indagini colorimetriche applicate alla diagnostica dei

Giulia Ricci – Ph.D in Scienze Chimiche– Post-Doc al Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova

Colore, Scienza e Arte.Indagini Colorimetriche

Applicate alla Diagnostica dei

Beni Culturali

Giulia Ricci – Ph.D in Scienze Chimiche – Post-Doc al Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Padova

Nome: Giulia

Cognome: Ricci

Settore di competenza:

Archeometria

Laurea:

Scienze Applicate alla

Diagnostica e Reastauro dei

Beni Culturali

Università di Firenze e la

Sapienza di Roma

Titolo di Studio:

Dottorato in Scienze Chimiche

Dipartimento DSMN-DAIS

Ca’Foscari, Università di

Venezia

Posizione attuale:

Assegnista di Ricerca

Dipartimento di Geoscienze

Università di Padova

Un’area di ricerca interdisciplinare nella quale

approcci complementari cooperano allo scopo

di indagare i materiali dei BbCc

…PICCOLA PREMESSA

Scienze Naturali

come chimica, fisica, biologia e geologia

Archeometria

Studi Umanistici

come archeologia e storia dell’arte

1955 - Oxford University - Oxford 6

Keble Road

Laboratorio Scientifico di Ricerca per

l’Archeologia e la Storia dell’Arte

C. Hawkes and F. A. Lindemann

Rispondendo alle domante archeologiche e

storico-artistiche


Colore, Scienza e Arte.

OUTLINE

1. Introduzione: il colore e la colorimetria

2. Sistemi di misura del colore

3. Strumentazioni

4. Applicazioni e Casi studio



Introduzione: il colore e la colorimetria

è una grandezza psicofisica soggettiva.

La percezione avviene nel cervello umano per opera

di fotorecettori (coni e bastoncelli) situati sulla rètina.

Questi assorbono le radiazioni elettromagnetiche di determinate

lunghezze d'onda e intensità dello spettro visibile.

Colore

Johannes Itten


Il Colore nella storia

Platone Aristotele Leonardo da Vinci

Isaac Newton F.M. Grimaldi J.W. Goethe G.W.F Hegel


sorgente

osservatore

oggetto


Colorimetria

A.H. Munsell

"branch of color science concerned with

specifying numerically the color of a physically

defined visual stimulus.”

Wyszecki e Stiles (1982)


Tinta: o tonalità, colore pure. E’ l’attributo per mezzo del quale

l’oggetto è definito di quel determinato colore. Essa dipende dalla

lunghezza d’onda dominante, λα.

Saturazione: o purezza. È l’intensità di una specifica tonalità.

Variazioni di saturazione fanno percepire un colore più o meno

intenso.

Luminosità: o brillanza. E’ l’attributo secondo il quale una

sorgente appare più o meno luminosa

hhue

Cchroma

Llightness

Sistemi di misura del colore


Spazi Colore

C

I

E

X

Y

Z

1

9

3

1

C

I

E

L

a*

b*

1

9

7

6

L = luminosità

tra 0 (nero) e 100 (bianco)

a* = asse dal verde al rosso

b* = asse dal giallo al blu


Spettrofotometria UV-Vis

scienza che studia ed elabora i metodi per misurare

l’intensità della luce alle diverse lunghezze d’onda


Spettrofotometria UV-Vis http://fors.ifac.cnr.it/https://chsopensourceitalian.wordpress.com/2016/05/03/spettroscopia-

di-riflettanza-per-pigmenti/


Strumentazioni

FORS

Spettrofotometro


Colorimetro

- Le coordinate L, a*, b*

- Gli spettri di Riflettanza

- spot di osservazione di 3mm di diametro,

- intervallo spettrale da 360nm a 740nm,

- risoluzione di 10nm

- In modalità SCI

- In modalità SCE

Una luce allo Xenon illumina il campione in maniera

uniforme;

La luce riflessa dalla superficie del campione viene

raccolta da un sistema di lenti ed entra nel sensore

spettrale principale

La luce che entra in ciascun sensore viene divisa in

lunghezze d’onda da un reticolo di diffrazione e

convertita in segnale elettrico da una array di

fotodiodi


Applicazioni e Casi studio

Applicazioni nel campo dei BbCc:

Riconoscimento pigmenti e coloranti

Controllo oggettivo nelle operazioni di restauro

Monitoraggio delle stesure pittoriche


Applicazioni e Casi studio

Applicazioni nel campo dei BbCc:

Per:

1. risalire alle tecniche artistiche del passato,

2. valutare la provenienza dei manufatti o delle materie prime,

3. ricavare informazioni sull'epoca di lavorazione,

4. la presenza di falsificazioni,

5. il restauro e le modifiche successive,

6. evidenziare eventuali prodotti e processi degradativi che

compromettono la conservazione e l’integrità delle opere.


Controllo oggettivo nelle operazioni di restauro

Monitoraggio delle stesure pittoriche

la distanza tra due punti all'interno di uno spazio colore CIE L a*b*

La E invece viene dal tedesco Empfindungm ovvero "sensazione"

NORMAL 43/93 Misure colorimetriche di superfici opache.

Il documento descrive la caratterizzazione colorimetrica dei materiali lapidei

effettuata con metodo sperimentale. La caratterizzazione è applicabile ai

materiali lapidei sia naturali che artificiali, trattati e non trattati; può quindi

essere utilizzala per il controllo di variazioni cromatiche a seguito di trattamenti

conservativi e/o di invecchiamenti artificiali.


ΔE=1 accettato nell’industria dei cosmetici

ΔE=0,01 accettato nella Ferrari

0<ΔE<1 per il packaging o negli

indumenti Benetton


Casi Studio


Studio di miscele di pigmenti inorganici in

colorimetria « […] Questo lavoro di tesi si propone di studiare attraverso la tecnica

colorimetrica alcune miscele di pigmenti in polvere al fine di comprendere la

variazione della percezione visiva che comporta la mescolanza di colori

differenti»

1. Messa a punto di un sistema di miscelazione e di misura

2. Caratterizzazione chimica dei pigmenti (XRF)

3. Preparazione dei campioni di miscele

4. Misure colorimetriche

SCOPO: approfondire questo campo di indagine per avere

informazioni utili con la sola tecnica colorimetrica.


0%-100%, 10%-90%, 30%-70%, 50%-50%, 70%-30%, 90%-10%, 100%-0%.

Rosso di Cadmio medio – Giallo di Cadmio scuro,

Blu di Prussia – Giallo di Cadmio scuro,

Blu di Prussia – Rosso di Cadmio medio,

Blu di Cobalto – Malachite,

Verde di Cobalto – Azzurrite,

Blu Oltremare – Bianco di Zinco


Blu di Cobalto – Malachite

Analisi Spettrale


Blu di Cobalto – Malachite

Analisi Colorimetriche

Tinta Luminosità


Casi Studio


« […] Oggetto di questo studio è la caratterizzazione mineralogica e

colorimetrica di undici campioni di limonite del Museo di Mineralogia,

Dipartimento di Scienze della Terra, Università “Sapienza” di Roma

(MMUR).»

Caratterizzazione mineralogica e colorimetrica

di ocre

SCOPO:

- verificare se tramite XRD sia possibile individuare i componenti

principali,

- se le varie località presentano o meno le stesse fasi

- se le proprietà colorimetriche dei campioni, possono contribuire a

caratterizzare la provenienza e a distinguere le ocre naturali da

campioni sintetici realizzati in laboratorio


Analisi Colorimetriche - Conclusioni


Analisi Colorimetriche – Reperto Archeologico


Casi Studio


Il Martirio di San Giorgio.

Paolo Veronese, 1564

Basilica di San Giorgio a

Verona


CONSERVATION SCIENCE IN CULTURAL HERITAGE

Casi Studio


Pitture ad olio

(Winton, Winsor & Newton,

UK)

Pitture acriliche

(Heavy Body , Liquitex, USA)

Pitture viniliche

(Flashe , Lefranc & Bourgeois,

France)

Materiali

chromium oxide green (PG17),

titanium white (PW6),

yellow azo-dyestuff (PY74)


Invecchiamenti artificiali

- Esposizione all’ozono (O3) per 8

ore; conc. Media di 100ppb

- Trattamento Termico a 100°C e

55% di RH per 24 ore

- Trattamento Umido a 20°C e 83%

di RH per 7 giorni

[…] continua…


Analisi

Colorimetriche


Casi Studio


Marmo

Travertino

Pietra di

Lecce

Invecchiamento

naturale nel

traffico romano

per 8 mesi

Trattamento

protettivo con

prodotti con TiO2

in nanoparticelle o

in miscela con

polimeri idrofobici


Casi Studio

Innovative Methods in Archaeometric Studies

UV-Vis spectrophotometry


UV-Vis

compatible with cobalt blue

and smalt spectra

Jahn–Teller (JT) effect

split transitions 4A2 →4T1 (P) in a

tetrahedral coordination of Co2+

sodic glassSmaltebewurf

Salt-glazepottery production techniques

SEM-EDX



Biobliografia

http://www.getty.edu/conservation/publications_resources/pdf_

publications/color_science.html

GRAZIE DELL’ATENZIONE


Per ulterori informazioni e curiosità…[email protected]

indagini colorimetriche applicate alla diagnostica dei

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