Fluorescenza visibile indotta da radiazione ultravioletta fotografata con Nikon D300/D300s

A cura di: Mauro Manaresi

 

» Premessa » Fluorescenza visibile indotta da "UVF"
» Tecnica di ripresa » L'attrezzatura
» Il progetto » Preparazione, impostazione fotocamera e sessione di ripresa
» Un caso interessante: il frammento di Foligno » Confronto con il Multi Spectral Imaging System
» L'Ultravioletto Riflesso "UVR" » Bibliografia

 

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Visibile
UVF


Premessa

L'archeometria è la disciplina sperimentale che, impiegando metodologie scientifiche e informatiche per condurre indagini multidisciplinari, consente non solo di studiare e caratterizzare i beni culturali e archeologici, ma anche di orientare le operazioni di conservazione e di restauro.

Le tecniche archeometriche si suddividono in base a diversi criteri e metodi di ricerca. Risultano interessanti per questa eXperience i metodi per immagini (o remote sensing), ovvero le tecniche archeometriche che utilizzano tecniche fotografiche speciali che consentono la registrazione di fenomeni ottici dovuti a radiazioni riflesse, trasmesse o emesse dalla materia quando questa è colpita da radiazioni differenti da quelle della luce visibile.

Lo scopo di questa Experience, è di valutare l'impiego di una DSLR Nikon D300 come strumento di remote sensing nell'acquisizione di immagini della fluorescenza visibile indotta da radiazione ultravioletta.


Fluorescenza visibile indotta da radiazione ultravioletta "UVF"

Lo spettro elettromagnetico delle radiazioni ultraviolette, che si estende dai 380-400nm del confine del visibile, ai 10nm dei raggi X cosiddetti molli, è diviso in quattro bande:

  • UV vicino (320-400nm) o long-wave UV, induce fenomeni di fluorescenza visibile in molti materiali organici e inorganici
  • UV medio (280-320nm)
  • UV lontano (200-280nm) o short-wave UV, induce fotoluminescenza in molti minerali e gemme
  • UV di vuoto (10-200nm)


Spettro della luce

Maggiori dettagli sugli spettri di luce sono raggiungibili nell'eXperience Dagli Spettri di Luce al Tristimolo di Marcello Melis.

Si dà il nome di fluorescenza a quei fenomeni ottici nei quali un materiale, colpito da radiazioni elettromagnetiche di certe lunghezze d'onda, riemette radiazioni con lunghezze d'onda superiori a quelle della radiazione incidente. I raggi incidenti vengono detti primari, mentre quelli che costituiscono la fluorescenza, secondari.

La fluorescenza visibile indotta da radiazione ultravioletta, abbreviata in Fluorescenza Ultravioletta (UVF), è una tecnica di analisi archeometrica per immagini non invasiva e non distruttiva.
La fluorescenza UV è la proprietà che posseggono alcuni corpi di emettere radiazioni di energia minore, quindi a maggiore lunghezza d'onda, nella banda del visibile quando sono sottoposti ad irraggiamento con radiazione UV. Quando questo avviene si dice che la sostanza è fluorescente. Il fenomeno, che termina in pratica quando cessa l'eccitazione (con ritardi nell'ordine di 10-9 – 10-3s), ha spesso entità molto modesta e risulta osservabile solo in un ambiente totalmente oscurato e dopo un adattamento visivo dell'occhio a bassi livelli di luminosità.
Le analisi consistono nello studio della risposta che si ottiene osservando nel visibile superfici illuminate con radiazione ultravioletta di tipo UVA. La componente visibile così emessa dalle sostanze (radiazione di fluorescenza), può essere registrata fotograficamente. Quando si usa l'ultravioletto come radiazione di eccitazione, la fluorescenza si manifesta in gran parte nella regione dello spettro visibile all'occhio umano, ed è quindi costituita da radiazioni che l'occhio umano è in grado di vedere. Oltre che una tecnica fotografica è innanzitutto un fenomeno direttamente osservabile.
I fenomeni che determinano la fluorescenza sono piuttosto complessi e, in alcuni casi, non sono ancora completamente spiegabili dal punto di vista teorico; solo il meccanismo nelle sue linee generali è noto.
L'importanza di questa tecnica, nel caso dei manoscritti, è legata alla possibilità di rendere leggibili scritture cancellate o molto sbiadite. Questo perché l'inchiostro dei manoscritti può essere composto da materiale organico il quale ha, appunto, la proprietà di essere fluorescente se stimolato dalla radiazione ultravioletta. Ciò permette, qualora l'inchiostro non sia stato completamente cancellato per via meccanica o chimica (ad esempio, a seguito di lavaggi della pergamena nei casi di riutilizzo della stessa), di restituire leggibilità ai testi cancellati o poco leggibili.


Tecnica di ripresa

Lo schema teorico riportato dalla letteratura scientifica per la registrazione della fluorescenza visibile indotta da radiazione ultravioletta prevede:

  • una lampada di Wood per generare la radiazione ultravioletta;
  • un filtro UV pass da anteporre alla lampada di Wood in modo da arrestare la componente parassita visibile;
  • un'apparecchiatura fotografica;
  • un filtro che elimini la componente UV fino a circa 400nm da anteporre all'obiettivo dell'apparecchiatura fotografica in modo da eliminare l'UV riflesso dal soggetto;
  • una stanza completamente buia.

La documentazione fotografica dell'UVF deve essere il più possibile "veritiera", ovvero, l'immagine deve essere il più vicino possibile alla sensazione visiva in situ al momento della ripresa.