IMAGING MULTISPETTRALE:
LE PITTURE PERDUTE DEGLI ETRUSCHI,
RIPORTATE ALLA LUCE
Vincenzo Palleschi
Applied and Laser Spectroscopy Laboratory
ICCOM-CNR, Research Area of Pisa, Via G. Moruzzi 1, 56124 Pisa,
Italy
LUCE E COLORE
La descrizione del meccanismo associato alla visione è stata oggetto di
dibattito per diversi secoli
La fisiologia dell'occhio umano consente due meccanismi di visione separati
Visione scotopica
Visione fotopica
(in condizioni di bassa illuminazione)
(visione a colori)
Visione notturna
Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, il meccanismo
della visione notturna (scotopica) non implica nessun
ampliamento del range spettrale normalmente visibile in
condizioni di alta illuminazione
OLTRE IL VISIBILE
La banda di ‘colore’ al di sopra dei 700/750 nm non è percepita
dall’occhio umano, ma può essere registrata dagli stessi sensori
CCD (Charge-Coupled Devices) che si usano per acquisire
immagini nel visibile
Relative efficiency
1
0.1
0.01
300
400
500
600
700
800
Wavelength nm
900
1000
1100
1200
IMAGING INFRAROSSO
Questa caratteristica dei sensori può essere sfruttata per
acquisire immagini riflettometriche in regioni spettrali non
accessibili all’occhio umano, con la stessa risoluzione (lo
strumento è lo stesso) dell’immagine visibile
In questo modo l’immagine nelle bande spettrali del visibile e
dell’infrarosso si possono confrontare punto per punto (pixel per
pixel)
IMAGING INFRAROSSO
La regione dell'infrarosso che si può esplorare con un sensore
CCD è limitata a lunghezze d'onda tipicamente inferiori a 1.1 mm
(per contro, i sistemi di visione termografica analizzano
radiazione fino a 15 volte più lunga)
IMAGING INFRAROSSO
Le immagini nell’infrarosso
si possono acquisire con la
stessa illuminazione
dell’ambiente utilizzata per
l’imaging visibile,
interponendo un filtro di
fronte al sensore che faccia
passare soltanto la
radiazione IR
IMAGING MULTISPETTRALE
APPARATO STRUMENTALE
Fotocamera digitale full frame CHROMA C4 modello C250 ME
della DTA Scientific Instrument
- 8.3 Mpixel effettivi (pixel con lato di 5.4 µm)
- Full Well Capacity: 25.5 ke- Dark Current: 3.5 e-/pixelsec
- Quantum Efficency a 450,550,650 nm: 47, 57, 48
- Fill Factor: 100%
- Raffreddamento a doppio stadio Peltier con ΔT=40°
- Set 8 Filtri Interferenziali a banda media (50 nm)
750 nm
1050 nm
DIPENDENZA DALLA LUNGHEZZA D’ONDA
Supponiamo di illuminare
l’oggetto (in genere un
dipinto) in luce bianca. La
componente riflessa
nell’ultravioletto/blu fornisce
informazioni sulla struttura
della superficie, mentre
quella nell’infrarosso può
rivelare la struttura del dipinto
al di sotto dello strato pittorico
LA TOMBA DELLA SCIMMIA
DATA: 480-470 a.C.
PIANTA: a crociera con tre
camere intorno all’atrio. Situata
a 8 m di profondità rispetto alla
quota dell’ingresso attuale.
SUBSTRATO ROCCIOSO:
sedimenti sabbiosi sottilmente
stratificati, interessati da livelli
argillosi e da livelli di ciottoli.
Livellamento della parete e
preparazione al colore con
applicazione di un sottile livello
d'argilla.
TOMBA DELLA SCIMMIA
RILIEVO 3D FOTOGRAMMETRICO
RILIEVO 3D FOTOGRAMMETRICO
RILIEVO 3D FOTOGRAMMETRICO
IMAGING MULTISPETTRALE
FIGURE ROSSE
IMAGING INFRAROSSO
ALTRA FIGURA ROSSA
IMMAGINE IR
ANDAMENTO IR
850 nm
950 nm
1050 nm
Andamento IR
1050 nm
Per ottenere un
aumento della
leggibilità
dell’immagine è
importante avere una
buona risoluzione
spettrale nell’IR
Immagine nella banda
complessiva tra 850 e
1050 nm (simulata)
TRATTAMENTI STATISTICI
R
G
Separazione
nelle 3 componenti
di colore (RGB)
B
TRATTAMENTI STATISTICI
R
G
Separazione
RGB
B
TRATTAMENTI STATISTICI
Rotazione
nello spazio
delle
coordinate di
colore
AUMENTO DELLA LEGGIBILITA'
Immagine IR 1050
Dopo il trattamento statistico
TRATTAMENTI STATISTICI
Analysis of Multispectral Images in Cultural Heritage and Archaeology,
J.Appl.Las.Spectrosc.1 (2014) 23–28
FIGURE DELL'ATRIO
FIGURE DELL'ATRIO
In questo caso non si ha nessun miglioramento di leggibilità passando dal
visibile all’infrarosso
TRATTAMENTO STATISTICO
B
G
R
IR
GRAZIE !
