Dysponent: AGH
Kontakt: dr hab. Tomasz Łojewski, prof. AGH
Opis Metody
Obrazowanie multispektralne (Multispectral Imaging, MSI) to metoda rejestracji serii obrazów dla wielu wąskich zakresów promieniowania elektromagnetycznego, zwykle obejmujących przedział 365-1000 nm (gdy użyta matryca kamery jest wykonana z krzemu) lub zakres tzw. bliskiej podczerwieni (1000 – 2400 nm). W tym drugim, rzadszym przypadku, konieczne jest użycie kamer z matrycą InGaS lub MCT, które charakteryzują się zwykle niewielką rozdzielczością przestrzenną (ilością pikseli), w porównaniu do kamer UV-VIS-NIR. Oprócz kilkunastu (wersja techniki zwana obrazowaniem multi- lub wielospektralnym) lub kilkuset kanałów spektralnych (wersja techniki zwana obrazowaniem hiperspektralnym) często rejestruje się również obrazy fluorescencji, oświetlając badany obiekt promieniowaniem o niższej długości fali (zwykle UV) i rejestrując obraz dla fal dłuższych (np. w zakresie światła niebieskiego). Tak utworzoną tzw. kostkę danych, którą można wyobrazić sobie jako stos idealnie nakładających się czarno-białych zdjęć uzyskanych w kolejnych długościach fali, można wykorzystać do wytworzenia obrazów w barwach fałszywych lub poddać obróbce metodami statystycznej analizy danych, które pozwolą wytworzyć nowe obrazy, nieodpowiadające już żadnej długości fali, ale posiadające jakieś pożądane cechy, np. uwidocznione linie tekstu nieczytelne na żadnym obrazie składowym. Technikę MSI wykorzystujemy najczęściej do uczytelniania tekstu (zatartego, nadpisanego, wyblakłego itp.) w manuskryptach (palimpsesty) lub wydrukach lub dla uwidocznienia różnic w warstwach malarskich (dokumentacja przemalowań, uczytelnienie sygnatur).
Instrument
Posiadany przez nas zestaw aparatury do rejestracji MSI jest przewoźny, pozwala na prowadzenie rejestracji tak dla bardzo małych jak i dla dużych obiektów, używane oświetlenie LED nie rodzi ryzyka nadmiernego naświetlenia obiektu (mogłoby się tak dziać przy wykorzystywaniu lamp halogenowych dużej mocy, co było niegdyś praktykowane), rejestrowane obrazy są bardzo dużej rozdzielczości (62 Mpx), w obróbce wyników wykorzystujemy najnowocześniejsze oprogramowanie dedykowane do pracy z plikami multispektralnymi (Envi, Hoku), które umożliwia prowadzenie zaawansowanej analizy statystycznej.
Dane techniczne zestawu do rejestracji MSI:
- oświetlenie – 12 kanałowe lampy LED (372, 407, 442, 487, 525, 570, 598, 630, 665, 734, 850 oraz 940 nm);
- kamera z matrycą CMOS Sony IMX455, pełnospektralna, monochromatyczna, konwersja A/D 16 bit, chłodzona do -5°C, rozdzielczość 9568 x 6380 pikseli (62Mpx);
- zmotoryzowane pięciopozycyjne koło filtrowe z filtrami UV/R/G/B;
- obiektyw makro apochromatyczny UV-VIS-IR o ogniskowej 60 mm.
Przykładowe wyniki
Fragment tajnopisu z KL Ravensbrück uczytelniony techniką MSI: (L) oryginał, (Ś) obraz fluorescencji oraz (P) obraz w barwach fałszywych, uzyskany z serii obrazów fluorescencji
Sarkofag egipski: (L) obraz w świetle czerwonym, (Ś) obraz fluorescencji w podczerwieni, (P) obraz w barwach fałszywych z uwidocznionym niebieskim pigmentem (błękit egipski).
Informacje szczegółowe o posiadanej aparaturze MSI oraz przykłady projektów realizowanych z jej użyciem: https://home.agh.edu.pl/~lojewski
Tomasz Łojewski, Mirosław Maciaszczyk, Wojciech Płosa: Uczytelnienie zapisków Marcela Nadjary’ego, więźnia obozu Auschwitz-Birkenau, metodą obrazowania multispektralnego, Notes Konserwatorski nr 24, 2022, s. 59–75