Investigación

 

Spectral reflectance estimation of ancient mexican codices, multispectral images approach

 

J. Conde^a, H. Haneishi^a,b, M. Yamaguchi^a,c, N. Ohyama^a,c and J. Baez^d

 

^a Akasaka Natural Vision Research Center of Telecommunications advancement Organization of Japan. e-mail: jorge@akasaka.tao.go.jp, haneishi@image.tp.chiba-u.ac.jp, guchi@isl.titech.ac.jp, yama@isl.titech.ac.jp.

^b Chiba University, Japan.

^c Tokyo Institute of Technology, Japan.

^d Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, México. e-mail: jbaez@inaoep.mx.

 

Recibido el 17 de septiembre de 2003.
Aceptado el 2 de febrero de 2004.

 

Abstract

Mexican codices are an ancient reading and writing system developed by the pre-Hispanic cultures of Mesoamerica. These pictorial documents are a cultural legacy, part of which dates from the 16^th century. The collection known as "Collection of Original Mexican Codices" is one of the most important codices collection around the world and it is under the custody of the National Library of Anthropology and History (BNAH, Biblioteca Nacional de Antropologia e Historia) in Mexico City. For preservation of the documents, the collection is kept under limited access and controlled illumination conditions, only tungsten lamps are allowed for illumination of codices and light intensity should no exceed 1000 Lux. In order to achieve accurate color reproduction of codices we have proposed to the BNAH a multispectral aproach. Our color reproduction method is based on the estimation of the spectral reflectance for every pixel in the image from a set of 16 bands multispectral images. Multispectral approach enables us to remove the original tungsten capture illumination and to carry out a color simulation under any arbitrary illumination, for instance CIE-D65, hence this approach enables us to reproduce the true colors of original codices. In this paper we present the results of several approaches for spectra estimation considering the illumination conditions established by the BNAH, and we show a color simulation of a codice replica under CIE-D65.

Keywords: Multispectral images; accurate color reproduction; spectral reflectance estimation; Mexican codices; ancient paintings preservation; simulation under daylight illumination.

 

Resumen

Los códices mexicanos son un antiguo sistema de lectura y escritura desarrollado por las culturas prehispánicas de Mesoamérica. Estos documentos pictóricos son un legado cultural, parte del cual data del siglo XVI. La colección conocida como "Colección de códices Mexicanos originales" es una de las más importantes colecciones alrededor del mundo y se encuentra bajo la custodia de la Biblioteca Nacional de Antropología e Historia (BNAH) en la Ciudad de México. Para la preservación de los documentos, la colección se encuentra bajo acceso limitado y las condiciones para su iluminación se mantienen controladas, únicamente se permiten lámparas de tungsteno para iluminación de los códices y la intensidad no debe exceder de 1000 luxes. Para llevar a cabo una reproducción exacta de los colores de los códices originales, hemos propuesto a la BNAH un enfoque multiespectral. Nuestro método para la reproducción del color ésta basado en la estimación de la reflectancia espectral en cada uno de los píxeles en la imagen a partir de un conjunto de imágenes multiespectrales de 16 bandas. El enfoque multiespectral nos permite remover la iluminación original de tungsteno usado en la captura, y realizar una simulación de color bajo cualquier iluminación arbitraria, por ejemplo, CIE-D65, por lo tanto éste enfoque nos permite reproducir los colores naturales (true colors) de los códices originales. En este artículo presentamos los resultados de diversas aproximaciones para la estimación del espectro bajo las condiciones de iluminación establecidas por la BNAH y mostramos la simulación de color de una réplica de códice bajo CIE-D65.

Descriptores: Imágenes multiespectrales; reproducción exacta del color; estimación de la reflectancia espectral; códices mexicanos, preservación de pinturas antiguas; simulación bajo iluminación de luz de día.

 

PACS: 42.66 Ne; 42.30 Va.

 

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