Monitoraggio dei materiali delle opere d’arte e non solo

Il valore del retaggio culturale europeo è apprezzato da milioni di persone oltre i confini europei. Esso serve da ispirazione per i libri sull’arte, i manuali scolastici e i pellegrinaggi all’interno e fuori dei confini del continente. Il monitoraggio del patrimonio culturale sfrutta strumenti, tecnologie e protocolli avanzati per determinare con precisione molecolare gli effetti del tempo e dell’ambiente sull’integrità delle opere d’arte.

Attualmente vengono studiate diverse bande spettrali usando tecniche diverse. Questo richiede la manipolazione, il trasporto e in generale lo spostamento delle opere, aumentando quindi il rischio di danneggiarle o deteriorarle. L’innovativo sistema di imaging combinato 3D e iperspettrale, sviluppato grazie al finanziamento dell’UE del progetto SYDDARTA (“System for digitization and diagnosis in art applications”), eliminerà la necessità di spostamento fornendo al contempo maggiori informazioni.

L’imaging iperspettrale combina la spettroscopia e l’imaging digitale. Una telecamera iperspettrale produce un’immagine in cui ogni pixel simultaneamente contiene informazioni spettrali relative a più di una banda (di frequenze o lunghezze d’onda) dello spettro elettromagnetico. SYDDARTA ha combinato tecniche di scansione 3D per la digitalizzazione volumetrica con imaging iperspettrale nelle regioni del visibile e del vicino infrarosso. È stata impiegata una larghezza di banda molto ridotta per migliorare la precisione e l’accuratezza.

Il prototipo consiste di due canali ottici per la cattura di dati tramite imaging combinato di digitalizzazione 3D e iperspettrale. Il sistema impiega una tecnologia ottica avanzata, tra cui fotoproiettori digitali, filtri acustici-ottici regolabili, filtri a cristalli liquidi regolabili e una serie di sensori del piano focale di altro livello funzionanti nell’infrarosso visibile e a onda breve.

I dati sono elaborati per produrre insiemi di punti 3D e ipercubi direttamenti collegati alla superficie e alla composizione chimica degli oggetti. I dati iperspettrali sono utilizzati per la classificazione automatica per identificare e quantificare le misture, il deterioramento e la degradazione delle sostanze come definito dall’utente.

I ricercatori hanno testato con successo il sistema SYDDARTA su una collezione di dipinti barocchi. Il sistema aumenterà la velocità e l’accuratezza dell’analisi, riducendo al contempo i costi e le probabilità di danni all’oggetto in questione. La tecnologia dovrebbe avere un impatto importante sulla conservazione e l’autenticazione delle opere artistiche. Si prevedono anche numerosi altri mercati tra cui il monitoraggio agro-alimentare, lo sviluppo farmaceutico e il controllo di qualità nella fabbricazione.