Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Paletleri ve Ressamların Tekniklerini Araştırmak İçin Hiperspektral Yansıtma Görüntüleme Uygulama

2.2K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/62202

⸱

18 Haziran 2021

 ,  ,  ,  ,  , 

Bu makalede

Özet

Hiperspektral Reflectance Imaging hiperkubes, çok miktarda veriye dikkat çekici bilgiler içerir. Bu nedenle, veri kümelerini yönetmek ve incelemek için otomatik protokoller isteği yaygın olarak haklıdır. Spektral Açı Eşleyici, veri manipülasyonu ve kullanıcı tarafından ayarlanabilir analiz yönteminin birleşimi, deneysel sonuçları keşfetmek için önemli bir dönüş oluşturur.

Özet

Reflektör Spektroskopisi (RS) ve Fiber Optik Reflektör Spektroskopisi (FORS), özellikle resimlere dikkat ederek sanat eserlerinin araştırılması için iyi kurulmuş tekniklerdir. Çoğu modern müze, RS ve FORS'un içsel non-invazivliği ile birlikte, eserlerin yüzeyinden yansıtıcı spektrumların yerinde toplanmasını mümkün kılan araştırma gruplarının taşınabilir ekipmanlarının emrine unmaktadır. Pigmentler ve boyama materyalleri uzmanları tarafından gerçekleştirilen, deneysel verilerin referans spektrum veri tabanları ile karşılaştırılması, paletlerin ve sanatçıların kullandığı tekniklerin karakterizasyonunu yönlendirir. Bununla birlikte, bu yaklaşım belirli beceriler gerektirir ve özellikle araştırılacak spektrum sayısının Hiperspektral Yansıtma Görüntüleme (HRI) veri kümelerinde olduğu gibi büyük olması zaman alıcıdır. HRI deneysel kurulumları, yansıtıcı spektrum tarafından verilen spektral bilgileri, spektranın boyalı yüzey üzerindeki mekansal lokalizasyonu ile ilişkilendiren çok boyutlu kameralardır. Elde edilen veri kümeleri, ilk iki boyutun spektrumu boyama üzerinde bulduğu 3B küplerdir (hiperkubes veya veri küpleri olarak adlandırılır), üçüncüsü spektrumun kendisidir (yani, boyalı yüzeyin bu noktasının dedektörün çalışma aralığındaki dalga boylarına karşı yansıması). Dedektörün aynı anda çok sayıda spektrum (genellikle her hiperkübe için 10.000'den fazla) toplama yeteneği, HRI veri kümelerini büyük bilgi rezervuarları haline getirir ve verileri analiz etmek için sağlam ve muhtemelen otomatik protokollerin geliştirilmesi ihtiyacını haklı çıkarır. Veri toplama için tasarlanan prosedürün açıklamasından sonra, hiperkubelerin potansiyelini sistematik olarak sömüren bir analiz yöntemi sunuyoruz. Spektral Açı Eşleyicisi'ne (SAM) ve toplanan spektrumların manipülasyonuna dayanarak, algoritma binlerce spektrumu işler ve analiz eder, aynı zamanda kullanıcının incelenmekte olan örneklerin özelliklerini ortaya çıkarmasını destekler. Yaklaşımın gücü, Giuseppe Pellizza da Volpedo'nun Milano'daki (İtalya) Museo del Novecento'da düzenlenen ikonik başyapıtı Quarto Stato'ya uygulanarak gösterilmiştir.

Giriş

Reflektör Spektroskopisi (RS) ve Fiber Optik Yansıtma Spektroskopisi (FORS), genellikle bir tungsten-halojen lamba olan bir ışık kaynağı tarafından aydınlatılan yüzeyler tarafından yansıtılan ışığın algılanmasına dayanır. Alım sisteminin çıktısı, yansıtıcılığın, kullanılan deneysel kurulumun özelliklerine bağlı bir aralıkta dalga boyunun bir işlevi olarak izlendiği spektra tarafından oluşturulmuştır1,2,3. Son 40 yıl içinde tanıtılan RS ve FORS, tipik olarak X-ışını floresan ve diğer spektroskopilerle birlikte sanatçıl....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. Hiperkübelerin uzamsal çözünürlüğünü ayarlayın

  1. Resmin ana özelliklerini belirlemek için sanat uzmanları tarafından desteklenen boyalı yüzeyin (Şekil 1) ön incelemesini gerçekleştirin.
    1. Resmi oluşturmak için sanatçı tarafından kullanılan resimsel teknikleri tanıyın.
    2. Tuvaldeki farklı fırça darbelerini tanımlayın.
    3. Nitel olarak, fırça darbelerinin özelliklerini boyutlarına özellikle dikkat ederim.
  2. Fırça darbelerinin sanatçı tarafından uygulananlara benzer özellikler gösterdiği geçici test örnekleri oluşturarak sanatçının kullandığı resimsel tekniği taklit edin.
    NOT: P....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Önerilen protokol, HRI verilerinin yönetimi ve analizi için bir dizi ilginç özellik sunar. Ham verilerin I/O'su (adım 3.1) her zaman herhangi bir analiz yöntemi uygulanmadan önce çözülmesi gereken ilk sorundur ve büyük miktarda veriyle uğraşırken kritik bir sorun haline gelebilir. Mevcut durumda, ham verilerle ilgili tek görev, deneysel sonuçları ayrılmış bir klasörde depolamak ve okuma kodunu çalıştırırken sabit diske göz atarak seçmektir (adım 3.1.1). Bundan sonra, kırpma ve RGB yeniden oluşturma kodları, analiz edilec.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Hiperspektral yansıtma görüntüleme veri kümeleri büyük bilgi rezervuarlarıdır; bu nedenle, verileri analiz etmek için sağlam ve muhtemelen otomatik protokollerin geliştirilmesi, potansiyellerinden yararlanmak için önemli bir dönüştür15,17. Önerilen algoritma, kültürel miras alanındaki bu ihtİyara, resim pigmentlerinin karakterizasyonuna özellikle dikkat şekilde cevap verir. SAM20,21'e dayanarak, algoritm.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Teşekkürler

Bu araştırma Regione Lombardia tarafından MOBARTECH Projesi çerçevesinde finanse edildi: una piattaforma mobile tecnologica, interattiva e partecipata per lo studio, la conservazione e la valorizzazione di beni storico-artistici - Call Accordi per la Ricerca e l'Innovazione.

Yazarlar, yerinde deneysel oturumlar sırasında destek için Museo del Novecento'daki personele ve Studio Museo'ya erişim için Associazione Pellizza da Volpedo'ya minnettardır.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
ImageJ/FijiSpecim (Oulo, Finlad)N/AHiperküpleri elde etmek için kullanılan taşınabilir yansıma hiperspektral kamera
MATLAB 2019bStellarNet Inc (Tampa, Florida, ABD)N/ABağımsız yansıma spektrumları elde etmek için kullanılan taşınabilir yansıma spektrometresi
Specim IQ Hiperspektral KameraUlusal Sağlık Enstitüleri (Bethesda, Maryland, ABD)N/A  Açık kaynak kodlu Java görüntü işleme programı
StellarNet MAVİ dalga Minyatür Spektrometresi  MathWorks (Natick, Massachusset, ABD)N/AProgram Dili ve sayısal hesaplama ortamı

Kaynaklar

  1. Picollo, M., et al. Fiber Optics Reflectance Spectroscopy: a non-destructive technique for the analysis of works of art. Optical Sensors and Microsystems. , Springer. 259-265 (2002).
  2. Bacci, M., et al. Non-destructive spectroscopic investigations on paintings using optical fibers. MRS....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Yansıtma SpektroskopisiFiber Optik YansıtmaBoyama TeknikleriPigment AnaliziSpektral Açı EşleştiriciPalet KarakterizasyonuFırça Darbesi Analiziİnvaziv Olmayan GörüntülemeSanat Konservasyonu