Riflettografia Infrarossa

Riflettografia ottenuta con il nostro scanner IntraVedo per la Pala Nerli di Filippino Lippi.
Riflettografia ottenuta con il nostro scanner IntraVedo per la Pala Nerli di Filippino Lippi.

Cosa è?

La riflettografia infrarossa è una tecnica ottica impiegata principalmente nel campo della documentazione e della diagnostica di dipinti su tela e tavola; è una tecnica non invasiva perciò fondamentale nell’analisi di opere d’arte, per le quali è da tutelare l’integrità stessa del manufatto.

A cosa può servire?

Uno dei risultati fondamentali ottenibili tramite la riflettografia infrarossa è la visualizzazione del disegno sottostante lo strato pittorico, che è essenziale per uno studio storico stilistico del dipinto, per comprendere quali siano state le fasi del processo di elaborazione dell’opera e lo stile dell’artista. Si possono infatti individuare le tecniche artistiche di composizione dell’opera, il grado di conoscenza delle regole prospettiche di costruzione dell’immagine, le tecniche esecutive del disegno, le parti eseguite a mano libera e le porzioni invece realizzate con tecniche di trasporto. La riflettografia infrarossa è impiegata dai restauratori e dagli storici dell’arte prima dell’intervento di restauro in fase di documentazione, oggi ancora più efficiente e completa poiché l’acquisizione di tali immagini, un tempo su pellicola fotografica, si ottiene con l’adozione di sistemi digitali che consentono anche l’archiviazione delle informazioni in banche dati, il trattamento con specifici software di gestione per immagini e la riproducibilità in serie di stampe su varia scala.

 La riflettografia è molto preziosa per i conservatori, prima dell’intervento di restauro, ovvero durante la fase di diagnosi, per l’individuazione dello stato di conservazione del manufatto, ed anche durante il corso stesso dell’intervento, una volta effettuate eventuali rimozioni di strati di depositi, vernici o ridipinture, perché è così possibile andare più in profondità e rivelare altri importanti particolari non percepibili inizialmente. Si possono anche individuare qualitativamente stesure pittoriche nascoste, dovute o dall’artista stesso in corso di realizzazione del dipinto e, in tal caso, parliamo di pentimenti, o, in epoche successive, dovute sia a ridipinture che a restauri. In tal modo, si ricostruisce la storia del dipinto dal momento della sua elaborazione iniziale; ciò può essere utile anche in particolari casi per l’autenticazione e l’attribuzione del manufatto o di parti di esso. La riflettografia è anche utile per l’individuazione qualitativa dei pigmenti attraverso la visualizzazione in falso colore. Le immagini in falso colore, introdotte già quando la riflettografia si realizzava a pellicola, possono contribuire ad individuare pigmenti che nel visibile sono uguali ma nella banda spettrale nell’infrarosso hanno un comportamento differente poiché sono di natura chimica diversa

Le riflettografie sono tutte uguali?

No.

Ci sono molte dispositivi che sono impiegati per realizzare una riflettografia, ovvero un’immagine nell’infrarosso. 

Tuttavia il risultato è molto diverso, a seconda dello strumento usato e a seconda di come è utilizzato.

 

Prendiamo per esempio questo dipinto. Si tratta di un dipinto ad olio, dove la pittura non è particolarmente spessa

(n.b. le immagini sono tutte state ridotte di dimensioni per permettere che il sito non sia troppo pesante, ma tutte in modo proporzionale)

Prendiamo un dettaglio dove sono presenti toni molto chiari e toni molto scuri.

La riflettografia fotografica tuttavia non mostra nessun disegno preparatorio.

Camera fotografica modificata per leggere anche IR

 

Anche se effettuiamo una riflettografia con una camera CCD, non raffreddata, otteniamo questo risultato. Qualche linea appare, ma la lettura non è semplicissima

Camera CCD non raffreddata

 

Se invece utilizziamo una camera CCD raffreddata, filtrata a 1000 nm, la quadrettatura appare evidente.

Camera CCD raffreddata, sensibilità fino 1100 nm

 

Quando utilizziamo lo scanner IntraVedo invece vediamo questo. Le linee del disegno sono perfettamente visibili. L’acquisizione è metrica e fedele geometricamente. Inoltre non ci sono problemi di illuminazione disomogenea. 

Infrared Scnner IntraVedo till 1700 nm

 

Anche utilizzando una camera Vidico le linee del disegno sono visibili, ma l’immagine non è geometricamente corretta

Broadband Vidicon camera till 2200 nm

Quindi riusciamo a vedere il disegno preparatorio nella sua completezza soltanto utilizzano uno strumento adeguato. Rischiamo altrimenti di trarre le conclusioni sbagliate: nessun disegno preparatorio, oppure disegno a mano libera invece che riporto tramite quadrettatura. Inoltre, se non utilizziamo uno strumento performante, dovremo constatare scarsa visibilità nelle aree più scure, difficoltà ad interpretare segni che sono deformati dalle ottiche etc..

Come si ottiene una riflettografia?

Si illumina l’opera da esaminare con una sorgente di radiazione nel vicino infrarosso, costituita generalmente da lampade alogene ad incandescenza, e si acquisisce con un sistema di rivelazione apposito la radiazione riflessa dell’oggetto.

 Per eliminare la radiazione visibile retrodiffusa, davanti all’obiettivo della sistema di rivelazione è generalmente posto un filtro che elimina la componente visibile della radiazione.

 La radiazione infrarossa incidente oltrepassa lo strato pittorico e viene riflessa dallo strato preparatorio sottostante, avente funzione di rendere omogeneo il supporto.

Al di sopra di questa stesura di preparazione, è spesso realizzato il disegno preparatorio, detto anche underdrawing, eseguito a grafite o a carboncino, materiali che assorbono la radiazione infrarossa e sono quindi visibili nell’immagine acquisita dal dispositivo.

Grazie alle indagini riflettografiche otteniamo quindi un’immagine dell’opera indagata che ci fornisce informazioni nuove rispetto al dato visibile.

 La visibilità dell’underdrawing dipende da tre parametri, di cui due in relazione al materiale e due alla strumentazione impiegata:

  1. la differenza tra la riflettanza dei materiali utilizzati per lo strato preparatorio e quelli utilizzati per il disegno (fattore di contrasto).
  2. la trasparenza del materiale pittorico.
  3. la sensibilità del sensore 4. la capacità di risoluzione del sistema di rivelazione con cui stiamo analizzando il dipinto.

Un po’ di storia

La fotografia infrarossa diventa a partire dagli anni Cinquanta un’analisi di routine, almeno su dipinti fiamminghi del XV secolo, per i quali garantisce buoni risultati nella lettura del disegno grazie soprattutto allo spessore esiguo degli strati pittorici. Visto che la sensibilità spettrale del film fotografico arriva fino a 0.9 µm.

 Nel 1968 il fisico olandese van Asperen de Boer sviluppa una metodologia che impiega telecamere sensibili all’infrarosso (Infrared Vidicon Television Systems, sensibili fino a 2.2 µm). Con l’introduzione dei sistemi digitali come la telecamera con sensore CCD (Charge-Coupled-Device), nonostante la capacità di penetrazione del pigmento si riduca rispetto al Vidicon arrivando fino ad un massimo di 1.1 µm, si ottiene però un miglioramento qualitativo dell’immagine grazie alla capacità di acquisizione con maggiore risoluzione spaziale e in una maggiore gamma tonale di grigi (in genere da 8 bit fino ad un valore max di 16 bit per pixel) a seconda del sistema usato (ad esempio Sony F828), o camera scientifica raffreddata.

Sempre con riferimento alla riflettografia ad alta risoluzione la strumentazione di più recente sviluppo per l’individuazione del disegno sottostante è lo Scanner IR con sensore InGaAs, la cui sensibilità spettrale si estende, rispetto alle telecamere con sensori CCD, fino ad una lunghezza d’onda di 1.7 µm.