Multispektralno snimanje sistemom kamera Phase One

Postupak Phase One Rainbow u Tripontu

Kao istočnoevropski centar kompanije Phase One, Tripont od 2018. godine razvija laboratoriju i centar za obuku za digitalizaciju kulturnog nasleđa. Godine 2021. kupili smo najnoviju multispektralnu opremu (Phase One iXH 100MP WS), kako bismo je stavili u službu nauke u Mađarskoj. Krajem marta obavljeno je puštanje u rad i kalibracija sistema kamera, uz učešće međunarodnog tima kompanije Phase One. Događaju su, između ostalih, prisustvovali Gerald Schnittger, regionalni menadžer danske kompanije za Nemačku, Poul Husum, regionalni rukovodilac prodaje, i Annette T. Keller, stručnjak za mašinski vid i multispektralno snimanje, koja sa 20 godina iskustva od 2017. godine, zajedno sa timom kompanije Phase One, učestvuje u razvoju sistema kamera. Uz njenu pomoć Tripont je analizirao prve rezultate.

Phase One Rainbow (izvor: https://www.fotointern.ch/)

Novi postupak „Phase One Rainbow“ omogućava korišćenje više tehnologija multispektralnog snimanja u jednom sistemu kamera. Suština je da se upotrebom izvora svetlosti koji svetle u različitim opsezima svetlosti i odgovarajućih filtera na digitalnim slikama mogu prikazati informacije nevidljive ljudskom oku. Na primer, upotrebom uređaja pri uviđaju mogu se otkriti i telesne tečnosti, otisci prstiju ili tragovi upotrebe oružja. Tehnologija se pored toga može koristiti u brojne svrhe, radi analize ili autentifikacije u oblasti istorije umetnosti i u kriminalistici. Primena uređaja omogućava da se tekstovi u lošem stanju učine čitljivim, kao i analizu polihromnih površina (slike, kamen, drugi materijali) ili bilo koje druge tkanine (na primer, u istorijskom istraživanju radi određivanja materijala i starosti).

Tokom snimanja, točkovi sa filterima koji su deo sistema kamera, kao i različiti izvori svetlosti, uključuju se i isključuju automatski, pod kontrolom sopstvenog softvera uređaja pod nazivom Rainbow MSI. U toku procesa, koji traje nekoliko minuta, pravi se 8 slika, koje u nastavku opisujemo. Sistem je u stanju da automatski podešava oštrinu u zavisnosti od talasne dužine, pa se snimanje odvija bez prekida. Multispektralnom tehnologijom ispitivani predmet proučavamo neinvazivnom, dakle bez intervencije, metodom. Svaki put je neophodno napraviti 8 slika, jer ljudsko oko nije u stanju da odluči u kom svetlosnom spektru se mogu otkriti informacije relevantne za istraživanje ili postupak autentifikacije.

Prikaz talasne dužine svetlosti u nanometrima

Prvo ispitivanje

Kao probu smo ispod sistema kamera postavili sliku, kako bismo ispitali snimke eksponirane pod različitim osvetljenjem i zabeležene kroz svetlosne filtere. Redosled slika je sledeći:

• VIS (visible-reflected): snimak pri osvetljenju vidljivom svetlošću.
• IRR (infrared-reflected): snimak pri infracrvenom osvetljenju.
• IRRFC (infrared-reflected false color): infracrveno osvetljenje, u prikazu lažnih boja. (Prikaz lažnih boja znači da se predstavlja opseg različit od crvene, zelene i plave komponente koje čine sliku na ekranu i koje su vidljive, čime možemo vizuelizovati talasne dužine nevidljive ljudskom oku)
• UVRFC (ultraviolet-reflected false color): ultraljubičasto osvetljenje, u prikazu lažnih boja.
• UVL (ultraviolet-induced visible luminescence): prikaz vidljive luminescencije izazvane ultraljubičastim zračenjem.
• UVR (ultraviolet-reflected): snimanje pri ultraljubičastom osvetljenju.
• UVIL (UV light with IR pass filter): prikaz ultraljubičastog osvetljenja kroz infracrveni filter.
• VIL (visible-induced infrared luminescence): infracrvena luminescencija izazvana vidljivom svetlošću

Luminescencija je jedan od oblika nastajanja svetlosti. Tako se naziva emisija svetlosti netermičkog porekla. (Vikipedija)

Prva slika (VIS) sadrži vidljive informacije. To je referenca visoke rezolucije koja pomaže u analizi i tumačenju dobijenih rezultata, a od primarnog je značaja i za stvaranje slika lažnih boja.

Na slici eksponiranoj pod infracrvenim (IRR) osvetljenjem možemo uočiti tragove retuširanja iz različitih epoha. Ova pojava se objašnjava razlikama u kvalitetu usled promenljive upotrebe materijala. Osvetljenje IRR čini vidljivim i umetnikove preliminarne skice ispod površinskih slojeva boje.

Zatim sledi slika infracrvenog prikaza lažnih boja (IRRFC). Ova metoda može se koristiti za identifikaciju preslikavanja, tehničkih detalja vezanih za restauraciju u različitim epohama, kao i primenjenih pigmenata. IRRFC se koristi, na primer, za razlikovanje azurita i ultramarina, i za mapiranje kadmijumskog pigmenta (koji se i danas koristi za crvene, žute i zelene boje).

Azurit plavi pigment (levo), ultramarin plavi pigment (desno)

UVRFC-om se može utvrditi, na primer, da li je umetnik koristio cinkovo ili titanijumsko belo. Na priloženoj slici vidi se da bela kosa dobija žućkast ton.

Sledeća tehnologija na koju je sposoban sistem kamera Phase One nosi naziv UVI

L; ona snima sliku pod ultraljubičastim osvetljenjem kroz infracrveni filter. Na priloženoj slici dobro se vidi da ovaj način snimanja još jasnije ističe popravke izvedene materijalima različitim od originalnih.

Slika nastala tehnikom UVL beleži vidljivi opseg svetlosti tokom osvetljenja ultraljubičastom svetlošću. Našu sliku osvetljavamo UV zracima kako bismo mogli da identifikujemo organske materijale.

UVR prikazuje i snima UV svetlost, pod ultraljubičastim osvetljenjem. Ovo snimanje čini vidljivim različite lakove ili lepkove primenjene pri restauraciji i dodate slici.

Pri korišćenju tehnologije VIL (snimanje infracrvene luminescencije izazvane vidljivom svetlošću) informacije beležimo u infracrvenom opsegu svetlosti, dok je predmet osvetljen vidljivom svetlošću. Ova metoda se decenijama koristi za identifikaciju egipatskog plavog, a u našem slučaju ističe nekoliko već pomenutih detalja.

Sistem za multispektralno snimanje u laboratoriji Tripont spreman je za upotrebu. U narednom periodu naš tim stručnjaka koncentrisaće se na usavršavanje korišćenja uređaja i njegovu efikasnu primenu. Otvoreni smo i sa uzbuđenjem očekujemo ideje naših čitalaca za razvoj, kao i zainteresovane koji žele da razmišljaju sa nama o zajedničkom projektu.

Autor: Sára Szabó

Korišćeni izvori:

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

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

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/ Pristupljeno 07. 04. 2021.

Joanne Dyer et al.: A multispectral imaging approach integrated into the study of Late Antique textiles from Egypt. Online. 4. oktobar 2018. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0204699 Pristupljeno 07. 04. 2021.

Lumineszcencia (Luminescencija). Wikipédia, a szabad enciklopédia (Vikipedija, slobodna enciklopedija). Online. https://hu.wikipedia.org/wiki/Lumineszcencia. Pristupljeno: 07. 04. 2021.

Izvori slika:

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

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

Azurite. Wikipédia, a szabad enciklopédia (Vikipedija, slobodna enciklopedija). https://en.wikipedia.org/wiki/Azurite#Pigments Pristupljeno: 07. 04. 2021.

Ultramarine. Wikipédia, a szabad enciklopédia (Vikipedija, slobodna enciklopedija). https://en.wikipedia.org/wiki/Ultramarine Pristupljeno: 07. 04. 2021.

Spoljašnje veze:

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

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