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alla Macro Area: NANO & BIO FOTONICAalla Linea di Ricerca: Imaging e Sensoristica per il patrimonio culturale
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.

Personale INO:

Dipendenti: Fontana Raffaella, Pampaloni Enrico, Barucci Marco, Striova Jana, Raffaelli Marco

UOS/Laboratorio INO:
INO Sede Principale di Arcetri, Laboratorio di Restauro dell'Opificio delle Pietre Dure (Firenze, Fortezza)

INO Group/Research Team: Gruppo Beni Culturali

Applicant Areas: Beni Culturali

Finanziamento da Progetti:
- Title: INtegration of technological Solutions for Imaging, Detection, and Digitisation of hidden Elements in artworks (Acronym: INSIDDE)
Principali Prodotti della Ricerca associati:
1) From Leonardo to Raffaello: Insights by VIS-IR reflectography presentato a: 5th ALMA interdisciplinary conference: Interpretation of fine art’s analyses in diverse contexts (2014) di Fontana R., Barucci M., Pampaloni E., Striova J., Pezzati L. (Articoli in atti di convegno)
2) Michelangelo's drawings seen under visible, infrered and x rays presentato a: 11th International Conference on non-destructive investigations and microanalysis for the diagnostics and conservation of cultural and environmental Heritage” “art’14” (2014) di Striova J., Pampaloni E., Barucci M., Fontana R., Bracci S., Riminesi C., Ragionieri P., Marongiu M. (Articoli in atti di convegno)
3) An integrated instrument for real-time profilometry and multispectral reflectography for the analysis of deformations on paintings presentato a: LACONA IX - Lasers in the Conservation of Artworks 7-10 sept. 2011 (2013) di Daffara C., Fontana R., Barucci M., Pampaloni E., Pezzati L. (Articoli in atti di convegno)
4) Autofocus laser system for multi-NIR scanning imaging of painting surfaces su Proceedings Of Spie (2011) di Fontana R., Barucci M., Carcagnì P., Daffara C., Pampaloni E., Pezzati L. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
5) Multispectral Infrared Reflectography to differentiate features in paintings su Microscopy And Microanalysis (2011) di Daffara C., Fontana R. (Articolo su Rivista JCR/ISI)
Altri Prodotti della Ricerca associati: 27

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