{"id":68,"date":"2016-05-24T10:19:49","date_gmt":"2016-05-24T10:19:49","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fizyka.umk.pl\/~erihs\/?page_id=68"},"modified":"2026-04-09T09:27:17","modified_gmt":"2026-04-09T09:27:17","slug":"optyczna-koherencyjna-tomografia","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.e-rihs.pl\/index.php\/optyczna-koherencyjna-tomografia\/","title":{"rendered":"Optyczna Koherencyjna Tomografia"},"content":{"rendered":"<p><strong>Dysponent<\/strong>: Uniwersytet Miko\u0142aja Kopernika<\/p>\n<p><strong>Kontakt:<\/strong> <a href=\"mailto:ptarg@umk.pl\">prof. dr hab. Piotr Targowski\u00a0<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/fizyka.umk.pl\/~erihs\/wp-content\/uploads\/2016\/05\/koperta.gif\" alt=\"koperta\" width=\"14\" height=\"16\" \/><\/a><\/p>\n<h2>Opis metody<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Koherencyjna (a. koherentna) tomografia optyczna z zastosowaniem interferometrii \u015bwiat\u0142a cz\u0119\u015bciowo sp\u00f3jnego (ang. Optical Coherence Tomography \u2013 OCT) to nieinwazyjna, nieniszcz\u0105ca i bezdotykowa metoda badania struktury obiekt\u00f3w sk\u0142adaj\u0105cych si\u0119 z przejrzystych lub p\u00f3\u0142przejrzystych warstw, cz\u0119\u015bciowo przezroczystych dla promieniowania \u015bwietlnego z zakresu bliskiej podczerwieni, pozwalaj\u0105ca otrzyma\u0107 obrazy ich przekroj\u00f3w stratygraficznych.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Metoda wykorzystuje zjawisko interferencji \u015bwiat\u0142a, w kt\u00f3rym w\u0105ski promie\u0144 pada na badany obiekt i wnika we\u0144 na g\u0142\u0119boko\u015b\u0107 determinowan\u0105 w\u0142a\u015bciwo\u015bciami absorpcyjnymi materia\u0142u. Badanie polega na rejestracji i analizie sygna\u0142u powsta\u0142ego z nak\u0142adania si\u0119 \u015bwiat\u0142a rozproszonego na heterogenicznych warstwach struktury badanego obiektu z wi\u0105zk\u0105 odniesienia odbit\u0105 od zwierciad\u0142a referencyjnego. W ten spos\u00f3b uzyskuje si\u0119 i rozr\u00f3\u017cnia informacje pochodz\u0105ce z r\u00f3\u017cnych g\u0142\u0119boko\u015bci badanego materia\u0142u. Analiza sygna\u0142u uzyskanego w OCT dostarcza informacji o rozk\u0142adzie centr\u00f3w rozpraszaj\u0105cych wzd\u0142u\u017c kierunku wi\u0105zki promienia (Z). Otrzyman\u0105 pojedyncz\u0105 lini\u0119 nazywa si\u0119 analogicznie jak w ultrasonografii A-skanem. Dwuwymiarowy obraz przekroju (B-skan) powstaje poprzez z\u0142o\u017cenie kolejnych pomiar\u00f3w wykonanych wzd\u0142u\u017c wi\u0105zki przesuwanej prostopadle do kierunku padania \u015bwiat\u0142a (w kierunku X). Przesuwaj\u0105c promie\u0144 sonduj\u0105cy dodatkowo w kierunku Y, otrzymuje si\u0119 tr\u00f3jwymiarowy obraz badanej struktury (dane z obj\u0119to\u015bci).<\/p>\n<h2>Zastosowanie<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">W dziedzinie badania obiekt\u00f3w zabytkowych metoda znajduje zastosowanie przede wszystkim do badania:<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\">warstwy werniksu i\/lub p\u00f3\u0142prze\u017aroczystych laserunk\u00f3w obraz\u00f3w sztalugowych na r\u00f3\u017cnych pod\u0142o\u017cach pozwalaj\u0105c wyznaczy\u0107 na przyk\u0142ad:\n<ul>\n<li>grubo\u015b\u0107 i (o ile nie s\u0105 zbyt cienkie \u2013 patrz rozdzielczo\u015b\u0107 osiowa) liczb\u0119 warstw werniksu lub laserunk\u00f3w<\/li>\n<li>zidentyfikowa\u0107 punktowania i przemalowania (r\u00f3wnie\u017c niewidoczne w luminescencji UV)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">grubo\u015bci i stanu zachowania glazury na obiektach ceramicznych<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">stopnia zaawansowania proces\u00f3w korozji szk\u0142a witra\u017cowego \u2013 o ile szk\u0142o nie jest pokryte warstwami nieprzezroczystymi dla \u015bwiat\u0142a. W tym przypadku mo\u017cna jednak podj\u0105\u0107 pr\u00f3b\u0119 podania od strony drugiej powierzchni: poprzez warstw\u0119 szk\u0142a.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">jako\u015bci wykonania i stanu zachowania szk\u0142a zabytkowego dublowanego druga warstw\u0105 szk\u0142a<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">stanu zachowania obiekt\u00f3w z jadeitu i podobnych materia\u0142\u00f3w<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">stanu zachowania obiekt\u00f3w z bursztynu w zakresie szczeg\u00f3\u0142\u00f3w budowy przedmiot\u00f3w wielowarstwowych, wyst\u0119powania p\u0119kni\u0119\u0107 i rozwarstwie\u0144<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">Na tomogramach OCT skala fa\u0142szywych kolor\u00f3w koduje nat\u0119\u017cenie \u015bwiat\u0142a rozproszonego na r\u00f3\u017cnych g\u0142\u0119boko\u015bciach w obiekcie. Kolejno kolory: bia\u0142y, czerwony, \u017c\u00f3\u0142ty, zielony i niebieski ilustruj\u0105 rozk\u0142ad nat\u0119\u017cenia \u015bwiat\u0142a od najwi\u0119kszego do najmniejszego; obszary nierozpraszaj\u0105ce widoczne s\u0105 jako czarne. P\u0142ynny zanik koloru \u015bwiadczy o wielokrotnym rozproszeniu i absorpcji w warstwie (co wynika z w\u0142a\u015bciwo\u015bci optycznych badanego materia\u0142u). Im wi\u0119ksza jest r\u00f3\u017cnica rozpraszania i wsp\u00f3\u0142czynnika za\u0142amania \u015bwiat\u0142a w poszczeg\u00f3lnych warstwach, tym granice mi\u0119dzy nimi s\u0105 lepiej widoczne. Wyra\u017ana jasna linia oddzielaj\u0105ca powierzchni\u0119 badanego obiektu od powietrza jest wynikiem du\u017cej r\u00f3\u017cnicy wsp\u00f3\u0142czynnika za\u0142amania \u015bwiat\u0142a s\u0105siaduj\u0105cych o\u015brodk\u00f3w (powietrze-warstwy w obiekcie). Z kolei warstwa werniksu jest widoczna zazwyczaj jako ciemny pasek, poniewa\u017c czyste spoiwo (podobnie jak szk\u0142o) w swojej obj\u0119to\u015bci nie rozprasza \u015bwiat\u0142a ani go nie poch\u0142ania, lecz tylko przepuszcza w g\u0142\u0105b, dzi\u0119ki czemu mo\u017cliwa jest obserwacja warstw spodnich. Le\u017c\u0105ce pod werniksem warstwy malarskie, zale\u017cnie od sk\u0142adu wykazuj\u0105 r\u00f3\u017cn\u0105 zdolno\u015b\u0107 rozpraszania \u015bwiat\u0142a i pewnej jego absorpcji. Je\u017celi absorpcja lub rozproszenie jest zbyt silne, na tomogramie nie b\u0119dzie widoczna dolna granica warstwy (a jedynie linia lub p\u0142ynny zanik koloru).<\/p>\n<h2 style=\"text-align: justify;\">Instrument<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Badania prowadzone b\u0119d\u0105 za pomoc\u0105 przeno\u015bnego prototypu instrumentu OCT skonstruowanego w Zak\u0142adzie Biofizyki i Fizyki Medycznej IF UMK.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Parametry uk\u0142adu OCT:<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\">centralna d\u0142ugo\u015b\u0107 fali: 850nm, szeroko\u015b\u0107 spektralna: ok. 200 n.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">rozdzielczo\u015b\u0107 osiowa (w g\u0142\u0105b) w materiale: \u0394z = ok. 2.2 \u03bcm<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">rozdzielczo\u015b\u0107 poprzeczna: \u0394x ~12 \u03bcm<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">czu\u0142o\u015b\u0107: 101 dB<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">na\u015bwietlenie obiektu: 1,3 mW \u2013 lokalne, wi\u0105zka jest skanowana po obiekcie. Typowa fluenecja podczas pomiaru wynosi 30 mJ\/cm<sup>2<\/sup> , a dostarczona energia dla pojedynczego B-skanu o d\u0142ugo\u015bci 12 mm wynosi 25 \u03bcJ (w podczerwonym zakresie widma).<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">odleg\u0142o\u015b\u0107 pomi\u0119dzy obiektem i najbardziej wysuni\u0119tym elementem tomografu: 43 mm<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">pole pojedynczego pomiaru: nie wi\u0119cej ni\u017c 17 x 17 mm<sup>2<\/sup><\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">czas pomiaru B-skanu: ok 0,1 s, dla danych obj\u0119to\u015bciowych: ok. 12 s.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">W szczeg\u00f3lnych przypadkach mo\u017cliwe jest prowadzenie badania z rozdzielczo\u015bci\u0105 poprzeczn\u0105 \u0394x ~ 6 \u03bcm, jednak przy maksymalnym polu pomiaru 5 x 5 mm<sup>2<\/sup> i odleg\u0142o\u015bci od obiektu 7,5 mm.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Warunki badania<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Mozliwe s\u0105 dwie konfiguracje instrumentu do bada\u0144:<\/p>\n<ul>\n<li style=\"text-align: justify;\">Obiekt umieszcza si\u0119 na stabilnych sztalugach lub postumencie. Wysoko\u015b\u0107 miejsca badania nad pod\u0142og\u0105 musi mie\u015bci\u0107 si\u0119 w przedziale od 32 cm do 180 cm.\u00a0 Bezpo\u015brednio przed obiektem wymagana jest wolna przestrze\u0144 posadzki min. 2 m. Posadzka musi by\u0107 stabilna, np. p\u0142yty granitowe, beton. Nale\u017cy unika\u0107 posadzki parkietowej, szczeg\u00f3lnie na legarach drewnianych.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">W przypadku udost\u0119pnienia obiektu na stole, miejsce badane b\u0119dzie po\u0142o\u017cone oko\u0142o 90 cm od kraw\u0119dzi sto\u0142u.<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"text-decoration: underline;\">Wymagania og\u00f3lne<\/span>: w miejscu badania musi by\u0107 dost\u0119pne \u017ar\u00f3d\u0142o zasilania w postaci pojedynczego, typowego gniazda 230 V z uziomem. O\u015bwietlenie: po\u017c\u0105dany p\u00f3\u0142mrok, wykluczone bezpo\u015brednie o\u015bwietlenie \u015bwiat\u0142em s\u0142onecznym. Zasadniczo zak\u0142ada si\u0119, \u017ce badania b\u0119d\u0105 prowadzone w pomieszczeniach zamkni\u0119tych. W wyj\u0105tkowych wypadkach, przy spe\u0142nieniu wszystkich powy\u017cszych wymaga\u0144, dopuszcza si\u0119 badania w przestrzeni otwartej, jednak wymaga to dodatkowych, szczeg\u00f3\u0142owych uzgodnie\u0144.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2 style=\"text-align: justify;\">Format wynik\u00f3w\u00a0pomiar\u00f3w<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Dysponent obiektu otrzymuje wszystkie wyniki pomiar\u00f3w w postaci plik\u00f3w jpg wraz z ich podstawow\u0105 interpretacj\u0105. W przypadku przygotowywania wynik\u00f3w do publikacji zostan\u0105 opracowane dodatkowe ilustracje, przygotowane zgodnie z wymogami edytora. Oprogramowanie do edycji obraz\u00f3w (np. IrfanView, Corel, PhotoShop) dysponent obiektu pozyskuje we w\u0142asnym zakresie.<\/p>\n<div id=\"attachment_88\" style=\"width: 533px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-88\" class=\"wp-image-88 size-full\" src=\"https:\/\/fizyka.umk.pl\/~erihs\/nowaStrona\/wp-content\/uploads\/2016\/05\/OCT1.png\" alt=\"OCT1\" width=\"523\" height=\"582\" srcset=\"https:\/\/www.e-rihs.pl\/wp-content\/uploads\/2016\/05\/OCT1.png 523w, https:\/\/www.e-rihs.pl\/wp-content\/uploads\/2016\/05\/OCT1-270x300.png 270w\" sizes=\"auto, (max-width: 523px) 100vw, 523px\" \/><p id=\"caption-attachment-88\" class=\"wp-caption-text\">Rys. 1. Przyk\u0142adowy wynik badania OCT<\/p><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2>Przyk\u0142adowe wyniki bada\u0144 OCT tym instrumentem mo\u017cna znale\u017a\u0107 w publikacjach:<\/h2>\n<ol>\n<li style=\"text-align: justify;\">Spis wszystkich publikacji po\u015bwi\u0119conych wykorzystaniu OCT do badania obiekt\u00f3w zabytkowych (zazwyczaj z linkami do tekst\u00f3w) mo\u017cna znale\u017a\u0107 na stronie: <a href=\"http:\/\/www.oct4art.eu\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">oct4art.eu<\/a>.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">Targowski, M. Iwanicka \u201cOptical Coherence Tomography: its role in the non-invasive structural examination and conservation of cultural heritage objects\u2014a review\u201d <em>Applied Physics A<\/em> <strong>106<\/strong>(2), 265-277, (2012), DOI: 10.1007\/s00339-011-6687-3,<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">Targowski, M. Iwanicka, M. Sylwestrzak, E.A. Kaszewska, C. Frosinini \u201cOCT structural examination of Madonna dei Fusi by Leonardo da Vinci\u201c <em>Proc. SPIE<\/em> <strong>8790<\/strong> 87900N, (2013), DOI: 10.1117\/12.2021607<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">Targowski, M. Iwanicka, B.J. Rouba, C. Frosinini, \u201cOCT for Examination of Artwork\u201d in: W. Drexler, G. Fugjimoto (Eds.) Optical Coherence Tomography. Technology and Applications, Springer, Cham Heidelberg New York Dordrecht London, 2015, pp. 2473-2495.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">M. Iwanicka, G. Lanterna, C.G. Lalli, F. Innocenti, M. Sylwestrzak, P. Targowski, &#8222;On the application of Optical Coherence Tomography as a complimentary tool in an analysis of the 13th century Byzantine Bessarion Reliquary&#8221; <em>Microchemical Journal<\/em> <strong>125<\/strong>, pp. 75-84, (2016), DOI: 10.1016\/j.microc.2015.11.014<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">P. Targowski, M. Kowalska, M. Sylwestrzak, M. Iwanicka, &#8222;OCT for examination of cultural heritage objects&#8221;, in: M. Wang (Ed.)\u00a0<i>Optical Coherence Tomography and Its Non-medical Applications<\/i>, IntechOpen, doi:\u00a0<a href=\"https:\/\/www.intechopen.com\/books\/optical-coherence-tomography-and-its-non-medical-applications\/oct-for-examination-of-cultural-heritage-objects\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">dx.doi.org\/10.5772\/intechopen.88215<\/a>, (2020)<\/li>\n<li>M. Iwanicka, P. Moretti, K. Pilz, B. Doherty, L. Cartechini, M. Geldof, S. de Groot, C. Miliani, P. Targowski, &#8222;<i>Congregation leaving the Reformed Church in Nuenen<\/i>\u00a0by Vincent van Gogh: a combined multi-instrumental approach to analyse the painting\u2019s stratigraphy in support of varnish removal&#8221;\u00a0<i>Heritage Science<\/i>\u00a0<b>10<\/b>(1), pp. 167, doi: 10.1186\/s40494-022-00789-0, (2022) &#8211; <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s40494-022-00789-0.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">PDF<\/a><\/li>\n<li>J.R. Duivenvoorden, P. Targowski, M. Sylwestrzak, M. Iwanicka, et al. &#8222;How to approach long-term monitoring of chemical dynamics in oil paintings?&#8221; <em>npj Heritage Science<\/em> <strong>13<\/strong>(1), pp. 24, doi: 10.1038\/s40494-025-01583-4, (2025) &#8211; <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s40494-025-01583-4.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">PDF<\/a><\/li>\n<li>J.M. del Hoyo-Mel\u00e9ndez, M. Iwanicka, P. Targowski, A. Klisi\u0144ska-Kopacz, A. Rygula, M. Chmielewska, D. Tarsi\u0144ska-Petruk, K. Novljakovi\u0107, &#8222;Monitoring varnish removal on a late 19th-century Vincent van Gogh painting using optical coherence tomography and reflection infrared spectroscopy&#8221; <em>Journal of Cultural Heritage<\/em> <strong>77<\/strong>, pp. 178-186, doi: 10.1016\/j.culher.2025.11.011, (2026) &#8211; <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S1296207425002560\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">PDF<\/a><\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dysponent: Uniwersytet Miko\u0142aja Kopernika Kontakt: prof. dr hab. Piotr Targowski\u00a0 Opis metody Koherencyjna (a. koherentna) tomografia optyczna z zastosowaniem interferometrii \u015bwiat\u0142a cz\u0119\u015bciowo sp\u00f3jnego (ang. Optical Coherence Tomography \u2013 OCT) to nieinwazyjna, nieniszcz\u0105ca i bezdotykowa metoda badania struktury obiekt\u00f3w sk\u0142adaj\u0105cych si\u0119 &hellip; <a href=\"https:\/\/www.e-rihs.pl\/index.php\/optyczna-koherencyjna-tomografia\/\">Czytaj dalej <span class=\"meta-nav\">&rarr;<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-68","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.e-rihs.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/68","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.e-rihs.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.e-rihs.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.e-rihs.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.e-rihs.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=68"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/www.e-rihs.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/68\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3450,"href":"https:\/\/www.e-rihs.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/68\/revisions\/3450"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.e-rihs.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=68"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}