Imagem e matéria de objectos com valor patrimonial

Palavras-chave: Imagens Hiperespectrais,Obras de arte,Difracção de raios-X

Ao longo da história, diferentes povos, diferentes culturas e em diferentes épocas, utilizaram os mais diversos materiais para a elaboração de objetos que hoje podem ter um valor patrimonial importante, desde obras de arte conservadas em instituições ou museus, até obras de maior envergadura como construções, etc.  Os materiais que compõem as camadas exteriores dos referidos objetos e as suas características, nomeadamente quanto à sua composição, atual ou passada, estratigrafia, processos de degradação, e consequentes propriedades óticas, conferem-lhes o aspeto visual original ou presente, ou outro que seja consequência de restauros ou simulações. Neste trabalho, desenvolveu-se uma metodologia que pode servir de suporte à análise dos materiais utilizados, nomeadamente revestimentos e pigmentos, que os permita caracterizar, identificando a sua composição, estratigrafia, propriedades físicas e químicas e eventuais processos de degradação. Efetua-se a caracterização colorimétrica destes objetos e a representação das suas imagens, baseada nas matrizes de reflectância, com resolução espectral completa, ao contrário da representação convencional, baseada em algum espaço tricromático. Esta abordagem implica a análise da estratigrafia por observação visual, com a recolha de amostras e análise por microscópio ótico, e posterior estudo da sua composição, da existência de misturas, ou possíveis processos de degradação, recorrendo a técnicas como Difração de raios-X (XRD), Fluorescência de raios-X (XRF), Espectroscopia micro-Raman, Microscopia Electrónica de Varrimento com Espectroscopia de Energia Dispersiva (SEM-EDS) e Espectrocolorimetria. Estas ferramentas de análise são importantes, não só para caracterizar técnicas e materiais utilizados em cada objeto, contribuindo para o conhecimento do seu valor histórico e cultural, como também para determinar as propriedades colorimétricas dos objetos de estudo. Para o seu estudo colorimétrico foram adquiridos espectros de reflectância de vários objetos, na forma de matrizes de reflectância, para posterior processamento, tanto para visualização (permitindo a escolha dos parâmetros de visualização como a codificação tricolor ou o iluminante), como para manipulação, nos domínios espectral e espacial, da informação contida nas matrizes de reflectância, possibilitando a aplicação de filtros, que permitem efetuar simulações de alteração da cor ou textura, fundamentada em informação obtida dos materiais originais utilizados em outras épocas, ou para simular a aplicação de restauros, reconstruções ou a utilização de outros materiais, com novas combinações colorimétricas ou de textura. Propõe-se e realiza-se uma metodologia para a simulação da reflectância espectral de misturas de pigmentos, baseada na teoria de Kubelka-Munk, e também um modelo para a compensação de efeitos da distância para as imagens hiperespectrais adquiridas a maiores distâncias do que as das imagens “macro” (adquiridas em laboratório ou in-situ) como foi o caso de algumas imagens de edifícios do centro histórico de Coimbra. Também no âmbito do cálculo da reflectância estimada, é proposto e testado um modelo aplicado a simulações da variação da reflectância em função do tamanho das partículas que compõem uma superfície.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais