Università degli Studi di Milano - Istituto di Fisica Generale Applicata

La Riflettografia Infrarossa:Tecnica di indagine ottica utilizzata per analisi su dipinti su tavola e su tela, papiri e affreschi per l’individuazione di:

• Restauri (presenza di pigmenti diversi)• Pentimenti (variazioni stilistiche)• Disegno preparatorio• Riutilizzi• Testi non più leggibili (sporco)

Tecniche di imaging per indagini sui dipinti

Radiografia X

Riflettografia IR

Vernice Stesura pittorica Preparazione Supporto

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Rappresentazione della situazione di lavoro per ripresa riflettografica con telecamera Vidicon. Sfruttando la sensibilità estesa fino a una lunghezza d’onda di 2200 nm con questo strumento è possibile utilizzare un filtro con soglia di taglio a 1200 nm.

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Rappresentazione schematica della propagazione della radiazione infrarossa nello strato di colore. Il caso in basso a sinistra rappresenta la situazione in cui lo strato di pigmento è più trasparente rispetto al caso di destra.

In una ripresa riflettografica, a causa della piccola dispersione subita dalla radiazione IR nell’attraversare lo strato di colore è inevitabile un effetto di sfocalizzazione dell’immagine.

Assorbimento trascurabile

Azzurrite olio

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

400 900 1400 1900 2400

lunghezza d'onda (nm)

T%

La trasparenza aumenta in generale con la lunghezza d’onda. Nel caso dell’azzurrite, mostrato in figura, si ha una grande trasparenza fra 900 e 2000 nm.

L’aumento della trasparenza è dovuto al minore effetto di diffusione all’aumentare della lunghezza d’onda.

Università degli Studi di Milano - Istituto di Fisica Generale Applicata

1982

Bramantino. La Sacra Famiglia. Pinacoteca di Brera, Milano.

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1982

Bramantino. La Sacra Famiglia. Pinacoteca di Brera, Milano.

Ricostruzione manuale parziale di riflettografie ottenute con telecamera Vidicon.

Madonna col Bambino, Giovanni Bellini, Pinacoteca di Brera, Milano

2002

Madonna col Bambino, Giovanni Bellini, Pinacoteca di Brera, Milano

2002

Ripresa riflettografica ottenuta con il sistema a scansione a singolo fotodiodo (materiale fotosensibile InGaAs) realizzato dall’INOA Firenze.

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EVOLUZIONE DELLA TECNICA

RIFLETTOGRAFICA

A: Pellicola B\N Infrarosso - 1970

B: Vidicon (PbS) - 1982

C: Scanner (InGaAs) - 2002

A

B

CRaffaello. Sposalizio della vergine (particolare). Pinacotoeca di Brera

Marcello Fogolino. S. Francesco riceve le stimmate (particolare). Pinacoteca civica di Vicenza. Immagine nel visibile

Visibile

Si PbS MCT

Fogolino. S. Francesco riceve le stimmate (particolare). Pinacoteca civica di Vicenza.

Riflettografia: confronto tra fotocamera con rivelatore di silicio (Si), vidicon (Pbs) e fotocamera con rivelatore ditellururo di cadmio e mercurio (MCT)

AUTORADIOGRAPHY BY NEUTRON ACTIVATIONLe autoradiografie dei dipinti sono basate sull’attivazione neutronica e hanno lo scopo primario della determinazione degli elementi chimici caratteristici dei diversi pigmenti.

I neutroni sono prodotti in un reattore nucleare di ricerca e l’intero dipinto può essere irraggiato contemporaneamente. Per effetto delle reazioni nucleari indotte dai neutroni la maggior parte degli elementi si trasformano in elementi radioattivi a vita media breve che decadono mediante emissione beta.

Terminato l’irraggiamento, una lastra radiografica, priva della busta di protezione, è posta a stretto contatto della superficie del dipinto (Fig.1). La lastra si annerisce maggiormente nelle zone dove la radiazione è più intensa (Fig.2). Tenendo conto che le vite medie degli elementi che si sono formati sono molto diversi (fig.3), si ricorre a esposizioni della lastra con ritardi crescenti. In questo modo viene registrata la distribuzione degli elementi a vita media via via più lunga.

Benchè questa tecnica fornisca una informazione completamente diversa da quella della radiografia ordinaria, essa può essere eseguita nei casi in cui quest’ultima non sia possibile. Per esempio, per dipinti su lastra metallica o tavole sul retro delle quali sia stato applicato uno spessore elevato di biacca, opaco ai raggi X.

Nel caso che il disegno preparatorio sia stato eseguito con carbone di origine animale, il fosforo-31in esso contenuto, per cattura neutronica, si trasforma in fosforo-32 radioattivo β con tempo di dimezzamento di 14 giorni, molto più lungo dei tempi di dimezzamento degli altri isotopi formatisi nel dipinto. Pertanto, un’autoradiografia eseguita dopo un tempo convenientemente lungo registra la presenza del disegno preparatorio.

L’esempio qui riportato rappresenta un caso eccezionale e curioso: l’autoradiografia ritardata di un dipinto a soggetto religioso eseguito da Van Dyck (1620) (Fig.4) ha rivelato l’esistenza di un disegno con ogni probabilità riferito a un autoritratto. Ciò è mostrato nella Fig.5 insieme ad una radiografia ordinaria dell’intero dipinto.

Fig.1

Fig.2

Fig.3

Anthony Van Dyck

Saint Rosalie Interceding for

the Plague-striken of Palermo

ca. 1624

Fig.4

X-ray radiograph of

Saint Rosalie

Autoradiograph of

Saint RosalieUniversità degli Studi di Milano - Istituto di Fisica Generale Applicata

Fig.5