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Il fatto di dover posizionare la microlente della fibra di ricezione ad una distanza di
pochi millimetri dalla superficie dell’oggetto rendeva l’assetto non indicato per la
sicurezza di un dipinto. Sarebbe stato perciò necessario posizionare la fibra in un
ottica che permettesse di raggiungere distanze di almeno qualche centimetro.
Tutte queste difficoltà consigliarono di passare alla sperimentazione di un sistema a
scansione basato su uno spettrografo di linea ImSpector (SpecIm ltd), il quale ha
una struttura compatta prisma-reticolo-prisma che s’interpone semplicemente fra
obiettivo e telecamera. Con un tale dispositivo si può aumentare la distanza di
lavoro, traendo vantaggio dal fattore di riduzione dell’ottica, e si possono ridurre i
tempi di scansione, traendo vantaggio dalla parallelizzazione delle misure su tutti i
punti della linea di vista.
Lo spettrografo è attraente anche perché disponibile in diversi modelli per diverse
gamme di lunghezza d’onda, dal vicino ultravioletto all’infrarosso fino a ∼2 μm;
con una coppia spettrografi si può coprire tutta la gamma della telecamera
multispettrale a vidicon descritta in 2., ma con una risoluzione spettrale
confrontabile a quella degli spettroscopi a fibre ottiche.
4.1 Assemblaggio e prestazioni dello scanner
Allestito un sistema di movimentazione con un’area di scansione di circa un 1 m x
1 m per mezzo di due movimenti lineari dotati di motori passo-passo, si è connesso
un ImSpector V10 con fenditura di 25 μm ad una telecamera Hamamatsu ORCA-
ER (Fig. 3). Questa è una telecamera di media velocità di trasferimento basata su
un CCD “interline transfer” con 1344 x 1024 pixels di efficienza quantica superiore
al 50 % anche nella regione del blu, che è la zona critica per tutte le misure con
illuminazione da lampada alogena. L’illuminazione è fornita da due lame di luce
lineari orientate a 45° create da un sistema a fibre ottiche FOSTEC con lampada
alogena a 3200 K e 150W montata su riflettore dicroico ellissoidale
Usando la telecamera in una modalità di acquisizione che sottocampiona di un
fattore 2 in entrambe le direzioni, la linea di vista dell’ImSpector V10 risulta
campionata in 1024/2=512 punti. Programmando un passo di campionamento
spaziale di 0.1 mm in direzione ortogonale alla linea di vista, l’ottica usata (Nikon
35 mm) consente al campionamento lungo la linea di vista di avere un valore
uguale per distanze di ∼30 cm fra obiettivo e piano dell’oggetto. Con tale modalità
di acquisizione l’asse di dispersione spettrale è ridotto a 1344/2=672 punti e poiché
l’intervallo di dispersione è ∼600 nm, il campionamento spettrale risulta ~1 nm.
Dato che lo strumento è ancora in evoluzione, non sono state effettuate delle
misure accurate delle risoluzioni spettrale e spaziale. Tuttavia, per mezzo di alcune
righe del campione spettrale in olmio usato per la calibrazione dell’asse delle
lunghezze d’onda, si può stimare una risoluzione spettrale di ∼2 nm. Con un
semplice target USAF-1955 a barre rettangolari bianche e nere di uguale larghezza,
la caduta del 50% di contrasto è stimabile intorno alle 2 linee per mm per immagini
di lunghezza d’onda di ∼ 550 nm.
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