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Scanner ottico iperspettrale per la spettroscopia d’immagine
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GIANNI ANTONIOLI, FERNANDO FERMI, CLAUDIO OLEARI,
REMO REVERBERI
UNIVERSITÀ DI PARMA, DIPARTIMENTO DI FISICA
E
INFM-UNITÀ DI RICERCA DI PARMA
Parco Area delle Scienze, 7A – 43100 Parma, www.fis.unipr.it/~fermi
cognome@fis.unipr.it
1. Introduzione
Il mondo delle immagini digitali ha ormai invaso la nostra esistenza. Tuttavia, le
immagini digitali, come le fotografie tradizionali, presentano problemi di qualità
dovuti alla tecnica utilizzata per la loro cattura e alla tecnica della loro
riproduzione, sia essa eseguita con un monitor o con una stampante o con un
proiettore. Se per le immagini in bianco e nero i problemi tecnici possono
considerarsi sostanzialmente risolti, per le immagini a colori il problema non è
ancora risolto nonostante l’impulso e lo stimolo impresso alle ricerche negli ultimi
dieci anni.
Il problema del colore nasce già al momento della cattura delle immagini. Gli
strumenti tradizionali quali le macchine fotografiche a pellicola, le fotocamere
digitali e le telecamere, funzionano su base tricromatica come l’occhio umano ma
non hanno le sensibilità spettrali dell’occhio umano. Inoltre le loro sensibilità
spettrali (pellicola, fotorivelatori, filtri ottici) sono tra loro differenti e soggette a
cambiamenti a causa dell’invecchiamento. Di fatto, trovare due strumenti con la
stessa risposta spettrale è molto difficile se non impossibile. Questo fatto ha
conseguenze importanti:
– i colori delle immagini sono falsi (rispetto alla percezione dell’occhio umano);
– le immagini soffrono il fenomeno del metamerismo;
– due immagini riprese con strumenti diversi ma anche con lo stesso strumento, a
distanza di tempo, sono difficilmente confrontabili.
In altre parole, le immagini sono dipendenti dallo strumento e dalla sorgente di
luce che le illumina così, se ci proponiamo di utilizzare queste immagini come
immagini di riferimento o per confronti futuri, si commette un grossolano errore.
Il problema di disporre di immagini di riferimento è particolarmente sentito nel
campo della conservazione, della diagnostica a fini conservativi, del restauro e
dello studio colorimetrico e morfologico di dipinti o di altri oggetti d’arte come
libri, codici miniati, pergamene, ecc..
Le immagini utilizzabili a questo scopo, devono basarsi sulla misurazione di
qualche grandezza fisica rappresentativa. Nel caso dei dipinti, questa grandezza è il
fattore di riflessione spettrale dello strato pittorico, nell’intervallo della luce