FOTOGRAFIA IN LUCE VISIBILE (1a)

MACROFOTOGRAFIA

Dimensioni uguali o maggiori dell’originale;
isola dal contesto, disaggrega le parti.
Fotografia o macrofotografia in radiazioni non visibili (uv, ir).
Variazioni dell’angolo d’incidenza della luce.
Macro = o > 1:1 (sarebbe corretto indicare sempre il rapporto di ingrandimento).
Micro 1:15. obiettivi da microscopio. singoli grani di pigmento (tipo di pigmento).

Dipinti su tavola e tela.
Questo è il settore ove si trovano le più utili applicazioni in quanto nella pittura muraria è più utile l’impiego della luce radente.
Caratteristiche superficiali del dipinti:
- ductus
- ridipinture
- stile
- cadute della strato pittorico
- Crettatura

Crettatura: contrazione e formazione di microfratture negli strati costitutivi di un dipinto per i differenti coefficienti di dilatazione e per le differenti elasticità del supporto, della preparazione e della stesura pittorica. Del cretto oltre la morfologia generale distinguiamo la forma dei bordi, la profondità, la larghezza e la distanza.
Le due categorie non sempre sono così nettamente distinguibili.
- Cretto da essiccamento: interessa lo strato pittorico e dipende dagli stress che la pittura subisce nel naturale fenomeno di essiccamento e della conseguente contrazione del legante. In questo caso la crettatura si presenta in superficie e raramente penetra all’interno della preparazione. Dipende da:
- eccesso di legante
- qualità di alcuni pigmenti
- impiego di prodotti che accelerano o ritardano l’essiccamento
- sovrapporsi di strati non sufficientemente asciutti
- prematura stesura della vernice
- colori scuri e bituminosi (reticolato largo).
Nelle stesure a corpo le microfratture potranno seguire la direzione della pennellata e prodursi nelle scanalature formate dalle setole del pennello.
- Cretto da invecchiamento: connesso ai movimenti e agli assestamenti dell’opera durante la sua esistenza: consideriamo strato pittorico e sua preparazione come unica entità; le sollecitazioni meccaniche che interessano la preparazione provocano fessurazioni che si trasmettono alla pittura. Si presenta sotto forma di rotture strette e lineari e ha le caratteristiche del supporto: segue le fibre del legno o ha rotture a spirale per le tele.
- tecnica esecutiva: natura del legante
spessore dello strato preparatorio
tecnica: a velature o a corpo
tipo di pennello
- movimenti del supporto: l’elasticità degli strati successivi è inferiore all’elasticità del supporto.
- tensioni localizzate: fattori meccanici: rifodero, nodi o giunzioni.
Altri fattori che possono causate la crettatura possono essere i rifoderi, i ritensionamenti o le puliture e i trasporti (Leonardo, Venere delle rocce, Museo del Louvre e National Gallery).
Smascheramento dei falsi.

-
Dipinti murali.
L’impiego della fotografia in luce visibile è in particolar modo simboleggiato dalla fotografia in luce radente. Interessanti sono gli effetti di fenomeni di degrado quali efflorescenze saline o attacchi biologici, microcadute di colore, ridipinture e ritocchi di restauro.
- Sculture:
Documentazione delle tecniche esecutive.

FOTOGRAFIA IN LUCE RADENTE
Attraverso questa indagine, che utilizza la luce visibile, si evidenziano le irregolarità di una superficie. Sulla superficie vengono a proiettarsi ombre che permettono di percepire una terza dimensione, uno spessore. L’immagine ottenuta può discostarsi molto dall’originale, ma è proprio questa deformazione della realtà a rivestire un ruolo di primissimo piano.
Fascio di luce quasi parallela (5° - 15°).
Impiego di lampade alogene o ad incandescenza ad intensità regolabile con condensatore o dei volets. L’ambiente deve essere oscurato per evitare l’interferenza di altre fonti di luce.
Macrofotografia in luce radente.
-
dipinti su tavola e tela.
I dati ottenibili sono molteplici e interessano la struttura superficiale di un dipinto, ma attraverso questa rivelano anche informazioni circa il supporto e la preparazione:
- ductus (tipo di scuola o periodo dell’artista)
- intervento diretto della mano e dei polpastrelli
- peculiarità della tempera o di un olio (tempera, olio, pittura barocca)
- classificazione degli impasti cromatici (fusi: stesure levigate, dissociati: sovrapposti)
- numero delle tavole che compongono il dipinto

- elementi di commettitura (commettitura s. f. Congiungimento di due o più cose Punto di congiungimento)
- incurvamenti delle tavole, parti non in tensione delle tele

- tasselli mossi o nodi
- aggiunte di tele (cucite o incollate).
- effetti dei trasporti (schiacciamento o increspamento).

Problemi di preparazione e dello strato pittorico: crettatura
schiacciamento
increspamento
presenza di ritocchi
Stato di conservazione: interferenze del supporto: allentamento della tela
impronta del telaio
incurvatura del legno
movimento dei tasselli o nodi
- Dipinti murali
tecnica esecutiva: andamento generale del supporto, caratteristiche del muro, spessore dell’intonaco, sua composizione, metodo adottato per la stesura.
- grado di levigatezza o rugosità:
- affresco romano: politezza, lucentezza della superficie
- affresco Andrea del Pozzo del ‘600: granitura, superficie irregolare che conferisce effetti vibranti.
- presenza delle giornate
- pentimenti
- incisioni:
“dirette”: effettuate direttamente sull’intonaco dal tratto più profondo e slabbrato
“indirette”: incisione da cartone, segno morbido con spigoli arrotondati.

- battitura del filo
- uso di righe e squadre
- segni degli utensili usati per la levigatura o per poggiare la mano
- dipinti in tecnica mista: sovrapposizione degli strati
- fenomeni di esfoliazione o polverizzazione
Stato di conservazione: piccole cadute di colore
abrasioni di tipo meccanico (graffi e iscrizioni)
efflorescenze saline
microrganismi e muffe.

FOTOGRAFIA DELLA FLUORESCENZA INDOTTA DA RADIAZIONE UV
Attraverso questo fenomeno viene registrato un particolare fenomeno riguardante la risposta, nel campo del visibile, di una superficie esposta alle radiazioni UV, non visibili.
Queste radiazioni occupano la zona della spettro elettromagnetico, compreso tra i 400 e i 100 nm. la parte dello spettro che ci interessa per i nostri studi va dai 400 ai 300 nm. Il vetro di Wood permette il passaggio delle radiazioni intorno ai 365 nm.
Quello che studiamo è il fenomeno di fluorescenza (anche studiato per altre metodiche diagnostiche).
Non siamo interessati invece al fenomeno del ”UV riflesso” che viene opportunamente schermato.
I materiali emettono una radiazione di lunghezza d’onda diversa da quella incidente dando luogo ad un fenomeno di
“luminescenza”, distinguibile in “fluorescenza “ e “fosforescenza”. Quando l’oggetto viene irradiato con UV, le molecole che lo costituiscono assorbono l’energia associata passando da uno stato fondamentale ad uno stato eccitato. Le molecole tenderanno ad abbandonare questo stato eccitato instabile e a tornare al livello fondamentale; durante questo passaggio di livello, le molecole emettono una radiazione elettromagnetica.
La diseccitazione può avvenire mediante l’emissione di
un singolo fotone o di più fotoni, Nel primo caso i l’energia rilasciata sarà esattamente la stessa di quella che ha colpito la campitura quindi non cadrà nel visibile; nel secondo caso, l’energia dei fotoni di fluorescenza emessi sarà minore di quello che aveva eccitato la molecola. Quindi può avvenire che se il fotone che aveva indotto la fluorescenza aveva lunghezza d’onda che ricadeva nella banda dell’UV, i fotoni di fluorescenza avranno lunghezza d’onda maggiore e cadranno nella banda del visibile e addirittura dell’IR.
Il fenomeno di fluorescenza è chiaramente osservabile e documentabile anche con metodi fotografici. Ciò che si osserverà sarà ciò che accade nella formazione di
livelli energetici intermedi.
I materiali artistici, in base alla diversa costituzione e al grado di invecchiamento possono manifestare differenti gradi di fluorescenza.
I dati riguardano la superficie dell’opera.

Metodica
Si oscura luce diversa dall’UV su supporto fotografico B/N o colore.
Le sorgenti sono lampade ai vapori di mercurio schermate con vetro di Wood che lasciano passare radiazioni intorno ai 365 nm.
Le lampade sono di due tipi:
1) VAPORI DI HG costi elevati e vita breve
2) TUBI AD EMISSIONE vita maggiore ma notevole componente visibile.

Davanti all’obiettivo si pone un filtro che non lascia passare le radiazioni provenienti dalla riflessione ma solo quelle provocate da fluorescenza.

Il tempo di esposizione può variare da alcuni secondi ad alcune decine di minuti.

Dipinti su tavola e tela.

I materiali della pittura, PIGMENTI e LEGANTI rispondono all’UV differentemente in base a:
1) COMPOSIZIONE. La fluorescenza di resine e oli in misura maggiore rispetto ad altri leganti va aumentando con l’invecchiamento (materiali organici).
2) GRADO DI INVECCHIAMENTO. Gli effetti dell’invecchiamento del medium possono modificare la risposta in maniera sensibile, tanto da rappresentare l’elemento discriminante per la documentazione degli elementi di restauro e dei rifacimenti della superficie.

    GOMMALACCA: giallo marroncino
    OLIO: fluorescenza intensa con tonalità gialla
    TEMPERA AD UOVO: fluorescenza meno intensa azzurrognola
    MATERIALI SINTETICI: fluorescenza debole e fredda.
      L’UV è in grado di mostrare il grado di consunzione e di assottigliamento della superficie in quanto rivela il colore blu – violetto tipico delle preparazioni.
      RISPOSTA DEI PIGMENTI: si possono individuare i materiali usati dagli artisti attraverso precisi riferimenti comparativi delle risposte in fluorescenza dei singoli pigmenti: scarsa fluorescenza dei pigmenti tranne il bianco di zinco (giallo verde), il giallo di cadmio e alcuni tipi di lacche rosse; altri pigmenti hanno fluorescenza scarsa o nulla.
      La Malachite e il verderame non danno fluorescenza mentre sono fluorescenti i pigmenti di natura organica e la Biacca.

      Le radiazioni di fluorescenza possono anche avere lunghezze d’onda maggiori di quella del visibile e può accadere che la risposta cada nell’IR.

      Al fine di una corretta interpretazione tale tecnica diagnostica si rende efficace applicata congiuntamente con altre tecniche (IR, radiografia), peculiarità dell’UV è infatti di documentare esclusivamente la superficie (mah! se ricade nell’IR?).

      Dipinti murali
      Il ruolo dell’UV assume diversi significati in funzione della tecnica esecutiva, fornendo informazioni sulla tecnica.
      Se si ha risposta provocata da leganti proteici e oleosi, si ipotizza una tecnica “a secco”, mentre in un dipinto “a fresco” la risposta è quella della carbonatazione con colore blu – violacea. Per quanto riguarda tecniche miste o affreschi parzialmente o totalmente “a fresco”, sarà evidente l’intonazione giallastra a indicare la presenza di un legante estraneo alla carbonatazione.
      La malachite non si può dare “a fresco”.
      Per quanto riguarda le dorature si possono vedere le risposte della missione oleosa usata per l’incollaggio qualora ci fosse stata una caduta.
      Possono essere anche evidenziate parti aggiunte dopo restauro “a secco”.

      Materiali lapidei
      Meno praticato dell’esame dei dipinti. E’ possibile differenziare materiali diversi o di diversa provenienza.
      Cere.
      Un viola intenso ed uniforme o porpora, caratterizza la risposta di un marmo di recente lavorazione.
      E’ possibile vedere l’inquinamento che man mano progredisce verso l’interno.

      L’UV è impietoso nel farci capire che nei musei conserviamo decisamente opere ben poco originali.


      INDAGINI ALL’INFRAROSSO (strati sottogiacenti) (3a)
      Le radiazioni infrarosse occupano ampia zona dello spettro elettromagnetico e sono divise in:
      NIR (Near infrared): 750 nm – 3.000 nm
      MIR (Medium infrared) 3.000 – 30.000 nm
      FIR (Far infrared) 30.000 – microonde.
      Le indagini che ci riguardano sono :

      1. 900 nm

      2. 1.800 nm (CCD 1.100 nm/Vidicon 2.100 nm)

      3. 900 nm

      queste metodiche utilizzano porzioni dello spettro comprese nello NIR.
      Ogni materiale è caratterizzato da un comportamento che varia al variare della lunghezza d’onda della radiazione a cui è sottoposto. Alcune stesure pittoriche normalmente
      opache alla luce visibile (400- 750 nm), diventano trasparenti all’IR e consentono la lettura degli strati sottogiacenti. La radiazione attraversa gli strati superficiali e viene diffusa dagli strati più profondi; riemerge quindi dalla superficie dipinta portando informazioni importanti.
      Ciò dipende dalla lunghezza d’onda impiegata.

      E’ il pigmento a giocare un ruolo fondamentale nella determinazione del potere coprente, in base alla dimensione media delle sue particelle (più un pigmento è macinato, maggiore è la sua capacità di diffusione quindi maggiore è il suo potere coprente).

      OPACITA’ e TRASPARENZA sono qualità strettamente legate alle caratteristiche fisiche dei materiali costituenti lo strato pittorico in particolare alle caratteristiche di DIFFUSIONE e RIFRAZIONE della radiazione illuminante.
      Il PIGMENTO è fondamentale: più è macinato più elevato è il suo potere di SCATTERING (capacità di nascondere un fondo con uno specifico contrasto). La capacità di una stesura di nascondere dipende in primo luogo dal suo potere coprente (scattering). Con l’aumentare della lunghezza d’onda della luce incidente, la DIFFUSIONE (scattering) diminuisce.
      La lunghezza d’onda ideale per andare a leggere gli strati sottostanti, è intorno ai 1.800 nm. Aumentando la lunghezza d’onda (2.800, 3.500 nm), alcuni costituenti dei media, olii e proteine, divengono assorbenti. Aumentando ancora la lunghezza d’onda, avvicinandosi all’infrarosso termico, l’emissione di radiazione da parte dell’oggetto in esame, può interferire con i segnali delle riflessioni.
      La buona leggibilità degli strati sottogiacenti, e dei disegni preparatori, è data:

        a) fondo chiaro (biacca ecc), carboncino, ben visibile
        b) fondo scuro pennellate scure, poco visibile
        c) disegno realizzato a sanguigna, poco visibile,

          Fotografia all’IR in B/N
          Alcune particolari emulsioni fotografiche hanno la capacità di registrare in toni di grigio le radiazioni IR.
          Apparecchi fotografici professionali e pellicole sensibilizzate per tale regione spettrale.
          Emulsioni sensibili fino a 900 nm, anche se la massima onda registrabile fotograficamente si aggira intorno ai 1.350 nm.
          Sono pellicole molto sensibili alla temperatura e devono essere sviluppate subito dopo (velo). Devono essere sviluppate in completa oscurità.
          Per questa analisi bisogna:
            Dipinti su tavola e tela
            La presenza di un disegno costituito da materiale assorbente fornirà una risposta in toni tendenti al nero differenziandosi dal fondo e rendendosi leggibile.
            1. caratteristiche di stesure sottili sia per la presenza di un disegno preparatorio.


            Individuazione di firme ed iscrizioni sotto strato di vernice sporca.

            A differenza di quanto avviene in UV, nell’infrarosso, né il legante, né l’invecchiamento delle materie pittoriche sembrano influire sulle risposte fotografiche. Il gioco di assorbimento o riflessione viene effettuato dai pigmenti.
            Non crea problemi nemmeno la vernice.

            La trasparenza all’IR è comunque maggiore nei leganti acquosi (gomma arabica) e semi-acquosi (giallo d’uovo) che in quelli grassi (olio).

            Un’attenzione particolare merita l’opportunità di fornire, in via comparativa e qualitativa, l’ipotesi per la determinazione dei pigmenti, esaminati sulla base della loro permeabilità agli infrarossi per mezzo del confronto con tabelle di riferimento.

            L’IR evidenzia anche la presenza di ritocchi e ridipinture a causa del diverso grado di assorbimento rispetto alla stesura originale.
            Dipinti murali
            Sono in alcuni casi, per esempio le tecniche a secco, le riprese fotografiche in IR vengono applicate con successo nello studio dei dipinti murali a causa del processo di carbonatazione che costituisce un tutt’uno con il supporto.

            Riflettografia infrarossa.
            La fotografia registra solo minima parte dell’ampia porzione dello spettro elettromagnetico occupata dall’infrarosso. La risposta dei materiali artistici a radiazioni di lunghezza d’onda maggiori è affidata alla riflettografia che ne percepisce radiazioni intorno ai 1.800 nm, ritenuti ottimali per lo studio della tecnica esecutiva di un dipinto.
            La formazione di immagini avviene attraverso l’uso di dispositivi elettronici, es. telecamere B/N dotate di rivelatori sensibili a particolari bande dell’ IR. L’immagine viene visualizzata su un monitor. Attualmente vengono impiegate telecamere che montano i
            tubi vidicon o che utilizzano sensori allo stato solido CCD (Charge Coupled Device).
            La sensibilità delle telecamere CCD risulta limitata a circa 1.100 nm mentre i tubi vidicon arrivano fino a circa 2.100 nm.
            Per quanto riguarda i tubi Vidicon, essendo tubi convessi che creano distorsioni, la ripresa viene effettuata su piccole zone del dipinto con la telecamera in perfetto parallelismo con la superficie indagata.
            I tubi CCD hanno una minore distorsione geometrica ed una risposta fotometrica omogenea.
            Le inquadrature fotografate dal monitor verranno successivamente ricostruite in un montaggio di stampe per ottenere la leggibilità di una parte più ampia o dell’insieme.
            Alcune sperimentazioni sono state effettuate con scanner, attraverso il movimento di un sensore offre informazioni poi decodificate ed elaborate da un computer; questa tecnologia permette modifiche di luminosità, di contrasto e ne permette la resa n falsi colori.
            INFRAROSSO TRASMESSO (TRANSILLUMINAZIONE) metodica che sfrutta le radiazioni che attraversano l’oggetto una sola volta ad esempio dal retro, a differenza delle radiazioni che compiono il percorso due volte. Consente una maggiore leggibilità in zone di maggiore assorbimento fotografico che presentano forti spessori di biacca.

            Dipinti su tavola e tela
            Le informazioni più consistenti riguardano la tecnica esecutiva del disegno.
            Al contrario di quanto si possa pensare la lettura non è facile, i materiali offrono diversi gradi di trasparenza ed assorbimento per questo bisogna confrontare i risultati con i campioni in tabella.
            Alcune informazioni possono essere ingannevoli visto la scarsa influenza dei leganti in porzioni intorno ai 1.800 nm, riporta l’attenzione sulle caratteristiche dei pigmenti che hanno un diverso grado di assorbimento e trasparenza. Alcuni pigmenti con scarsa capacità di assorbimento già in fotografia IR possono addirittura diminuire in riflettografia; altri pigmenti che all’infrarosso fotografico sono opachi acquistano invece maggiore trasparenza.
            Il riconoscimento del disegno sottogiacente è dovuto alla caratteristica opacità all’IR dei composti a base di carbone.
            Nella RIFLETTOGRAFIA AD ALTA RISOLUZIONE è possibile distinguere un carboncino da una penna ecc…
            Individuazione di costruzioni prospettiche
            firme e iscrizioni
            elementi significativi per l’iconografia
            reintegrazioni e materiali non originali (differente trasparenza)
            Dipinti murali
            Certamente non è presente in riflettografia la presenza della sinopia in quanto eseguita al di sotto dell’intonachino, troppo spesso per poter essere attraversato dalle radiazioni IR.
            Può essere individuato lo spolvero, composto da carbone, opaco agli infrarossi.
            Disegni
            Possibilità di individuazione di carboncino.

            Fotografia all’infrarosso in falsi colori.
            Impiega particolari emulsioni per registrare in colori differenti da quelli visibili la risposta dei materiali.
            La resa in falsi colori può produrre importanti informazioni sui materiali pittorici impiegati.
            Si utilizza una pellicola particolare, specificamente sensibilizzata per la registrazione delle radiazioni del NIR, fino a circa 900 nm.
            Rosso Colore complementare Ciano
            Verde Colore complementare Magenta
            Blu Colore complementare Giallo
            proiettando l’immagine vengono resi sullo schermi i colori originali.
              Infrarosso non impressionato dal Ciano (complementare al rosso) restituisce rosso
              Rosso non impressionato dal Magenta (complementare al verde) restituisce verde Verde non impressionato dal Giallo (complementare al blu) restituisce blu
              Dal momento che tutti gli strati sono sensibili al blu è necessario porre davanti alla pellicola un filtro giallo (Kodak 12W).

              I colori osservati sulla pellicola non corrisponderanno a quelli visibili ad occhio nudo e la cromia della varie campiture sarà influenzata anche dalla loro risposta dal vicino infrarosso.
              Anche per queste pellicole il problema della conservazione è delicato e deve avvenire a basse temperature e maneggiate in completa oscurità sia in fase di caricamento che di scarico.
              Anche qui è consigliabile lavorare a diaframmi chiusi.

              Dipinti su tavola e tela
              Se dell’IR in B/N il criterio discriminante è la maggiore o minore trasparenza del materiale pittorico, nel caso dei falsi colori vale la pena soffermarsi soprattutto sulla resa cromatica.
              La sensibilizzazione all’IR di questa pellicola non particolarmente alta, non consente una lettura in profondità degli strati del dipinto.
              Più significativo invece che campiture, simili sotto la luce visibile, rispondano all’infrarosso colore in maniera diversa tra loro potendo formulare ipotesi sui pigmenti utilizzati nei dipinti.
              Il legante anche qui non influisce in maniera significativa sulla risposta cromatica mentre è determinante il pigmento (cinabro = risposta gialla / rosso veneziano = verde).
              Per lo stato di conservazione sono distinguibili i ritocchi realizzati con materiali diversi da quelli originali.
              L’IR in falsi colori deve essere confrontato con l’analisi in UV per chiarire la natura degli interventi di restauro.

              RADIOGRAFIA
              Per radiografia si intende
              l’immagine monocromatica ottenuta su una pellicola che viene impressionata da raggi x prodotti da un’opportuna sorgente e che hanno attraversato l’oggetto da esaminare.
              Questi raggi hanno lunghezza d’onda inferiore agli UV e di conseguenza hanno maggiore energia.
              In funzione di ciò, sono in grado di attraversare spessori anche notevoli.
              OPACITA’ di un corpo nei confronti dei raggi x (RADIOPACITA’) dipende da:
              - SPESSORE DI UN CORPO
              - DENSITA’ DEL CORPO
              - NUMERO ATOMICO (piombo z=82).
              A secondo della lunghezza d’onda i raggi x vengono detti “duri” o “molli”. Quelli molli occupano la parte dello spettro adiacente agli UV; hanno quindi maggiore lunghezza d’onda e minore energia.
              METODICA
              Si cerca di porre il dipinto in posizione orizzontale e la pellicola sensibile a contatto. L’opera viene quadrettata con fili assicurati al retro del telaio.
              - GENERATORE Produzione dei raggi x all’interno di un tubo sottovuoto. In esso un filamento incandescente (CATODO) produce elettroni che vengono accelerati verso una placca di metallo (ANTICATODO o ANODO) per una elevata differenza di potenziale. Sistema di lenti per indirizzare l’emissione verso una sorgente puntiforme da cui dipende la finezza della messa a fuoco.
              - PANNELLO COMANDI
              - PELLICOLA SENSIBILE AI RAGGI X. E’ costituita da un supporto trasparente su cui è depositato uno strato sensibile ai raggi x. Le lastre comunemente utilizzate sono rettangolari, 30 x 40 e analizzano parti del dipinto. Una volta sviluppate e fissate,vengono ricomposte per costruire l’immagine totale (esistono anche possibilità differenti). Le lastre sono anche sensibili alla luce visibile quindi sono schermate da una busta di protezione OPACA alla luce.
              La radiazione subisce due effetti:
              - EFFETTO DI FRENAMENTO o di BREMSSTRAHLUNG: quando l’elettrone raggiunge l’anticatodo interagisce con questo subendo un rallentamento. L’energia prodotta dipende anche dall’entità e dalle modalità del rallentamento. Lo spettro energetico della radiazione di frenamento può essere variato variando la tensione V applicata tra anodo e catodo; il massimo dell’emissione è intorno ai 2/3 dell’energia massima.
              - EFFETTO DI FLUORESCENZA: quando le particelle cariche accelerate con tensioni di qualche kV interagiscono con gli atomi dell’anodo, possono strappare a questi elettroni dagli orbitali più interni. Il posto lasciato libero dagli elettroni più interni viene occupato da quelli degli orbitali più esterni con conseguente emissione di radiazioni di fluorescenza. Tale energia dipende dal materiale di cui è composto l’anodo e non può essere modificato a piacimento.
              In sostanza è dalla Tensione V applicata tra anodo e catodo e dal materiale da cui è composto quest’ultimo che dipende l’energia della radiazione x prodotta dal tubo radiogeno.
              La
              Quantità di radiazione prodotta, cioè l’intensità, dipende invece dal numero di elettroni che vanno dal catodo all’anodo o per meglio dire dalla Corrente Elettrica I che attraversa il tubo.

              r = k . I . t . V3

              r = dose di irraggiamento, di misura in Rad o Gray, è ottenibile modificando V (tensione applicata sul tubo) o I (corrente elettrica) o t (tempo di esposizione).
              L’analisi radiografica dei dipinti necessita di discriminare sottili differenze di radiopacità e richiede l’impiego di raggi a bassa energia (molli), ottenuti con tensioni intorno ai 20 – 50 kv. La radiografia medica dei tessuti mammari presenta le stesse esigenze di contrasto.
              La lastra viene posta a contatto con la pellicola pittorica in quanto essendo gli strati pittorici l’obiettivo primario si ha la necessità che le deformazioni prospettiche che creerebbe il fascio interferiscano il meno possibile.
              La distanza tra tubo a raggi x e lastra è di almeno 1 metro con lastre 30 x 40.
              MICRORADIOGRAFIA: ingrandimento fino a 20 volte.
              STEREORADIOGRAFIA: due riprese radiografiche del medesimo dettaglio con sorgente posta a diversa angolazione. Le due immagini vengono poi ricomposte per mezzo di uno stereovisore che recupera l’effetto di tridimensionalità.
              Dipinti su tavola e tela.
              L’ostacolo principale è la compresenza di più messaggi all’interno di un unico punto di grigio; il primo compito nella lettura è assegnare correttamente la posizione e lo strato di appartenenza del segno indagato, se sia cioè relativo al supporto, alla preparazione o allo strato pittorico.
              Non bisogna dimenticare che lo strato maggiormente radiopaco, segnalato da una risposta più chiara, maschererà e renderà difficilmente leggibili gli strati meno radiopachi (es: biacca usata fino al secolo scorso per abbozzi, lumeggiature e miscele cromatiche).
              SUPPORTO: la radiografia permette di riconoscere subito il tipo di supporto (legno o tela):
              - TIPO DI LEGNO: la radiopacità dipende dalla preparazione (pioppo: aghettatura, quercia: fibre nette e disegnate).
              - TAGLIO DEL LEGNO: a) RADIALE passante per il centro, a tramatura verticale
              b) TANGENZIALE andamento curvilineo delle fibre.
              - ASSEMBLAGGIO DELLE TAVOLE: cavicchi (sezione circolare) e ranghette (sezione quadrata).
              - CHIODI: di foggia antica (fatti e battuti a mano) o moderna (industriale).
              - TARLATURE nere o bianche se stuccate a biacca.
              - TIPOLOGIA E TRAMATURA DELLA TELA ORIGINALE: la tela si distingue per:
              - DENSITA’: fili di trama e di ordito per cm2 (tela romana tipo 7x7 fili per cm2).
              - TIPOLOGIA: tipo di disegno (
              armatura tela, filo di trama che passa alternativamente una volta sopra, una volta sotto il filo di ordito, tela romana, tela principe del ‘600, tela saia ad andatura diagonale).
              - GIUNZIONI: tipo di incamottatura su punti di commettitura, incollata, cucita, incollata dopo chiodatura provvisoria.
              - DEFORAMZIONI DELLA TELA a conseguente tiraggio.
              se fosse presente una tela di rifodero, sarebbe invisibile in radiografia in quanto non coperta di preparazione.
              STRATO PREPARATORIO
              La radiografia documenta la tecnica di stesura della preparazione: a pennello o a spatola.
              TRACCE DISEGNATIVE
              La radiografia costituisce il normale completamento alle indagini infrarosse per quanto riguarda le tracce disegnative:
              se a carboncino le tracce sono facilmente individuabili all’IR in quanto materiale assorbente mentre risultano completamente invisibili in radiografia; al contrario per quanto concerne i disegni a punta metallica (punte morbide di piombo o di argento) e le incisioni.
              STRATO PITTORICO
              Dall’abbozzo alle stesure cromatiche, il film pittorico è quello più visibile in radiografia.
              Qui entrano in gioco le
              sottili differenze di radiopacità tra pigmenti, generalmente maggiore per gli inorganici; pigmenti particolarmente radopachi sono tra i rossi quelli a base di piombo (minio) di mercurio (cinabro) e tra i gialli a base di piombo (giallo di Napoli e giallorino).
              Il bianco di piombo (biacca) essendo molto radiopaco rende ben visibili pentimenti e ripensamenti in fase di abbozzo consentendo spesso attribuzioni a scuole o maestri.
              Le lacche sono abbastanza invisibili.
              Tecniche compositive: La radiografia è la tecnica che meglio documenta la costruzione e la relazione tra le varie fasi esecutive dell’opera permettendo in certa misura di ricreare il processo artistico: si pensi alla individuazione nella pittura del ‘400 del tracciato prospettico (a punta metallica) recante numerosi segni di lavorazione e tracce di strumenti (compasso, riga).
              Carattere della pennellata: il colpo di pennello ma anche la lunghezza del tratto, la corposità, l’andamento della stesura possono essere rappresentativi del fare di un artista o di una scuola.
              La tipologia della pennellata può contribuire a fornire informazioni circa il legante utilizzato: tempera: piccoli tocchi, olio: tocchi corposi o pennellate più lunghe diluite e sovrapposte.
              Crettature: individuazione dei falsi.
              Dipinti sovrapposti: smascheramento dei falsi se il dipinto che copre ha la pretesa di essere precedete a quello coperto. Il più delle volte si tratta di tele volutamente riutilizzate dagli artisti stessi.
              Sculture
              La radiografia in questo caso permette la documentazione delle tecniche esecutive e lo stato di conservazione. Gli spessori delle sculture e le conseguenti maggiori radiopacità richiedono infatti caratteristiche di irraggiamento (radiazioni più dure di quelle utilizzate per i dipinti, fino a 440 Kv).
              Si possono individuare nella struttura interna anomali, perni, strutture.



              Fluorescenza dei raggi x (XRF)
              La tecnica XRF è particolarmente adatta allo studio delle opere d’arte in quanto permette di ottenere informazioni sui materiali costitutivi, senza dover effettuare prelievi di materia e senza richiedere alcun trattamento o preparazione dell’oggetto in esame.
              La tecnica è quindi “NON DISTRUTTIVA” e “NON INVASIVA”.
              Il principio sfrutta la capacità dei raggi x di ionizzare la materia, ovvero di strappare elettroni agli atomi che la costituiscono.
              Il numero atomico è il numero di elettroni (-) che orbitano intorno ad un nucleo formato da neutroni e protoni (+). E’ proprio questo numero che definisce le caratteristiche fisiche dell’atomo,
              ovvero ne definisce l’elemento chimico.
              Gli elettroni si muovono probabilisticamente su orbitali, ovvero su livelli energetici ben definiti, convenzionalmente indicati con lettere a partire dalla lettera K. Ciascun livello può essere suddiviso in più sotto livelli indicati con la lettera più i numeri romani.
              I livelli energetici dei diversi orbitali sono caratteristici del numero atomico; la struttura sarà comune a tutti gli atomi dello stesso numero atomico, quindi dello stesso elemento.
              L’analisi XRF si basa sulla possibilità di indurre delle modifiche temporanee a questa disposizione degli elettroni sugli orbitali.
              Mediante raggi x di opportuna energia è possibile strappare un elettrone dal suo orbitale ed allontanarlo dall’atomo creando una lacuna. L’energia richiesta ad un elettrone che occupa un orbitale più esterno è maggiore di quanto richiesto ad un elettrone che orbita più interno.
              Il salto di un elettrone da un orbitale più esterno ad uno più interno comporta l’emissione di un fotone di energia pari alla differenza tra i livelli energetici.
              Tale fotone è detto “FOTONE DI FLUORESCENZA”. Essendo il livello energetico dei diversi orbitali caratteristico per ogni elemento chimico, anche i fotoni di fluorescenza saranno caratteristici, costituiscono quindi una sorta di “impronta digitale” dell’elemento.
              I FOTONI DI FLUORESCENZA sono indicati con un codice alfanumerico a tre cifre di cui la prima è la lettera di indicazione dell’orbitale la seconda una lettera greca minuscola e la terza un numero romano (spesso omesso).

              L’analisi XRF viene effettuata “sollecitando”, mediante raggi x di opportuna energia, gli atomi presenti nel punto da analizzare ed osservando la risposta prodotta che sarà costituita ancora da raggi x ma di energia diversa da quella utilizzata per la sollecitazione.

              Bisogna tener presente che tutti gli elementi chimici, se opportunamente eccitati, producono raggi x di fluorescenza, ma l’energia di radiazione emessa diminuisce al diminuire del numero atomico dell’elemento.
              METODICA
              - SORGENTE DEI RAGGI X può essere costituita da un piccolo tubo o da una sorgente radioisotopica. I primi sono preferibili essendo a bassa potenza e miniaturizzati (dimensioni di una penna) e di durata praticamente illimitata.
              - COLLIMATORE: permette di fare incidere i raggi sul punto da analizzare fino ad ottenere faci da poche decine di µm.
              - RILEVATORE PROPORZIONALE DI RAGGI: sono rivelatori allo stato solido basati sulla tecnologia dei semiconduttori.
              - RILEVATORE MULTICANALE: di dimensioni ridotte, possono essere collegati a computer portatili per la visualizzazione dell’analisi dello spettro.

              Tutta l’apparecchiatura pesa oggi meno di un chilogrammo.

              L’uso di tale tecnologia sta diventando oggi sempre più diffuso proprio per le sue caratteristiche di non distruttività e per la sua capacità di fornire informazioni precise circa gli elementi chimici presenti.
              La complessità della stratigrafia impedisce di avere
              informazioni quantitative circa la concentrazione dei diversi elementi, ovvero di conoscere esattamente le quantità di ciascuno degli elementi presenti nel punto analizzato, in quanto agli strati più interni arrivano meno radiazioni eccitanti, assorbite dagli strati più superficiali, sia in entrata che in uscita.
              Gli strati più interni offrono un contributo decisamente minore sono quindi meno visibili.
              Tale limite sulle quantità viene a cadere qualora si analizzino oggetti di composizione omogenea.
              Dipinti su tavola e tela
              L’analisi di fluorescenza dei raggi x di un punto del dipinto fornirà in l’elenco più o meno completo degli elementi chimici del punto analizzato, sia degli strati di campitura che della preparazione. Solo con l’esperienza si riesce ad attribuire ad ogni elemento lo strato di appartenenza.
              - STRATO PREPARATORIO: gli strati di pigmento non sono in grado di assorbire tutte le radiazioni permettendo di ottenere informazioni riguardo gli strati preparatori:
              se con forte presenza di piombo, fondo a base di biacca
              se con presenza di stronzio e/o bario, fondo a base di gesso.
              - STRATO PITTORICO: è l’applicazione più diffusa. E’ solo coniugando l’informazione sulla composizione con l’osservazione del colore è possibile riconoscere il pigmento.
              Mercurio: Cinabro
              Piombo: Biacca
              Ferro: Terre.
              Nello studio di stesure particolarmente complesse, risulta utile affiancare all’ XRF la ripresa microfotografica del punto analizzato.
              Non bisogna comunque dimenticare che molti elementi non possono essere individuati con questa analisi quali gli elementi organici a basso numero atomico ed alcuni elementi di origine minerale (oltremare).
              Dipinti murali
              In questa categoria, si identificano le zone dipinte di “buon fresco” da quelle riprese “a secco” o ritoccate. Nell’affresco infatti il composto tra dipinto e preparazione è unico.
              Gli elementi chimici della preparazione in affresco sono Calcio e Stronzio. Se viene invece sovrapposta una pittura la composizione risultante si arricchirà di nuovi elementi.
              Elementi come Cinabro (Hg), Biacca (Pb), e Azzurrite (carbonato basico di CU), non vengono utilizzati a fresco perché sensibili all’ambiente alcalino dell’intonaco ancora umido. Qualora l’XRF ne individui la presenza è lecito pensare che siano stati posti a secco.
              L’XRF può essere confrontato con altre tecniche di laboratorio come prelievi stratigrafici per poter avere informazioni precise sulle quantità. L’analisi quantitativa degli elementi fornisce informazioni circa le zone di provenienza dei materiali; molti elementi contengono impurità tipiche delle zone geologiche di provenienza consentendo di individuare anche informazioni di scambi e contatti commerciali.



              INDAGINI CHIMICO FISICHE

              Le indagini chimico fisiche, da eseguire su prelievi di materia effettuati sull’oggetto in esame, rappresentano un importante e talvolta indispensabile momento di verifica e di approfondimento dei risultati ottenibili con le indagini non distruttive.
              Un corretto intervento con le indagini MICRODISTRUTTIVE è previsto quando i benefici riportati sono siano superiori ai costi relativi alla mutilazione dell’opera.
              Dipinti su tavola e tela
              SEZIONE LUCIDA : tipo di indagine più di frequente eseguito che consiste nel prelevare con un bisturi un campione delle dimensioni di qualche mm2, che includa tutti gli strati del dipinto, da quelli più esterni fino alla preparazione. Questo campione dopo essere stato inglobato dentro un blocco di resina, viene tagliato perpendicolarmente al piano della superficie. Il campione viene quindi osservato in luce riflessa mediante la quale è possibile riconoscere morfologia, colore e spessore di tutti gli strati.
              Lo stesso campione può essere osservato al microscopio ottico, illuminandolo con luce UV.
              Spesso risulta utile l’osservazione della sezione al microscopio elettronico a scansione (SEM), per la possibilità di distinguere i materiali in base alle caratteristiche chimiche.
              INDAGINI MICROCHIMICHE: consistono nell’osservare al microscopio le reazioni indotte da alcuni reagenti sui materiali che costituiscono la sezione.
              SISTEMI SPETTROFOTOMETRICI: con questa indagine si può determinare lo spettro di assorbimento della radiazione IR da parte degli elettroni di un legante di una sostanza e di conseguenza la sua identità chimica.
              Con questa indagine si può identificare la fibra della tela o la specie legnosa della tavola; si può approfondire la conoscenza pittorica della materia pittorica (es: si può chiarire se la presenza di due pigmenti dello stesso colore sono stati utilizzati in sovrapposizione o miscelati, risultato che non può essere ottenuto mediante XRF).
              Altre informazioni si possono ottenere riguardo gli strati preparatori dell’opera come gli strati.
              Dipinti murali.
              Si possono avere informazioni riguardo la tecnica di stesura, evidenziando immediatamente gli strati applicati “a secco” (anche se è possibile riscontrare casi in cui i pigmenti stesi “a secco” possono penetrare all’interno dell’intonaco.
              Molto interessanti sono le notizie che si possono ottenere riguardo l’intonaco, generalmente ottenuto mescolando Calce ad un inerte. In Italia, gli inerti utilizzati sono sostanzialmente due:
              - SABBIA: usata in ambito toscano e umbro. Una sabbia di cava sarà riconoscibile per gli spigoli vivi dei grani, mentre una sabbia di fiume avrà grani con spigoli arrotondati.
              - POZZOLANA: di origine vulcanica impiegata in ambito romano e laziale. quella di colore rosso giallo e di aspetto spugnoso e tondeggiante avrà provenienza dalla zona dei castelli romani mentre quella proveniente dalla zona di Bracciano avrà aspetto morfologico aghiforme e vetroso: Quella proveniente dalla zona di Viterbo avrà colore rossiccio.



              FLUORESCENZA AI RAGGI X.
              Emissione dei fotoni di fluorescenza a causa del riequilibrio che si ha nel rimpiazzare elettroni degli orbitali più interni da parte degli orbitali più esterni.
              Nel colmare le lacune lasciate dagli elettroni interni vi è un rilascio d’energia causata dal fatto che vi è un surplus in quanto per rimanere sugli orbitali più esterni serve più energia. Tale energia è caratteristica differente di ogni elemento chimico. L’energia che viene rilasciata è pari alla differenza dei livelli energetici tra i due orbitali.
              Le orbite sono chiamate con lettere a partire dal K e lettere con numeri romani per i sottolivelli.
              L’indagine XRF è non invasiva.
              L’energia dei raggi x deve essere ben mirata che non deve essere inferiore al proprio fotone di fluorescenza. Per il piombo si studia l’energia rilasciata dall’orbita L in quanto ci servirebbe troppa energia per studiare l’orbita K.
              La accuratezza di analisi è proporzionale a secondo di quanti punti di analisi vengono effettuati.
              L’analisi si completa naturalmente con altre analisi tipo analisi che avvengono attraverso il prelievo.
              Il tubo a raggi x (oramai del peso di pochi etti) si pone a pochi centimetri dall’opera e non è un’analisi che si fa “in sottovuoto”
              Tubo a raggi x (sorgente)
              Collimatore (il fascio il più minuto possibile 1mm2 massimo 2mm2) con sistema di specchi in modo da poter vedere l’area che si sta analizzando.
              Rivelatore
              Analizzatore multicanale.
              35 KeV è l’energia sufficiente per attivare tutti i fotoni di fluorescenza degli elementi chimici che ci interessano. Spesso si fa una doppia misurazione per megli evidenziare alcuni elementi piuttosto che altri.
              Per ogni punto si hanno i conteggi.
              L’analisi XRF si mette in rapporto con l’analisi stratigrafica.
              Il rame solitamente si accoppia all’azzurrite.



              ANALISI ALL’INFRAROSSO:
              Porzione tra i 780 millimicron e i 400.000 millimicron.
              NIR 750 – 3.000 nanometri
              MIR 3.000 – 30.000 nanometri
              FIR 30.000 – microonde.
              NIR e FIR sono i più usati per la diagnostica dei beni culturali.
              FIR per la diagnostica dei beni architettonici attraverso Termografia.
              L’infrarosso nel suo insieme implica una variazione di calore.
              tra gli 800 nm e i 2 micron si inseriscono le tre metodiche diagnostiche che ci interessano:
              a) infrarosso in falsi colori
              b) fotografia all’infrarosso (anni ’30).
              c) reflettografia (anni ’70).
              L’IR permette una maggiore trasparenza del film pittorico.
              Il potere coprente dipende da alcune caratteristiche fisiche del pigmento, a volte anche del medium. (granulometria > è come è macinato > è il potere coprente, effetto di scattering (diffusione)). più scuro è il colore più alto è il potere coprente.
              Fotografia all’infrarosso > definizione ma avendo lunghezza d’onda inferiore ha maggiore possibilità di leggibilità degli strati sottogiacenti della reflettografia che ha inferiore lunghezza d’onda.
              Nelle analisi all’IR dobbiamo mettere un filtro che poi taglia il visibile.
              Infrarosso in falsi colori: permette di evidenziare alcuni pigmenti e di discriminarli in maniera qualitativa. Si shiftano gli strati per rendere sensibile la pellicola all’infrarosso, filtrando il blu con il giallo per non sporcare la risposta dell’infrarosso.
              Sintesi additiva (con la luce) blu __________ verde
              rosso ________
              verde ________
              i complementari della sintesi additiva sono i primari della sintesi sottrattiva
              Sintesi sottrattiva (colore materia) \ciano magenta
              La reflettografia è una metodica che utilizza una telecamera, tubo Vidicon, immagine analogica. Ha dei sensori sensibile fino a 2 micron (alcune campiture diventano sensibili solo a determinate lunghezze, es i colori a base di CU).
              CCD sensori digitali come telecamere utilizzano una matrice, si ha direttamente un’immagine digitale. Si ferma però a 1.3 micron quindi non si vede oltre l’azzurrite.
              Disegni sottogiacenti (è il primo obiettivo della reflettografia in particolar modo della pittura fiamminga)
              Pentimenti

              Il pittore quando dipinge sta facendo qualcosa per sé, non perché sia visto successivamente
              Grafologi all’inizio Van danzic pictologi, studio grafologica e psicologico dei pittori riconoscendo alcuni Hals falsi riconoscendo singolarità nel gesto pittorico che chi copia non ha.
              Tavoletta I rossi sono trasparenti. l’azzurrite e le terre verdi non sono molto trasparenti anzi sono opachi.
              Se vi è un buon contrasto figura fondo si ha una maggiore visibilità e leggibilità: uno dei due materiali deve essere riflettente mentre l’altro deve essere assorbente.
              Il disegno sottogiacente non è per forza un disegno di contorni ma può essere un disegno di volumi.
              Valutazione del tipo di tratto del disegno: spolvero, segno di matita, pennello, segni di carbone (come carta a carbone), ridipinture.
              Esempio Holbain (faccione)
              Coniugi Arnolfini (mancanza di preparazione prospettica, tecnica senza grafica preparatoria, il disegno diventa strumento di ricerca. nei quadri italiani si ha spesso un tipo di tratteggio che diventa pio chiaroscuro).
              Maestro di Flemalle = Rogier Van der Vayden giovane.
              Nella pittura del ‘600 la leggibilità diventa più problematica causa stesure più spesse e, in quanto la preparazione non ci offre un buon contrasto figura – fondo.
              Una copia non prevede una serie di passaggi che nell’originale vengono saltati.



              RADIOGRAFIA (1895)
              dipinto orizzontale
              mosaicatura
              lastre 30x40
              Bunker radiografico se in unica esposizione.
              Valigia in altra stanza.
              Tubo sul retro del dipinto, foto per contatto.
              Tubo sottovuoto con filamento incandescente (catodo) produce elettroni che vengono proiettati a forte velocità su una piastrina: anticatodo (anodo).
              -
              Effetto di frenamento o effetto di Bremsstrahlung. Man mano che gli elettroni si avvicinano alla piastrina vengono rallentati; il rallentamento produce una radiazione elettromagnetica (radiazione x).
              - Altro tipo di radiazione x prodotta è il fenomeno di fluorescenza dei raggi x: elettroni scalzati dagli orbitali più interni a causa degli elettroni carichi accelerati durante l’interazione con gli atomi dell’anodo determinano un riassestamento di energia. Al cambiamento di orbitale è associato un cambiamento di livello energetico con conseguente emissione di radiazioni elettromagnetica nel campo dei raggi x.
              L’
              energia dipende dalla tensione applicata e viene misurata in elettronvolt.
              La
              tensione si misura in V e in suoi multipli kV.
              L’
              intensità dipende dalla corrente ovvero dalla quantità di elettroni che abbiamo proiettato.
              La
              dose radiografica che si misura in gray deve tenere conte del fattore tempo (t).
              La
              corrente si misura in Ampere.
              Energia e tensione sono in rapporto.
              R= k . I . t . V3
              se vario l’energia vario la possibilità di attraversare la materia. La radiografia è un compromesso per la leggibilità, se aumento la tensione (V) perdo la possibilità di discriminare alcuni materiali.
              La dose radiografica serve per rendere visibili le differenze di radiopacità tra materiali.
              La radiopacità dipende da:

                la radiopacità ha in radiografia una risposta chiara che vuol dire che sono raggi che non sono riusciti completamente a raggiungere la pellicola radiografica. Il procedimento è = a quello delle fotografie solo che al posto della luce abbiamo posto i raggi x.
                Aberrazione (distorsione) geometrica di ciò che si trova a distanza dalla pellicola sensibile.
                Anche in radiografia risulta evidente il pentimento.

                Visibilità su tavola (materiale organico, decisamente non radiopaco) delle tracce delle fibre (aghiformi se pioppo, trama netta e disegnata se quercia) come radiopache causa preparazione che penetra.
                Informazioni ricavabili su legno: tipo di taglio (radiale, che passa per il centro se con linee verticali, parallele; taglio tangenziale, che passa per una corda).
                Presenza di cavicchi e ranghette (sistema di commettitura con inserimento di ranghetta nello scasso), traverse che sono state rimosse, chiodi (fatti a mano o di fabbricazione industriale) o inserti in legno o altri materiali.
                Traversature, commettiture (sistema di assemblaggio delle tavole), incamottature parziali (per tavole, nodi o imperfezioni) o totali (Cennino).
                Tarlature (falsi) se il foro di farfallamento è stuccato probabilmente se completamente riempito lo vedremo in radiografia chiaro.
                Studio del tipo di tramatura della tela (la maggior parte delle opere non sono più in prima tela ma sono tutte rifoderate. non si vede la tela di rifodero in quanto non vi è sopra preparazione) (trama, ordito, cimose).

                io@giacomobelloni.com


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