L. Caneve, F. Colao, R. Fantoni, A.Puiu, V.Spizzichino. ENEA FSN-TECFIS, Frascati (Italy)

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1 Fusion and Nuclear Security Department Physical Technologies for Security and Health Div. Campagne di misure nelle Catacombe di S. Alessandro: Risultati preliminari e futuri sviluppi L. Caneve, F. Colao, R. Fantoni, A.Puiu, V.Spizzichino ENEA FSN-TECFIS, Frascati (Italy) M.Romani PhD-Student Industrial Engineering Dep. University of Rome Tor Vergata (Italy) Si ringraziano le Restauratrici Stella Cascioli e Sonia Bellagamba, che hanno curato il restauro degli affreschi presso le Catacombe di S. Alessandro.

2 Il prototipo strumentale: LIF a scansione di linea La radiazione laser a 266 nm induce l emissione di fluorescenza: il pigmento/legante eccitato emette luce di fluorescenza L emissione è raccolta da un rilevatore e analizzata spettralmente. I dati sono rilasciati come immagini RGB: adatti all identificazione dei materiali originali e degli interventi di conservazione. Le caratteristiche spettrali dell emissione dipendono dalla composizione del campione stesso. Non distruttività Rapidità d analisi Sensibilità e selettività

3 Algoritmi di elaborazione multivariata Metodo per mostrare simultaneamente fino a tre variabili che in un dato di immagine vengono assegnate ai canali R rosso, G verde e B blu. È applicabile al dato di riflettanza, a quello di fluorescenza e ai prodotti dell analisi multivariata. La PCA (Principal Component Analysis) è una trasformazione lineare delle variabili di ingresso. Massimizza la varianza spiegata da ciascuna variabile di uscita. Operatore di proiezione spettrale che geometrizza la distanza tra spettri. Effettua la decomposizione di un elevato numero di spettri in ingresso in componenti semplici. L opportuno utilizzo di vincoli (constraint) permette di dare senso fisico alla decomposizione (non negatività di spettri e di concentrazioni, mono modalità, ecc.) Simile alla MCR ne differisce in quanto non necessita di una soluzione iniziale. Statisticamente robusta permette di individuare tutte le componenti con diretto significato fisico.

4 Catacombe di S.Alessandro: Aree Scansionate Identificazione dei materiali costituenti Identificazione dei materiali usati nel precedente restauro Presenza di eventuali attacchi biologici Presenza di efflorescenze saline Recupero delle iscrizioni nell affresco G6 Presenza di danni strutturali 4

5 Affresco G6 Confronto tra aree: recupero della leggibilità dell iscrizione Area non trattata Area trattata Foto Immagine di Riflettanza Immagine di Fluorescenza 5

6 Affresco G6: segnature spettrali SCAN#2: immagine di fluorescenza Area non trattata Area trattata ---- lettera N ---- lettera S 6

7 Affresco G15: Segnature spettrali SCAN#2: immagine di fluorescenza Gli spettri LIF confermano la similarità del tipo di materiali utilizzati per gli affreschi G6 e G15, non solo in relazione alla tavolozza dell artista, ma anche ai processi di deterioramento e di conservazione. Immagine RGB: 560, 420, 330nm 7

8 G6 e G15: delayed fluorescence Fluorescenza acquisita in finestra temporale ritardata: Delay: 30ns Width: 100ns Riflettanza Fluorescenza ritardata A B E C D F G H 8

9 Consolidanti di riferimento 6 Dispersion K 1 Primal AC35 7 Dispersion PU52 2 Primal B60 8 PVA+PVAC 3 Acrytal C12 9 EVA 4 Plextol D PVA 5 ASE 60 Confronto degli spettri acquisiti su campioni di laboratorio: tentativo di identificazione della natura del contaminante superficiale. 9

10 Conclusioni preliminari e Sviluppi futuri 1. Buona capacità di discriminazione tra aree originali e aree sottoposte a intervento di conservazione. 2. Documentazione dell uso del materiale con il quale sono state contornate le lettere dell iscrizione. 3. Documentazione dell effetto dell intervento conservativo attuale con rimozione della patina biancastra superficiale. 4. Capacità di discriminare il residuo della patina superficiale (compatibile con un trattamento più delicato rispetto a quello effettuato sul corpo delle lettere). 5. Potenzialità della LIF di scoprire/rivelare il disegno andato perduto a causa del deterioramento (disegno floreale nella parte bassa di G6). Identificazione del contaminate superficiale Grazie per l attenzione.. 10