I ricercatori hanno sviluppato una nuova strategia che utilizza la tomografia a coerenza ottica (OCT) per acquisire sia la superficie che i dettagli sottostanti dei dipinti a olio in stile impressionista. Queste informazioni possono essere utilizzate per creare ricostruzioni 3D dettagliate per migliorare l'esperienza visiva e offrire un modo per i non vedenti di sperimentare i dipinti.

"I visitatori dei musei d'arte non possono esaminare da vicino i dipinti e vedere le tecniche degli artisti a causa di problemi di sicurezza e conservazione, " ha affermato il leader del gruppo di ricerca Yi Yang di Penn State Abington. "La nostra nuova tecnologia può creare ricostruzioni 3D che possono essere ruotate e ingrandite per visualizzare dettagli come le pennellate. Questo sarebbe particolarmente utile per le lezioni online."

Yang e colleghi della Penn State University Park e del New Jersey Institute of Technology riportano la nuova tecnica sulla rivista Optical Society Ottica applicata . Il team di ricerca ha riunito specialisti in storia dell'arte e conservazione con ingegneri elettrici e ottici.

Il nuovo approccio combina l'OCT con una fase di scansione meccanica e un nuovo software che consente il campionamento e la rimozione in tempo reale degli artefatti dell'immagine. Le informazioni catturate dalla tecnica possono essere utilizzate per stampare campioni in 3D in modo che le persone con problemi di vista possano utilizzare il tatto per sperimentare tecniche pittoriche come le pennellate di Van Gogh e il puntinismo delle opere di Seurat.

"Le informazioni 3-D ad altissima definizione possono essere utilizzate anche per riparare l'arte danneggiata consentendo a un restauratore di stampare in 3-D la parte danneggiata e attaccarla al dipinto originale, " disse Yang. "Inoltre, la tecnica di imaging può catturare dettagli ad alta risoluzione di opere d'arte che possono conservare una copia digitale in caso di scenari peggiori come la guerra, terrorismo, disastro naturale, rapina e altre catastrofi".

Rendere l'OCT utile per l'analisi dell'arte

L'OCT è una tecnica di imaging non invasiva basata su laser in grado di acquisire immagini con risoluzione micrometrica. Sebbene sia comunemente usato per applicazioni biomediche, la tecnica di imaging è utile per l'analisi dell'arte perché può catturare contemporaneamente sia le informazioni topografiche dalla superficie di un dipinto sia la struttura degli strati sottostanti.

"Poiché i sistemi OCT odierni sono ottimizzati per applicazioni biomediche, hanno un raggio di scansione limitato che limita fortemente la velocità di raccolta dei dati da grandi aree, " ha affermato Yang. "Abbiamo integrato una piattaforma di scansione robotica con un sistema OCT avanzato e un software di elaborazione delle immagini per acquisire i dati OCT dei dipinti oltre il raggio di scansione dei tipici sistemi OCT commerciali".

Per aumentare il campo visivo, le singole immagini OCT acquisite utilizzando lo scanner robotico vengono unite digitalmente per formare un'immagine più grande. Per migliorare questo processo, il team ha sviluppato un software che rimuove le distorsioni e altri artefatti dell'immagine che si verificano comunemente durante questo tipo di cucitura digitale.

I ricercatori hanno dimostrato la loro nuova tecnica acquisendo immagini OCT di una porzione di un dipinto ad olio che imita le uniche pennellate in stile impressionista e misura 10 per 10 centimetri. Hanno anche prodotto un modello digitale 3D dell'area scansionata del dipinto.

Ora che i ricercatori hanno dimostrato il nuovo concetto, hanno in programma di ottimizzare il loro sistema apportando miglioramenti sia all'hardware che al software.