Cửa sổ quang phổ tối ưu cho việc hình ảnh hóa nghệ thuật bằng chụp cắt lớp quang học

Applied Physics B - Tập 111 - Trang 589-602 - 2013
Haida Liang1, Rebecca Lange1, Borislava Peric1, Marika Spring2
1School of Science and Technology, Nottingham Trent University, Nottingham, UK
2Scientific Department, The National Gallery, London, UK

Tóm tắt

Chụp cắt lớp quang học (OCT) đã cho thấy tiềm năng cho các ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực bảo tồn nghệ thuật và khảo cổ học nhờ khả năng hình ảnh hóa vi cấu trúc bên dưới bề mặt một cách không xâm lấn. Tuy nhiên, độ sâu thâm nhập của nó trong các vật thể được vẽ bị hạn chế do tính chất tán xạ mạnh mẽ của các loại sơn của các nghệ sĩ. Quang phổ phản xạ VIS-NIR (400–2.400 nm) của nhiều loại sơn được chế tạo từ các chất màu của các nghệ sĩ lịch sử đã được đo. Cửa sổ quang phổ tốt nhất để sử dụng OCT cho việc hình ảnh hóa cấu trúc bên dưới của các bức tranh được phát hiện là khoảng 2,2 μm. Cửa sổ quang phổ này cũng sẽ phù hợp nhất cho việc hình ảnh hồng ngoại trực tiếp của các phác thảo chuẩn bị dưới các lớp sơn. Các quang phổ phản xạ từ một mẫu lớn các chất màu đã được xác minh về hóa học cung cấp thông tin về tính trong suốt quang phổ của các chất màu/sơn của các nghệ sĩ lịch sử, cũng như một bộ tham khảo về quang phổ để nhận diện chất màu. Các kết quả của bài báo cho thấy rằng các nguồn băng tần rộng ở ~2 μm là rất được ưa chuộng cho các ứng dụng OCT trong nghệ thuật và tiềm năng trong khoa học vật liệu nói chung.

Từ khóa

#chụp cắt lớp quang học #quang phổ phản xạ #nghệ thuật #bảo tồn nghệ thuật #khảo cổ học #vi cấu trúc #chất màu #hình ảnh hồng ngoại

Tài liệu tham khảo

W. Drexler, J.G. Fujimoto, Optical Coherence Tomography: Technology and Applications (Springer, Berlin, 2008) M. Wojtkowski, Appl. Opt. 49(16), D30 (2010) D. Stifter, Appl. Phys. B 88, 337 (2007) P. Targowski, B. Rouba, M. Wojtkowski, A. Kowalczyk, Stud. Conserv. 49, 107 (2004) H. Liang, M. Cid, R. Cucu, G. Dobre, A. Podoleanu, J. Pedro, D. Saunders, Opt. Express 13, 6133 (2005) T. Arecchi, M. Bellini, C. Corsi, R. Fontana, M. Materazzi, L. Pezzati, A. Tortora, Opt. Spectrosc. 101, 23 (2006) D.C. Adler, J. Stenger, I. Gorczynska, H. Lie, T. Hensick, R. Spronk, S. Wolohojian, N. Khandekar, J.Y. Jiang, S. Barry, Opt. Express 15, 15972 (2007) M. Spring, H. Liang, B. Peric, D. Saunders, A. Podoleanu, in International Council of Museums (ICOM) Committee for Conservation Triennial Conference, Preprints Vol. II (Allied Publishers, New Delhi, 2008), p. 916 S. Lawman, H. Liang, Appl. Opt. 50(32), 6039 (2011) H. Liang, B. Peric, M. Hughes, A.G. Podoleanu, M. Spring, S. Roehrs, Proc. SPIE 7139, 713915 (2008) P. Targowski, M. Iwanicka, Appl. Phys. A 106(2), 265 (2011) Y. Wang, J.S. Nelson, Z. Chen, B.J. Reiser, R.S. Chuck, R. Windeler, Opt. Express 11, 1411–1427 (2003) A. Sainter, T. King, M. Dickinson, J. Biomed. Opt. 9, 193 (2004) J.R.J. van Asperen de Boer, Appl. Opt. 7, 1711 (1968) J.R.J. van Asperen de Boer, Stud. Conserv. 14, 96 (1969) E. Walmsley, C. Fletcher, J. Delaney, Stud. Conserv. 37, 120 (1992) M. Gargano, N. Ludwig, G. Poldi, Infrared Phys. Technol. 49, 249–253 (2007) A. Szkulmowska, M. Góra, M. Targowska, B. Rouba, D. Stifter, E. Breuer, P. Targowski, in Lasers in the Conservation of Artworks, LACONA VI Proceedings, (Springer, Berlin, 2007), p. 487 L. Carrion, M. Lestrade, Z. Xu, G. Touma, R. Maciejko, M. Bertrand, J. Biomed. Opt. 12, 014017 (2007) A. Alex, B. Povazay, B. Hofer, S. Popov, C. Glittenberg, S. Binder, W. Drexler, J. Biomed. Opt. 15, 026025 (2010) V.M. Kodach, J. Kalkman, D.J. Faber, T.G. Van Leeuwen, Biomed. Opt. Express 1, 176 (2010) J.M. Schmitt, A. Knuttel, M. Yadlowsky, M.A. Eckhaus, Phys. Med. Biol. 39, 1705 (1994) Y. Pan, D.L. Farkas, J. Biomed. Opt. 3(4), 446 (1998) T.B. Brill, Light: Its Interaction with Art and Antiquities (Plenum Press, New York, 1980) D. Saunders, R. Billinge, J. Cupitt, N. Atkinson, H. Liang, Stud. Conserv. 51(4), 277 (2006) H. Liang, Appl. Phys. A 106(2), 309 (2012) M. Bacci, S. Baronti, A. Casini, F. Lotti, M. Picollo, O. Casazza, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 267, 265 (1992) P. Kubelka, J. Opt. Soc. Am. 38, 448 (1948) W.E. Vargas, G. Niklasson, Appl. Opt. 36(22), 5580 (1997)