ut forstått, verken fra et metrologisk eller perseptuelt synspunkt. Målet med dette prosjektet er å få ny kunnskap om hvordan mennesker oppfatter det visuelle utseendet av materialer, objekter og scener, og å utvikle nye metoder for å måle og kommunisere visuelt utseende og utseende-relaterte material- og objektegenskaper. MUVApp-prosjektet startet i mai 2016, og et kick-off møte ble arrangert i forbindelse med det fjerde CIE-symposiet om farge og visuelt utseende i Praha i september 2016. De potensielle forskningsretningene og planene ble diskutert med prosjektmedlemmene. Siden starten av prosjektet har flere workshops blitt organisert og forsknings-, opplærings- og formidlingsaktiviteter utført. Colourlab sin nettside (http://www.colourlab.no) gir de siste oppdateringene og detaljer om aktivitetene i prosjektet, mens forskningen publisert til nå kan følges på Cristin (https://app.cristin.no/projects/show.jsf?id=536305). Forskningen i MUVApp er organisert i to hoveddeler; Del A) Optiske målinger og utseendefunksjoner, og Del B) Visuelle prosesser for forståelse av utseende. I Del A har vi undersøkt anvendeligheten av å bruke en bildebasert teknikk for å utføre bidireksjonelle refleksjonsmålinger, og analytisk estimere og representere materialets utseende. Homogene og fleksible emballasjematerialer med komplekse refleksjonsegenskaper ble brukt som testprøver. Retroreflektert lys fra materialoverflaten ble brukt til å modellere materiell BRDF ved å bruke analytiske modeller som viste lovende resultater for materialer med gonio-kromatisk og speilreflektansegenskaper. Vi undersøkte videre hvordan kontrastmetrikker korrelerer med oppfatningen av glans. Siden innsamling av presise fargedata er en viktig del av å måle utseende, så har vi utviklet en effektiv teknikk for absolutt kolorimetrisk kamerakarakterisering, som kan brukes i et bredt spekter av applikasjoner. En ny bildebasert teknikk ble utviklet for analyse av vevde stoffer på garnnivå, som ved hjelp av et enkelt bilde kan utlede stoffets vevstruktur og refleksjonsegenskaper. Profesjonell kunstnerisk produksjon av datagenererte bilder involverer typisk et bredt samarbeid, der utseendedata og materialmodeller må kommuniseres, og hvor et bredt spekter av modellerings- og gjengivelsesverktøy er involvert. Mangel på standarder for kommunikasjon av materialparametere og data (mellom verktøy) fører til at kunstnerne innen digital 3D-prototyping og design må manuelt matche materialers utseende til et referansebilde. For å løse dette problemet har vi utviklet vi en ny teknikk for BRDF-remapping, som automatisk beregner en transform som matcher utseendet til en kildemateriellmodell. I Del B ble det gjennomført en atferdsundersøkelse av vurderingen av visuelt utseende. Det primære målet var å generere forskningshypoteser og skissere fremtidige prosjekter som til slutt kan føre til bedre innsikt i oppfattelsen av utseende på et konseptuelt plan. Studien avdekket at form, fargekonsentrasjon og overflategrovhet spiller en viktig rolle for oppfattelsen av gjennomskinnlighet og glans. En studie om effekten av uskarphet for oppfattelsen av gjennomskinnlighet avdekket den interessante trenden at identiske objekter oppfattes mindre gjennomskinnlige når de observeres i uskarpe bilder. Relatert til målet om å utvikle en internasjonal standard for blekkopasitet innenfor ISO TC130, ble det utført et psykofysisk eksperiment, der observatører vurderte opasiteten til hvitt blekk, med forskjellig tykkelse av blekkfilm, trykt på forskjellige underlag. De foreslåtte metrikkene viste god sammenheng med de visuelle vurderingene, og beregningen av relativ CIE-lyshet ga det mest lineære resultatet.

-

The Norwegian Colour and Visual Computing Laboratory at Gjøvik University College is an internationally leading research group in the field of colour imaging. Through the proposed project we will strengthen this position by broadening and deepening our area of research from colour to visual appearance. The concept of visual appearance, which includes colour but also other appearance properties like texture, gloss and translucency, is currently far from fully understood, neither from metrological nor perceptual points of view. The overall goal of our project is two-fold: to gain new knowledge of how human beings perceive the visual appearance of materials, objects, and scenes, and to develop new methodologies for measuring and communicating visual appearance and appearance-related properties. To reach this goal we propose a focused large scale research effort with innovative research approaches. Key aspects include the use of image domain metrics for characterizing appearance, the use of a combination of real world and virtual objects and surfaces for visual experiments, the study of interactions between appearance properties, and the development of new image-based methodologies for efficient yet precise measurement of physical properties that correlate with visual appearance such as the Bidirectional Surface Scattering Reflectance Distribution Function, the study of the correlation between physical measurements and perceived visual appearance. In addition to recruiting three new doctoral and two post-doctoral fellows, we include a significant international and inter-disciplinary collaboration with world-leading scholars in computer graphics, material science, and vision science. Combined with our leading scientific and technological research focus on imaging, including the recent rapid developments in the area of 3D printing, the gained control of the perception, measurement and eventually reproduction of appearance will have a very high societal impact.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek