La materia del restauro è oramai d’obbligo in tutte le facoltà di ingegneria e architettura. Anche io nel mio percorso di studi mi sono trovato a studiare il restauro architettonico. Una delle tecniche più usate in questo ambito è il raddrizzamento fotografico. In questo articolo cercherò di spiegarvi come e perchè viene usato in questa disciplina, in che cosa consiste, i due metodi principali con cui si attua e infine i programmi più usati negli studi di conservazione degli edifici.
Perchè bisogna raddrizzare le fotografie?
Dal punto di vista prospettico la fotografia è una proiezione centrale dove gli oggetti cambiano dimensione in funzione della loro distanza dal centro di presa. La lente dell’obiettivo, essendo una superficie curva o sferica, introduce nell’immagine distorsioni ottiche che modificano la forma dell’oggetto fotografato. La distorsione è un difetto che mostra gli oggetti in direzione diversa da quella in cui realmente si trovano, ne esistono di due tipi: a cuscino e a barile, a seconda della curva concava o convessa che può assumere l’immagine distorta. Risulta quindi assai dannoso nelle applicazione fotogrammetriche: esso però, essendo legato a fatti geometrici noti, può essere preventivamente studiato e se ne può spesso tenere conto in sede di restituzione correggendo così i risultati ottenuti.
-Distorsioni dovute dalla forma curvilinea della lente
-Distorsione da inquadratura fotografica
Inoltre bisogna tenere conto dell’ alterazione dovuta all’inclinazione della macchina fotografica rispetto all’oggetto.
Quindi che si trattino di errori intrinsechi dello strumento fotografico (lente e cono ottico) o di “errori” di inquadratua e quindi dovuti all’operatore che effettua la ripresa, ogni immagine che scattiamo non corrisponde effettivamente alla realtà.
Il raddrizzamento fotografico è utilizzato per correggere queste alterazioni e ottenere quindi una fotografia il più fedele possibile all’oggetto reale. Trasforma quindi il forogramma in una proiezione centrale che corrisponda effettivamente alla sua proiezione ortogonale a meno di un fattore di scala.
Una proiezione centrale è un metodo di rappresentazione della realtà, che coincide con quello che noi chiamiamo prospettiva. Si ipotizza che la visione monoculare (come quella attraverso la lente fotografica) avvenga tramite un fascio di rette, detti raggi visivi, incidenti nell’occhio.
Restauro architettonico e raddrizzamento fotografico
La nuova generazione di Ingegneri (edili e civili) e Architetti si trova a fronteggiare un paesaggio comletamentamente, o quasi, edificato. Si stima infatti che ogni anno si perdano 10.000 ettari di terreno, sottratto al verde o all’agricoltura, per scopi edificatori. A causa di questa “speculazione edilizia” senza freno lo stato, la comunità europea e i protocolli internazionali hanno messo dei freni allo sviluppo urbano inserendo vincoli ambientali e incentivando economicamente i progetti di riqualificazione e protezione delle aree verdi. L’odierna stirpe di progettisti è quindi chiamata alla “nuova” disciplina del restauro conservativo per quanto riguarda l’edificato oppure alla riconversione di aree dismesse a giardini.
Il restauro è una disciplina complicata che richiede tanta esperienza e pazienza (a mio parere) e necessita di moderne tecnologie per produrre un buon risultato finale. Il ruolo della fotografia in questa materia è fondamentale. Oltre a rivestire l’importanza di documentazione visiva del’oggetto di discussione, la fotografia completa e implementa la nostra memoria visiva permettendoci di avere la giusta visione dell’edificio preso in considerazione. Dobbiamo pensare che il lavoro di un restauratore, ora come ora, si rivolge ad un “pubblico” molto anziano, la probabilità di avere un file CAD assocciato a questo è praticamente nulla.
Sicuramente esistono degli strumenti, come il laser scanner che potrebbero mappare intere facciate in pochi minuti. La nuvola di punti sarebbe però talmente fitta che il lavoro post-scanner sarebbe lunghissimo. Infatti come detto sopra gli edifici considerti fanno parte di un’edilizia storica in cui la decorazione della facciata era molto dettagliata e precisa, uno strumento come il laser scanner che analizza ogni variazione di superficie e di distanza raccoglierebbe troppe coordinate.
Il raddrizzamento fotografico si propone quindi di restituire una fotografia (o un mosaico di fotografie) in modo che il piano a cui appartiene la facciata risulti perfettamente ortogonale al piano orizzontale effettivo.In questo modo rendendo la foto in scala, è possibile ricavare, ricalcandola, un file CAD su cui possiamo direttamente prendere tutte le misure necessarie per gli interventi che si andranno a prevedere.
Metodi di fotoraddrizzamento
Quasi tutti i programmi di fotoraddrizzamento dispongono di due metodi per raddrizzare le fotografie.
-Metodo Geometrico:è il metodo più semplice, che richiede un lavoro di campagna molto breve. Consiste nell’individuare sulla fotografia da raddrizzare alcune rette orizzontali e verticali, sul posto è necessario rilevare delle misure, ortogonali fra loro, per poter stabilire, una volta raddrizzato il fotogramma, il rapporto fra x e y. Naturalmente il risultato dipende dalla bontà con cui sono state rilevate le misure e la precisione con cui sono state tracciate le linee orizzontali e verticali. Si può quindi intuire che il metodo geometrico sia sì il sistema più rapido ma contemporaneamente il meno preciso per raddrizzare un’immagine. Come funziona? Semplicemente il programma con i dati forniti elabora un modello statistico di regressione multilineare o non lineare, in modo da associare ad ogni punto della fotografia un corrispondente punto su un piano parellelo a quello verticale effettivo.
-Metodo Analitico: configura un modello maggiormente controllabile ma il lavoro di campagna è molto più lungo e consiste nel costruire una rete di punti sul fotopiano da raddrizzare. Risulta quindi necessario una strumentazione più tecnica in modo di comporre un sistema di riferimento relativo alla facciata su cui inserire coordinate di diversi punti, in modo di realizzare una tabella che poi verrà allegata al programma, che permetterà il fotoraddrizamento.
Con lavoro di campagna si intende il lavoro di rilevamento che si effettua sul posto in cui si trova l’edificio in considerazione
Programmi di fotoraddrizzamento
Esistono una molteplicità di programmi di questo genere. Non ho intenzione di spiegarveli uno alla volta, anche perchè non li ho utilizzati tutti. Mi limiterò ad elencarli dandone alcune brevi valutazioni.
RDF- programma molto semplice, svilupatto in italia. La grafica non è bellissima e non esiste uno zoom sull’immagine totale ma una finestra di navigazione.Gratuito dal sito dell’ Università di Venezia.
Perspective Rectifier- tra i programmi usati da me questo è il migliore, semplice da usare, preciso. L’unico incoveniente è che deve essere obbligatoriamente comprato (prezzo circa 50 euro) perchè la versione di prova copre l’immagine raddrizzata con il logo del software.
TriDmetriX-è il programma più completo che ho trovato fino ad ora. Oltre all’azione di fotoraddrizzamento, se per una maggiore risoluzione si è scelto di scomporre l’edificio in più fotografie, il programma attraverso una serie di punti che devono essere indicati crea un mosaico con le foto raddrizzate per restituire un unica immagine.
Photoplan-è un’estensione di AutoCad che permette il il raddrizzamento fotogrammetrico (cioè con impostazione della scala).
Le soluzioni sono quindi numerose.