Multispektrális képalkotás PhaseOne kamerarendszerrel

2021. Apr, 21. | Egyéb, Esemény, Technológia

PhaseOne Rainbow eljárás a Tripontban

A PhaseOne kelet-európai központjaként 2018 óta folytatja Tripont a kulturális örökség digitalizáló labor és oktatóközpont fejlesztését. 2021-ben a legújabb multispektrális berendezést vásároltuk meg (PhaseOne iXH 100MP WS), hogy azt a hazai tudományos élet szolgálatába állítsuk. Március végén megtörtént a kamerarendszer beüzemelése és kalibrálása, a PhaseOne nemzetközi csapat közreműködésével. Az alkalmon részt vett többek között Gerald Schnittger, a dán cég németországi regionális menedzsere, Poul Husum területi értékesítési vezető, és Annette T. Keller, gépi látás és multispektrális képalkotási szakértő, aki 20 éves tapasztalatával 2017 óta közreműködik a kamerarendszer fejlesztésében, a PhaseOne csapatával. Az ő segítségével elemezte a Tripont az első eredményeket.

PhaseOne Rainbow (forrás: https://www.fotointern.ch/)

Az új, “PhaseOne Rainbow” eljárás több multispektrális képalkotási technológia használatát teszi lehetővé egyetlen kamerarendszer alkalmazásában. Lényege, hogy különböző fénytartományon világító fényforrások és megfelelő szűrők használatával az emberi szem számára láthatatlan információk jeleníthetők meg a digitális képeken. Például a gép használatával egy helyszínelés során emberi folyadék, ujjlenyomat, vagy fegyverhasználat jelei is kimutathatók. A technológia ezen kívül számos célra felhasználható, elemzési vagy hitelesítési céllal művészettörténeti és bűnügyi területen. Az eszköz alkalmazása lehetővé teszi a rossz állapotban lévő szövegek olvashatóvá tételét, valamint polikróm felületek (festmény, kő, egyéb anyagok), vagy bármely egyéb szövet elemzését (például történelmi kutatás esetén az anyag és az életkor meghatározására).

A képalkotás során a kamerarendszer részét képező szűrőkorongok, valamint a különböző fényforrások a berendezés saját, Rainbow MSI elnevezésű szoftvere által vezérelve kapcsolódnak automatikusan ki és be. A pár percet igénylő folyamat során 8 kép készül, ezeket lejjebb ismertetjük. A rendszer képes arra, hogy az élességet a hullámhossz függvényében automatikusan állítsa, így a képalkotás megszakítás nélkül zajlik. A multispektrális technológia által egy non-invazív, tehát beavatkozás nélküli módszerrel vizsgáljuk az elemzett tárgyat. Minden alkalommal szükséges a 8 kép elkészítése, mivel az emberi szem nem képes eldönteni, melyik fényspektrumban fedezhető fel a kutatás, vagy a hitelesítési folyamat szempontjából releváns információ.

A fény hullámhosszának reprezentációja nanométerben

Az első vizsgálat

Próbaként egy festményt helyeztünk a kamerarendszer alá, hogy megvizsgáljuk a különböző megvilágítás alatt exponált és fényszűrőn át rögzített képeket. A képek sorrendje a következő:

  • VIS (visible-reflected): látható fényes megvilágítás leképezése.
  • IRR (infrared-reflected): infravörös megvilágítás leképezése.
  • IRRFC (infrared-reflected false color): infravörös megvilágítás, hamis színes megjelenítésben.
    (A hamis színes megjelenítés azt jelenti, hogy a kijelző képét alkotó és látható piros, zöld és kék komponensektől eltérő sávszélességet reprezentálunk, amely így az emberi szem számára láthatalan hullámhosszokat vizualizálhatjuk)
  • UVRFC (ultraviolet-reflected false color): ultraibolya megvilágítás, hamis színes megjelenítésben.
  • UVL (ultraviolet-induced visible luminescence): ultraibolya által kiváltott látható lumineszcencia [1]leképezése.
  • UVR (ultraviolet-reflected): ultraibolya megvilágítás alatti képalkotás.
  • UVIL (UV light with IR pass filter): ultraibolya megvilágítás leképezése infravörös szűrőn keresztül.
  • VIL (visible-induced infrared luminescence): látható fény által kiváltott infravörös lumineszcencia

[1] A lumineszcencia a fény keletkezésének egyik formája. A nem termikus eredetű fénykibocsátást nevezzük így. (Wikipédia)

Az első (VIS), a látható információkat tartalmazó kép. Egy nagy felbontású referencia, amely segít a kapott eredmények elemzésében és értelmezésében, valamint a hamis színes képek létrehozása szempontjából is elsődleges jelentőségű.

Az infravörös (IRR) megvilágítás alatt exponált képen megfigyelhetjük a különböző korszakokban történt retusálások nyomát. Ez a jelenség a változó anyaghasználat minőségbeli eltérésével magyarázható. Az IRR megvilágítás láthatóvá teszi a művész elővázlatait is a felszíni festékrétegek alatt.

Ezt követi az infravörös hamis színes megjelenítés (IRRFC) képe. Ez a módszer a ráfestések, a különböző korszakokban történt restaurálással kapcsolatos technikai részletek, valamint az alkalmazott pigmentek azonosítására használható. Az IRRFC-t használják például azurit és ultramarin megkülönböztetésére, és kadmium pigment (piros, sárga és zöld festékekhez használatos a mai napig) feltérképezésére.

Azurit kék pigment(balra), ultramarin kék pigment(jobbra)

Az UVRFC segítségével lehet feltérképezni például, hogy cinkfehéret vagy titániumfehéret alkalmazott-e a művész. Látható a mellékelt képen, hogy a fehér haj sárgás színezetűvé válik.

A következő technológia, amire a PhaseOne kamerarendszere képes, az UVIL elnevezésű, amely a képet ultraibolya megvilágítás alatt rögzíti infravörös filteren keresztül. A mellékelt képen jól látható, hogy ez a képalkotási mód még egyértelműbben kiemeli az eredetitől eltérő anyagokkal eszközölt javításokat.

Az UVL technikával készült kép ultraibolya fénnyel történő megvilágítás folyamán a látható fénytartományt rögzíti. Festményünket UV-val világítjuk meg annak érdekében, hogy a szerves anyagokat azonosítani tudjuk.

Az UVR az UV fényt jeleníti meg és képezi le, ultraibolya megvilágítás alatt. Ez a képalkotás láthatóvá teszi a különböző, restauráláskor alkalmazott, a képhez hozzáadott lakkot vagy ragasztót.

A VIL (látható fény által kiváltott infravörös lumineszcencia képalkotás) technológia használatakor infravörös fénytartományban rögzítjük az információkat, miközben az objektumot látható fény világítja meg. Ez a módszer az egyiptomi kék azonosítására használatos évtizedek óta, esetünkben pár, már említett részletet emel ki.

A Tripont laboratóriumának multispektrális képalkotási rendszere használatra kész. A következő időszakban szakértői csapatunk a berendezés használatának tökéletesítésére és hatékony alkalmazására koncentrál. Nyitottak vagyunk és izgatottan várjuk olvasóink fejlesztési ötleteit, valamint várjuk az érdeklődőket, akik közös projektben kívánnak velünk gondolkodni.

Szerző: Szabó Sára

Felhasznált források:

  1. Keller-Lenz-Artesani-Mosca-Comelli-Nevin: Exploring the Oltraviolet Induced Infrared Luminescence of Titanium White Pigments. In: UV-Vis Luminescence Imaging Techniques. Szerk.: Marcello Picollo, Maartje Stols-Witlox, Laura Fuster-López. Valencía, 2019. 341 oldal.

Dyer-Verri-Cupitt: Multispectral Imaging in Reflectance and Photo-induced Luminescence modes: A User Manual. The British Museum, London, 2013. 184 oldal.

Vyshnavi Anandan: Roman Egyptian Mummy Portraits. Week 5–Multispectral Imaging. Online. https://archaeologicalmuseum.jhu.edu/the-collection/object-stories/roman-egyptian-mummy-portraits/week-5-multispectral-imaging/Megtekintés 2021.04.07.

Joanne Dyer et al.: A multispectral imaging approach integrated into the study of Late Antique textiles from Egypt. Online. October 4, 2018.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204699 Megtekintés 2021.04.07.

Lumineszcencia. Wikipédia, a szabad enciklopédia. Online. https://hu.wikipedia.org/wiki/Lumineszcencia. Megtekintés: 2021. 04. 07.

Képek forrása:

Phase One Rainbow: Multispectral Imaging Solution. Online. https://www.phaseone.com/en/Cultural-Heritage/Rainbow-Multispectral-Imaging-Solution Megtekintés: 2021. 04. 07.

Dyer-Verri-Cupitt: Multispectral Imaging in Reflectance and Photo-induced Luminescence modes: A User Manual. The British Museum, London, 2013. 184 oldal.

Azurite. Wikipédia, a szabad enciklopédia. https://en.wikipedia.org/wiki/Azurite#Pigments Megtekintés: 2021. 04. 07.

Ultramarine. Wikipédia, a szabad enciklopédia. https://en.wikipedia.org/wiki/Ultramarine Megtekintés: 2021. 04. 07.

Külső hivatkozások:

Phase One Rainbow: Multispectral Imaging Solution. Online. https://www.phaseone.com/en/Cultural-Heritage/Rainbow-Multispectral-Imaging-Solution Megtekintés: 2021. 04. 07.

Annette T. Keller: ArtImaging: Art Documentation & Multispectral Imaging. Online. https://artimaging.de/ Megtekintés: 2021. 04. 07.

Raffaello reprodukció Phase One IQ4 kamerával

Raffaello festmény reprodukciója a Phase One XF IQ4 150MP kamerával. Bibliotheca Hertziana Fotothek esettanulmány

Anoxia – a környezetkímélő fertőtlenítés

A nitrogén anoxiás, környezetkímélő műtárgy konzerváló és fertőtlenítő eljárás már Magyarországon is elérhető. Folyamatosan kutatjuk az innovatív, hatékony, ugyanakkor környezetkímélő múzeumtechnológiai megoldásokat és igyekszünk ezeket itthon is elérhetővé tenni. Egy...

Egyedülálló metszetek digitalizálása a Ráday Gyűjteményben

Közös projekten dolgozik együtt a Tripont és a Ráday Gyűjtemény. A Tripont munkatársai június folyamán közel 800 egyedülálló metszetet digitalizáltak a Ráday Gyűjtemény állományából. Az értékes kötetek szerencsés módon túlélték a pár éve a Ráday utcában kialakult...