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Feb 21, 2024

Imagerie bimode dans l'infrarouge moyen avec reconstruction du signal thermique pour un diagnostic innovant du « Monocromo » de Léonard de Vinci

Scientific Reports volume 11, Numéro d'article : 22482 (2021) Citer cet article 1138 Accès 4 Citations 6 Détails d'Altmetric Metrics Imagerie double mode dans la bande infrarouge moyenne, une utilisation conjointe de

Rapports scientifiques volume 11, Numéro d'article : 22482 (2021) Citer cet article

1138 Accès

4 citations

6 Altmétrique

Détails des métriques

L'imagerie bimode dans la bande infrarouge moyenne, une utilisation conjointe de la thermographie et de la réflectographie quasi-thermique, a récemment été proposée comme outil de diagnostic complet du patrimoine culturel. Nous discutons ici pour la première fois, au meilleur de nos connaissances, d'une application détaillée d'une telle technique non destructive au diagnostic des fresques, en mettant l'accent sur la localisation des détachements. Nous étudions également l'utilisation d'une méthode thermographique basée sur la TSR (reconstruction du signal thermique), dans un schéma de stimulus à impulsions longues, ainsi que l'enregistrement spatial des images thermiques après analyse post-traitement vers leur homologue visible, de manière à obtenir une image fine. carte de diagnostic de résolution. À titre d'exemple d'étude de cas, nous rapportons l'application de l'imagerie bimode avec une taille de 500 \({\upmu }\hbox {m}\) pixels au plan objet sur le « Monocromo », une fresque de Léonard de Vinci située à le château des Sforza (Milan, Italie). Notre technique a été utilisée pour guider les restaurateurs lors des travaux de restauration, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives dans le diagnostic des œuvres d'art.

Parmi les techniques non destructives de pointe appliquées aux œuvres d’art1,2,3, les méthodes infrarouges revêtent une grande importance. En particulier, la thermographie infrarouge peut être particulièrement utilisée pour aider à la restauration de peintures murales, car elle permet une imagerie à distance et à grand champ de caractéristiques cachées, telles que les défauts structurels et les discontinuités des matériaux4,5,6. La thermographie dans la région LWIR (Long Wavelength InfraRed) de 8 \({\upmu }\hbox {m}\) à 12 \({\upmu }\hbox {m}\) est très efficace dans la détection des profondeurs. modification du support mural7, mais elle est moins adaptée à certains problèmes spécifiques nécessitant une imagerie nette ; la plus cruciale est l’analyse des zones détachées des couches de peinture picturale et de plâtre8. La région MWIR (Mid Wavelength InfraRed) de 3 \({\upmu }\hbox {m}\) à 5 \({\upmu }\hbox {m}\), qui se caractérise par une limite de diffraction inférieure et est moins affectée par la contribution ambiante, représente une solution alternative9. La thermographie MWIR a été appliquée à l’analyse de différents types d’artefacts10. Un problème critique reconnu est qu'une carte à haute résolution nécessite d'effectuer le mosaïquage et l'enregistrement spatial de l'ensemble de données d'image thermique sur une image visible de référence, ce qui est difficile, voire dans certains cas impossible, en raison du manque de points de référence dans l'image thermique ( émissives), à la fois dans les longueurs d'onde LWIR et MWIR.

Récemment, il a été démontré que l'utilisation de la région thermique MWIR permet la conception d'une approche d'imagerie bimode11, dans laquelle une acquisition en deux étapes est effectuée dans les domaines réfléchissant et émissif et où les deux ensembles de données peuvent être analysés conjointement dans afin d'obtenir des informations à la fois sur la surface et sur le sous-sol du tableau. On sait que, dans le patrimoine culturel, l'imagerie par réflectance est traditionnellement réalisée dans le proche infrarouge jusqu'à 2,5 \({\upmu }\hbox {m}\) (voir la revue récente12) et que la réflectographie infrarouge, initialement consacrée à déverrouiller les objets cachés, Des caractéristiques telles que des dessins dans des peintures anciennes sont utilisées par les musées pour étayer l'analyse des matériaux, en particulier dans les grandes peintures13. Partant d'une idée simple et fructueuse, Daffara et al.11 ont montré que la réflectographie peut être réalisée avec une très bonne approximation dans le domaine thermique moyen infrarouge, à savoir dans le MWIR à partir de 3 \({\upmu }\hbox {m} \) à 5 \({\upmu }\hbox {m}\), si une source non chauffante appropriée est adaptée au capteur MWIR. La méthode, appelée quasi-réflectographie thermique (TQR)14, est sensible aux caractéristiques de surface en raison du caractère non pénétrant des longueurs d'onde MWIR lors de l'interaction avec les matériaux des œuvres d'art15,16. Le concept a ensuite été adopté par la communauté scientifique travaillant dans le domaine du diagnostic de l'art et appliqué à l'étude de différents types d'œuvres d'art, par exemple les manuscrits17.