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motorizzata: tali dispositivi consentono l’acquisizione ad alta risoluzione spettrale
(~1 nm) della radiazione riflessa da una linea di punti della superficie che viene
scansionata riga per riga. In entrambi i casi il risultato finale è un set di immagini
del campione, una per ciascuna banda spettrale. La risoluzione spaziale è legata
alle dimensioni dell’area inquadrata ed alla risoluzione intrinseca del rivelatore: nel
caso di dipinti di grandi dimensioni vengono acquisite immagini di piccole aree
con elevata risoluzione spaziale che vengono successivamente sottoposte a
mosaicatura. Le eventuali deformazioni geometriche introdotte dal necessario uso
di obiettivi (o legate a caratteristiche intrinseche del rivelatore) come pure le
alterazioni legate alla disomogeneità di illuminazione delle zone acquisite vengono
corrette seguendo un apposita procedura di calibrazione. A ciascun pixel
dell’immagine è associato uno spettro di riflettanza e a partire da questo vengono
per esempio ricostruite le coordinate colorimetriche.
In questo lavoro presentiamo un dispositivo per analisi ad immagine multispettrale
di superfici dipinte sviluppato all’Istituto Nazionale di Ottica Applicata nel corso
degli ultimi due anni che, nell’acquisizione del dato multispettrale, segue un
approccio diverso rispetto ai dispositivi ad oggi disponibili.
2. Lo spettrofotometro a scansione
Il dispositivo realizzato (Fig. 1) è basato su uno spettrofotometro veloce per la
misura non a contatto e su singolo punto del fattore di riflessione spettrale. La
sorgente è composta da due lampade alogene alimentate a bassa tensione e
stabilizzate in corrente, che illuminano un’area di circa 5 cm 2 . La radiazione
diffusa dal dipinto è raccolta da un’ottica a specchi ed è focalizzata sulla
terminazione di una fibra multimodo (N.A. = 0,22) che la conduce ad un sistema
ottico (adattatore ottico) che collima e modella il fascio divergente in uscita dalla
fibra e lo proietta sulla superficie sensibile del rivelatore. La configurazione di
illuminazione/osservazione è la 45°/0° [6]. L’ ottica di osservazione lavora ad una
distanza di sicurezza dal dipinto pari a 160 mm. Il rivelatore è un fotomoltiplicatore
multianodo (mod. H7260-01FSEL, Hamamatsu customizzato) la cui superficie
sensibile è filtrata da una serie di 32 filtri interferenziali che coprono l’intervallo
spettrale 380÷800 nm con lunghezze d’onda centrali spaziate di 10/20 nm e con
larghezza a metà altezza pari a 10 nm. La conversione A/D dei segnali a 12 bit
consente una dinamica tonale elevata che viene praticamente utilizzata in tutta la
sua estensione date le caratteristiche di bassa rumorosità del sistema. L'immagine
multispettrale dell'intera superficie è acquisita integrando lo spettrofotometro ad un
sistema di traslazioni motorizzate montate ortogonalmente che permettono di
scansionare punto per punto superfici di 1,5 m 2 con una risoluzione spaziale di
16 punti/mm 2 . E’ inoltre prevista la realizzazione di un sistema di autofocus che
mantenga la superficie a fuoco durante la scansione anche nel caso di superfici
irregolari: un micro-profilometro anticiperà l'ottica di osservazione durante la
scansione consentendo in questo modo di aggiustare la distanza dell'ottica di
osservazione dal punto misurato in tempo reale e contemporaneamente di
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