Un radar per studiare gli affreschi e per "vedere" in ambienti fortemente ostili - Tecnologie per i beni culturali

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QUALCHE SPUNTO SU...

Un radar per studiare gli affreschi e per "vedere" in ambienti fortemente ostili


Intervista a Giorgio Fornetti 

 Il team di ricerca che ha lavorato allo sviluppo del laser e colori RGB-ITR è stato premiato tra le "Eccellenze ENEA 2008"

E’ con il Radar Topologico ad Immagine a Colori (ITCR) che ENEA ha riprodotto la Cappella Carafa di Filippino Lippi, dipinta verso la fine del 1400 e contenuta nella Chiesa di Santa Maria Sopra Minerva a Roma. Lo speciale laser ottico è nato nei Laboratori di Visione Artificiale della Divisione Tecnologie Fisiche Avanzate del Centro ENEA di Frascati per controllare lo stato delle strutture all’interno dei reattori nucleari, cioè in aree in cui l’uomo non può accedere ed è proprio del mese di dicembre scorso la notizia che questa tecnologia è risultata vincitrice di una gara internazionale per la realizzazione del IVVS (In Vessel Viewing System) della futura macchina fusionistica ITER. Nel frattempo i  ricercatori ENEA hanno avuto l’intuizione di applicare questa tecnologia allo studio e all’analisi dei beni culturali, combinando le funzioni del Radar ottico con quelle di un sofisticato software, ideato per la raccolta e l’analisi dei dati.

Spiega il fisico Giorgio Fornetti, uno dei tre titolari del brevetto nazionale e di quello internazionale, che “il Radar ottico funziona usando la luce anziché le onde radio come un radar normale ed emettendo un raggio laser che è la sommatoria di tre fasci di lunghezze d'onda corrispondenti ai tre colori primari: rosso, blu e verde. Facendo muovere il  fascio, modulato ad altissima frequenza, con un sistema di scansione meccanica a grande angolo si cattura la superficie che si intende analizzare praticamente su tutta la sfera visiva e i dati vengono poi trasferiti al computer per l’elaborazione e la riproduzione virtuale. Data la grande sensibilità del sistema In pratica possiamo “leggere” l'opera fin nella sua più minuziosa composizione dei colori, mentre il software può ricostruire l'immagine a tre dimensioni, ingrandendola come un microscopio”.

Perché questo tipo di tecnologia?
Abbiamo dimostrato che con l’applicazione di questo speciale Radar a colori è possibile ottenere riproduzioni fedelissime delle immagini raccolte con risoluzioni molto superiori rispetto a quelle permesse dai dispositivi convenzionali conosciuti. Immagini belle da vedersi, incredibilmente reali e nitide e soprattutto realistiche. Ma prima di tutto utili perché in grado di trasmettere agli esperti del settore una messe di informazioni importantissima. Con il radar possiamo monitorare le opere d’arte ed intervenire con tempestività sui danni del tempo e dell’inquinamento come, per esempio, i rigonfiamenti sub-millimetrici dovuti ad infiltrazioni di umidità o le lente migrazioni di colore su punti particolari della superficie affrescata. Il lavoro è particolarmente utile per i restauratori perché possono meglio orientare gli interventi e prevenire danni più consistenti. Ad oggi le tecniche a disposizione non permettono di valutarli con un significativo margine di anticipo e quando ormai  sono visibili ad occhio nudo o con i sistemi tradizionali è troppo tardi, pensiamo allo sgretolamento degli intonaci, alla formazione di macchie, allo sbiadimento dei colori ecc. La tecnologia poi si sta rivelando importante anche per la fruizione perchè  avvicina lo spettatore all’opera d’arte permettendone una osservazione accurata e la  sua valorizzazione.

Perché avete voluto fare l’esperimento con la Cappella Carafa?
Il suggerimento è arrivato dal prof. Marco Bussagli, dell’Accademia delle Belle Arti di Roma, uno dei curatori della Mostra sul “400 a Roma”, insieme al prof. Strinati e alla prof.ssa Bernardini. L’opera del Lippi rappresenta un esaltante esempio di rinascita delle arti a Roma grazie al ritorno dei papi da Avignone. Si tratta poi di un’opera poco fruibile sia perché è in penombra, sia perché l’accesso è impedito da  un cancelletto in ferro per preservarla. La riproduzione 3D, invece, consente di vedere l’opera fin nei minimi dettagli e apprezzarla in tutta la sua bellezza facendone risaltare i suoi colori naturali che in situ risultano abbastanza sbiaditi. L’accuratezza dei dettagli è stata ripresa con ben 600 milioni di pixel, in un tempo significativamente ridotto (cinque giorni). I visitatori hanno potuto accedere normalmente per  tutta la durata dell’intervento dal momento che l’applicazione della tecnologia non richiede, come per gli interventi convenzionali, il ricorso a ingombranti impalcature, con numerosi operatori sul sito ma semplicemente un treppiede e una scatola con gli apparati elettronici di controllo. Infatti, con il raggio laser è possibile raggiungere anche distanze significative come abbiamo potuto fare con la volta posta a 15 metri di altezza. Data poi la referenziazione  dei dati laser risulta poi fattibile, successivamente, in un contesto multimediale integrare  dati complementari della superficie esaminata con analisi termografiche, spettroscopiche, radiografiche e test colorimetrici.

Questa nuova tecnologia quindi può sostituire  in maniera efficace molte tecniche attuali costose sia in termini di tempo che di impatto sulle opere d'arte?
Certamente sì. Non che in commercio non ci siano apparecchiature in grado di “fotografare” in dettaglio e riprodurre, ma l’unicità sta nella capacità di acquisire i dati e di rielaborarli con modelli di calcolo complessi  progettati ad hoc, oltre all'importante proprietà del sistema di essere personalizzabile per una grande varietà di interventi  come quelli tipici nel campo della pianificazione preventiva del restauro, della didattica e nello studio delle opere d'arte.

Un fisico che si occupa di belle arti, non è strano?
Assolutamente no, anzi è perfettamente in linea con il lavoro di un fisico, il quale si occupa dello studio di frontiera su nuovi sistemi che possono avere se possibile più applicazioni. Il mondo dei Beni culturali, in particolare, si trova attualmente in un momento in cui deve decidere se intervenire con grandi mezzi in interventi di diagnostica e  conservazione o correre il rischio di perdere molte opere di valore inestimabile per sempre. Per questi interventi non esiste attualmente un mercato tecnologico idoneo: molte metodologie e  tecniche vanno pensate e inventate. Da qui il lavoro del fisico. L’ENEA sta lavorando per dare un impulso in più alla collaborazione tra cultura umanistica e cultura scientifica a dispetto della grande difficoltà di linguaggio tra i due mondi , tenuti separati per molto tempo. Il lavoro comune tra scienziati, storici dell'arte, restauratori incomincia ad essere percepito dagli addetti ai lavori grazie anche al grande lavoro di diffusione dei professionisti che si occupano di questo aspetti in ENEA. Secondo me è  ormai imperativo intervenire e intensificare questa comunicazione e rendere possibile l'impiego delle nuove tecnologie “amiche”,  in un intento comune,  per preservare e valorizzare il  Patrimonio culturale mondiale.

 

Affresco Cappella in Santa Maria sopra Minerva
Filippino Lippi, su raccomandazione di Lorenzo de' Medici, ricevette l'incarico dal cardinale Oliviero Carafa di affrescare la sua cappella di famiglia in Santa Maria sopra Minerva. Particolare della Volta a 15 metri di altezza, ripreso con il Radar a colori ITRC100

 

Cappella Carafa
La Cappella Carafa nella sua totalità nella ricostruzione del Radar ITCR100. Al Centro l’immagine del Cardinale Carafa. Gli elementi strutturali (colonne laterali) si confondono completamente con quelli artistici (colonne dello sfondo). In alto a destra della cupola sono ben evidenti delle macchine bianche di perdita di colore

 

Foto di gruppo
Gruppo di lavoro ITCR

 

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