Un particolare sistema di imaging chimico a macroscala che combina riflettanza iperspettrale a riflettanza diffusa (400-2500 nm), luminescenza (400-1000 nm) e fluorescenza a raggi X (XRF, da 2 a 25 keV), è stato equipaggiato in modo univoco per la caratterizzazione non invasiva di sistemi complessi eterogenei come i dipinti.
In questo articolo, pubblicato su Nature Scientific reports (vedi citazione in fondo) si presenta la prima applicazione di imaging chimico multimodale per analizzare la tecnologia di produzione di un dipinto di 1800 anni fa su uno dei più antichi dipinti di encausto ("bruciato") sopravvissuti nel mondo. La co-registrazione dei cubi di dati da queste tre modalità di imaging iperspettrale ha consentito il confronto di spettri di riflettanza, luminescenza e XRF su ogni pixel dell'immagine per l'intero dipinto.
Confrontando le firme spettrali molecolari ed elementali di ciascun pixel, questa fusione di dati ha permesso una più completa identificazione e mappatura dei materiali organici e inorganici costituenti della pittura, rivelando informazioni chiave sulla selezione delle materie prime, sulla sequenza di produzione e sull'estetica della moda e le arti chimiche praticate in Egitto nel secondo secolo d.C.I recenti avanzamenti in tecnologia e miniaturizzazione delle tecnologie di imaging chimico - adattate principalmente da scanner a bordo di aerei - compresa la riflettanza hyperspectral imaging (HSI) nella regione infrarossa visibile e onde corte (VSWIR, ~ 400 a 2500 nm) e la scansione spettroscopica macroscala a fluorescenza a raggi X (MA-XRF), hanno consentito il loro impiego sul campo e nei musei, facendo enormi passi avanti per la caratterizzazione non invasiva in situ e l'analisi di importanti opere d'arte che vanno dai dipinti degli antichi maestri e moderni, alle pitture murali e ai reperti archeologici policromi.
La riflettanza diffusa HSI nella regione VSWIR fornisce informazioni sulla struttura molecolare di materiali inorganici e organici sulla base di transizioni elettroniche e vibrazionali (sovratoni e bande di combinazione). La luminescenza HSI (400-1000 nm) offre informazioni complementari sulle molecole e più specificamente i luminofori intrinseci nei materiali analizzati, in base alla loro emissione di luce caratteristica (luminescenza) dopo l'assorbimento di fotoni avviati dalla fotoeccitazione a specifiche lunghezze d'onda. La MA-XRF (da 2 a 25 keV) contribuisce con i dati iperspettrali (immagini di distribuzione elementare) a fornire informazioni generali con emissioni di fotoni di raggi X caratteristici.
Per l'analisi di dipinti antichi, la spettroscopia con imaging multimodale offre un potenziale ineguagliabile nell'identificazione di materiali sia organici che inorganici, fino ad ora impossibili senza campionamento e microanalisi. Permette inoltre la mappatura di dati sia molecolari che elementali per ogni pixel dell'immagine attraverso l'intera superficie del dipinto, aiutando così nel realizzare accurate attribuzioni e interpretazioni e fornendo informazioni sulla tecnologia di produzione e sulla selezione delle materie prime.
Per approfondire l'articolo descritto:
John K. Delaney, Kathryn A. Dooley, Roxanne Radpour e Ioanna Kakoulli, Macroscale multimodal imaging reveals ancient painting production technology and the vogue in Greco-Roman Egypt, Scientific Reports Nature
è disponibile Open Access su: ScientificREPORts | 7: 15509 | DOI:10.1038/s41598-017-15743-5