Esperimenti

Riflettografia multispettrale vis-nir a scansione

L’Imaging Multispettrale, ampiamente utilizzato in applicazioni di telerilevamento, come imaging da satellite o radar, ha recentemente acquisito importanza nel campo della conservazione delle opere d’arte. In particolare, l’imaging multispettrale nel visibile (VIS) e vicino infrarosso (NIR) si è rivelato utile per analizzare antichi dipinti a causa della trasparenza della maggior parte dei pigmenti nella regione NIR e delle loro varie variazioni di Riflettività nella regione VIS. Una varietà di sistemi, con diversi rivelatori e tecnologie di filtraggio o disperdenti, sono state messe implementati. Nonostante il potenziale riconosciuto dell’imaging multispettrale, che fornisce informazioni sia entrambi nel dominio spettrali che in quello spaziale (estendendo così le capacità dell’imaging convenzionale e della spettroscopia), la maggior parte dei sistemi attualmente utilizzati nella diagnostica di opere d’arte hanno limitazioni. La tecnologia è ancora nelle sue prime fasi di sviluppo in questo settore.
La caratterizzazione della riflettanza spettrale dello strato pittorico ha ricevuto una grande attenzione negli ultimi anni a causa delle sue diverse applicazioni che vanno dalla diagnostica (controllo dello stato di conservazione e il riconoscimento dei pigmenti) alla documentazione digitale, in modo assolutamente non distruttivo.
La tecnica si basa sulla irradiazione della superficie pittorica con sorgenti continue a banda larga, quali lampade alogene, e sulla rilevelazione con un sensore adatto la radiazione retrodiffusa entro intervalli spettrali stretti.
Fino ad oggi, sia le telecamere CCD o vidicon sono state utilizzate come rivelatore. Per selezionare bande spettrali adatte nel campo spettrale di interesse, il sensore viene accoppiato con filtri (una ruota filtro o un filtro sintonizzabile LCD) o è dotato di uno spettrografo ad imagine.
Tali sistemi comportano procedure di calibrazione per correggere l’irraggiamento non uniforme della superficie indagata nonché le aberrazioni cromatiche e geometriche e le potenziali distorsioni dovute all ‘obiettivo della videocamera. Inoltre, poiché la risoluzione spaziale è legata alla superficie misurata, in caso di quadri di grandi dimensioni diverse immagini devono essere acquisite e combinate in un mosaico.
Per superare i problemi sopra menzionati, dovuti all’uso di sensori spazialmente estesi, si è costruito un dispositivo innovativo basato su uno spettrofotometro a singolo punto, specificamente sviluppato per l’imaging multispettrale nelle regioni spettrali VIS 380-800 nm e NIR 800-2.300 nm, opportunamente combinato con un sistema di scansione ad alta risoluzione.
Il sistema d’illuminazione, solidale all’ottica di raccolta, e la misura a singolo punto garantiscono un’illuminazione uniforme per tutti i punti di campionamento e minimizzano il riscaldamento della superficie pittorica. Inoltre, il rilevamento a punto singolo evita aberrazioni fuori asse e la scansione meccanica comporta immagini senza distorsioni. La divergenza del fascio è di 10 °, secondo le norme CIE per la geometria a 45 ° / 0 ° illuminazione / osservazione.