L’imaging iperspettrale rappresenta un potente strumento per lo studio dei materiali delle opere d’arte poiché consente di ottenere contemporaneamente informazioni sulla risposta spettrale dei materiali, legata al loro stato (i.e. conservazione, presenza di alterazioni chimico-fisiche-biologiche) e sull’assetto topologico di tale stato. Combinando immagini iperspettrali acquisite in diversi intervalli spettrali e utilizzando procedure chemiometriche è possibile identificare la maggior parte dei materiali utilizzati nella pittura (ad esempio pigmenti, coloranti, vernici e leganti) [1-2]. In questo lavoro viene proposto un approccio che sfrutta la tecnologia dell’imaging iperspettrale nella regione del VIS, NIR e SWIR (400-2500 nm) per la classificazione e la caratterizzazione dei pigmenti. La metodologia proposta è stata applicata su una croce dipinta a tempera su tavola del XIII secolo presso l’Istituto Centrale per il Restauro (ICR) di Roma. I dati ottenuti sono stati elaborati in ambiente MATLAB® adottando diverse strategie di pre-processamento al fine di enfatizzare le caratteristiche spettrali nel range VIS NIR e SWIR. Successivamente è stata effettuata un’analisi esplorativa mediante PCA (Principal Component Analysis) e, infine, costruendo un modello di classificazione PLS-DA (Partial Least Squares-Discriminant Analysis) è stato possibile rilevare e ottenere la distribuzione dei pigmenti principali presenti sul crocifisso I risultati sono stati quindi validati mediante spettroscopia FTIR. Lo studio è stato condotto attraverso l’utilizzo di uno scanner iperspettrale Pan&Tilt del laboratoro “RawMaLab” (Raw Materials Laboratory) del Dipartimento di Ingegneria Chimica Materiali Ambiente (DICMA) di Sapienza Università di Roma nell’ambito del progetto ARTEMISIA (ARTificial intelligence Extended-Multispectral Imaging Scanner for In-situ Artwork analysis) finanziato dalla Regione Lazio.
Utilizzo dell’imaging iperspettrale per il riconoscimento automatico dei pigmenti di una croce dipinta a tempera su tavola del XIII secolo attribuita al Maestro di Gagliano / Bonifazi, Giuseppe; Capobianco, Giuseppe; Cestelli Guidi, Mariangela; Cianca, Elena; Fumelli, Francesca; Gorga, Eleonora; Ioele, Marcella; Pronti, Lucilla; Romani, Martina; Serranti, Silvia; Sinceri, Ilaria; Tranquilli, Gloria. - (2023). ( Tecnologie e patrimonio culturale: nuove competenze e professioni Sapienza University of Rome; Rome; Italy ).
Utilizzo dell’imaging iperspettrale per il riconoscimento automatico dei pigmenti di una croce dipinta a tempera su tavola del XIII secolo attribuita al Maestro di Gagliano
Giuseppe Bonifazi;Giuseppe Capobianco;Eleonora Gorga;Silvia Serranti;
2023
Abstract
L’imaging iperspettrale rappresenta un potente strumento per lo studio dei materiali delle opere d’arte poiché consente di ottenere contemporaneamente informazioni sulla risposta spettrale dei materiali, legata al loro stato (i.e. conservazione, presenza di alterazioni chimico-fisiche-biologiche) e sull’assetto topologico di tale stato. Combinando immagini iperspettrali acquisite in diversi intervalli spettrali e utilizzando procedure chemiometriche è possibile identificare la maggior parte dei materiali utilizzati nella pittura (ad esempio pigmenti, coloranti, vernici e leganti) [1-2]. In questo lavoro viene proposto un approccio che sfrutta la tecnologia dell’imaging iperspettrale nella regione del VIS, NIR e SWIR (400-2500 nm) per la classificazione e la caratterizzazione dei pigmenti. La metodologia proposta è stata applicata su una croce dipinta a tempera su tavola del XIII secolo presso l’Istituto Centrale per il Restauro (ICR) di Roma. I dati ottenuti sono stati elaborati in ambiente MATLAB® adottando diverse strategie di pre-processamento al fine di enfatizzare le caratteristiche spettrali nel range VIS NIR e SWIR. Successivamente è stata effettuata un’analisi esplorativa mediante PCA (Principal Component Analysis) e, infine, costruendo un modello di classificazione PLS-DA (Partial Least Squares-Discriminant Analysis) è stato possibile rilevare e ottenere la distribuzione dei pigmenti principali presenti sul crocifisso I risultati sono stati quindi validati mediante spettroscopia FTIR. Lo studio è stato condotto attraverso l’utilizzo di uno scanner iperspettrale Pan&Tilt del laboratoro “RawMaLab” (Raw Materials Laboratory) del Dipartimento di Ingegneria Chimica Materiali Ambiente (DICMA) di Sapienza Università di Roma nell’ambito del progetto ARTEMISIA (ARTificial intelligence Extended-Multispectral Imaging Scanner for In-situ Artwork analysis) finanziato dalla Regione Lazio.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
