Kategorie Archiv: Glossar

Bildgebende Verfahren

Im Bereich der Kunsttechnologie zählen die bildgebenden oder auch Imaging-Verfahren zu den nichtinvasiven Analyseverfahren, d.h. sie ermöglichen eine zerstörungsfreie Untersuchung von Kunstwerken im Gegensatz zu Analyseverfahren, bei denen Materialspuren entnommen werden müssen.

Die bildgebenden Verfahren nutzen die Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen (von Röntgenstrahlung bis zum NIR-Bereich) und deren jeweils ganz spezifische Durchdringung und Wechselwirkung mit den Materialien eines Kunstwerkes. Dadurch lassen sich für das menschliche Auge unsichtbare Materialstrukturen bzw. -unterschiede visualisieren.

Standardmäßig zählen hierzu spezielle Fototechniken wie Streiflichtaufnahmen oder die Multispektralfotografie. Weitere klassische Verfahren, insbesondere im Bereich der Gemäldeuntersuchung, sind die Radiographie, die Infrarotreflektographie (IRR) sowie das Makro-Röntgenfluoreszenz-Scanning (RFA-Imaging), welches Bildgebung und Materialanalytik verbindet.

Eine weitere zerstörungsfreie Analysemethode ist die Spektroskopie.

Falschfarben

Durch bildgebende Verfahren wie der Multispektralfotografie ist es möglich, die spektrale Zusammensetzung von Bildelementen auf der „Eingangsseite“ in einen anderen Farbraum umzuwandeln und so als „Falschfarbe“ (oder auch Fehlfarbe) auszugeben; d.h. es werden gezielt Farben verwendet, die vom natürlichen Farbeindruck abweichen.

Eine unbeabsichtigte Falschfarbendarstellung kann u.a. bei einem misslungenen Weißabgleichs als Farbstich auftreten.

Der Falschfarbendarstellung liegt das Prinzip zugrunde, dass das menschliche Auge zwar nur einige hundert Helligkeitsstufen eines Farbtons wahrnimmt, dagegen aber etwa eine Million Farbschattierungen unterscheiden kann. Daher wird bei einer Falschfarbendarstellung statt einer Grauskala eine Farbskala verwendet. Die Farbkanäle des Originalbildes werden anderen Farben zugeordnet – beispielsweise Rot zu Blau und Blau zu Grün. So lassen sich einzelne Details der aufgenommenen Vorlagen deutlicher erkennen, vorausgesetzt, dass der Farbgradient für das Auge gleichmäßig verläuft.

Im Bereich der kunsttechnologischen Analyse werden Falschfarbenbilder eingesetzt, um feine Nuancen eines Farbtons oder einer Graustufe in einem Kunstwerk deutlich unterscheidbar zu machen.  

Materialtechnische Analyse

Materialtechnische Analysen finden im Bibliotheks-, Archiv- und Museumsbereich insbesondere Einsatz, wenn Fragen der Herkunft (Provenienz), Urheberschaft, Entstehung (Werkgenese) oder Echtheit von Handschriften, Urkunden, Zeichnungen, Gemälden etc. zu klären sind.

Zu den non-invasiven Analysen gehören die bildgebenden Verfahren und die Spektroskopie.

Spektralfarben

Spektralfarben beschreiben den Farbeindruck der menschliche Farbwahrnehmung, den Licht einer bestimmten Wellenlänge erzeugt. Sie entstehen, wenn weißes Licht durch ein Prisma gebrochen wird. Dabei zerteilt sich das Licht in die für das menschliche Auge sichtbaren sieben Spektralfarben, d.h. in monochromatisches Licht einer bestimmten Wellenlänge, das nicht weiter unterteilbar ist. Fügt man diese Spektralfarben wieder zusammen, entsteht erneut weißes Licht.

In der Natur ist dieses Phänomen am besten am Beispiel eines Regenbogens zu beobachten. Das Sonnenlicht wird durch die Regentropfen wie durch ein Prisma gebrochen und lässt die Spektralfarben in Form eines Regenbogens am Himmel erscheinen.

Das Spektrum des für den Menschensichtbaren Lichts liegt zwischen dem langwelligen Ende des Ultraviolett-Lichts (360 bis 380 nm) und dem kurzwelligen Anfang des Infrarot-Lichts (780 bis 820 nm). Der wahrgenommene Farbton ändert sich dabei fließend von Violett über Blau nach Grün zu Gelb und Rot.

Die sieben Spektralfarben sind Violett, Blau, Grün, Gelb, Orange, Rot und Indigo. Sie lassen sich folgenden Wellenbereichen zuordnen:

  • Violett: 380 bis 430 nm
  • Blau: 430 bis 490 nm
  • Grün: 490 bis 570 nm
  • Gelb: 570 bis 600 nm
  • Orange: 600 bis 640 nm
  • Rot: 640 bis 780 nm

Die Farbe Indigo befindet sich in einem Mittelbereich zwischen dem blauen und dem grünen Wellenlängenbereich befindet.

Spektroskopie

Der Begriff Spektroskopie  beschreibt eine Gruppe physikalischer Methoden, welche Strahlung nach bestimmten Eigenschaften wie Wellenlänge, Energie, Masse etc. zerlegen. Die dabei ablesbare Verteilung der Intensität wird als Spektrum bezeichnet. Die quantitative Ausmessung dieser Spektren erfolgt mittels eines Spektrometers, die grafische Darstellung erfolgt als Spektrogramm.

Die Spektroskopie zählt zu den non-invasiven, zerstörungsfreien naturwissenschaftlichen Untersuchungsmethoden der Kunsttechnologie. Sie kommt insbesondere im Bereich der Schadensanalyse oder Fälschungserkennung zum Einsatz.

Zahlreiche in Kunstwerken verwendete Materialien wie Tuschen, Tinten, Farbpigmente et. lassen sich auf der Grundlage ihrer Wechselwirkungen mit elektromagnetischer Strahlung identifizieren. Diese Wechselwirkungen können detektiert und bestimmten Materialien zugeordnet werden; damit wird das Spektrum materialspezifisch, quasi zu einem optischen Fingerabdruck. Die Speicherung solcher Referenzspektren in Referenzdatenbanken unterstützt die Arbeit der Wissenschaftler bei ihren Forschungen.

Für kunsttechnologische Analysen werden insbesondere sichtbares (Vis=visible) Licht, Strahlung im infraroten (NIR) und ultravioletten (UV) Bereich sowie Röntgenstrahlen angewendet.

NIR-Spektroskopie

NIR-Spektroskopie (auch Nahinfrarotspektroskopie  oder NIRS) ist eine physikalische Analysentechnik auf Basis der Spektroskopie im Bereich des kurzwelligen Infrarotlichts. Sie entspricht vornehmlich der Infrarotspektroskopie, die im mittel- und fern-infraroten Bereich (MIR und FIR) verwendet wird, ermöglicht aber die Verwendung anderer Materialien und Strahlungsquellen und bietet einen einfacheren Zugang sowie andere Formen der Analyse.

Als nahes Infrarot oder Nahinfrarot (NIR) gilt der Bereich des elektromagnetischen Spektrums, der sich der sich in Richtung größerer Wellenlänge an das sichtbare Licht (VIS) im Bereich von ca. 780 bis 2.500 nm anschließt.

VIS-Spektroskopie

Die VIS-Spektroskopie (auch VIS-Spektrometrie) ist eine Variante der Spektroskopie, bei der die Reflexion bzw. Absorption des Lichts im sichtbaren Spektralbereich (englisch: „visible“, kurz VIS) im Wellenlängenbereich von ca. 400 bis 780 Nanometer auf der Oberfläche eines Objektes gemessen wird. Sie wird für qualitative und quantitative Analysen genutzt, u.a. in der Kriminaltechnik und Kunsttechnologie.

Insbesondere bei kunsttechnologischen Untersuchungen erfolgt dies oftmals in Kombination als UV-VIS-Absorptionsspektroskopie. Dies ermöglicht die Identifizierung von Pigmenten (meist anorganisch) und Farbstoffen (organisch) unabhängig von ihrem Trägermaterial (Gemälde, Graphik, Wandmalerei, Möbel, Textilien etc.).

Das Verfahren nutzt die selektive Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung aus dem sichtbaren Licht und seiner angrenzenden Wellenlängenbereiche mit den zu untersuchenden Materialien; hierbei wird ein Teil des eingestrahlten Lichts absorbiert, ein Teil reflektiert. Daraus resultiert ein spezifisches Spektrum für jedes Material, sozusagen ein optischer Fingerabdruck. Dieser kann mit Referenzmaterialien verglichen werden und so zu einer Identifizierung des Farbmittels führen.

Umgebungslicht

Das Umgebungslicht hat einen erheblichen Einfluss auf die Qualität von Scanergebnissen.

Bei der Installation von Scansystemen erfolgt die Kalibrierung bzw. die Farbprofilierung des Systems in Angleichung an das vorhandene Umgebungslicht. Um eine konstante Scanqualität zu garantieren, sollte das Umgebungslicht keinen starken Schwankungen unterliegen.

Daher sollte bei der Platzierung der Scansysteme darauf geachtet werden, dass diese in einem Raum stehen, der eine konstante Ausleuchtung bietet und keinen starken Lichtschwankungen oder direktem Einfall von Sonnenlicht unterliegt. Eine Platzierung am Fenster oder unter einer Deckenbeleuchtung sollte möglichst vermieden werden, da dies zu störenden Reflexionen führen kann.

Zusätzlich kann eine leicht grau abgetönte Raumfarbe ebenso wie ein reflexionsfreies Gehäuse wie es die neuen Scanner der book2net Black Line bieten zur Sicherung der Scanqualität beitragen.

X71

Mit der book2net X71 hat MICROBOX eine einzigartige Digitalkamera für den Digitalisierungsbereich entwickelt, die das Herzstück all unserer Systeme bildet. Sie ermöglicht höchstauflösende Aufnahmen für unterschiedlichste Vorlagengrößen und Strukturen bei erstklassiger Bildqualität, einfachster Handhabung und unglaublicher Geschwindigkeit.

  • 71 MP CMOS-Sensor
  • 71 Mio. Mikrolinsensystem
  • Temperaturregelung, -kontrolle und -stabilisierung
  • Geeignet für mobilen und stationären Einsatz
  • Digitale Fokuseinstellung bei wechselnder Distanz
  • Einstellbare Belichtungszeit 0.0001-2.0 Sek.
  • Auflösung bis 8200 dpi
  • Bildübertragung0,4 Sek.bei 71MP
  • Scangeschwindigkeit 0,2 Sek.bei 71 MP
  • Bild-Übertragungsrate 350 Mbyte/Sek über USB 3.0 Schnittstelle
  • Vollbild-, Fenster-und Video-Modus

 

Das Multitalent für alle Anforderungen: 

Das modulare Konzept der X71 erlaubt die individuelle Kombination mit handelsüblichen Reprostativen ebenso wie die reibungslose Integration in High-End Repro-Systeme wie den Grazer Buchtisch oder Wolfenbütteler Buchspiegel.

Welche Vorlagen können Sie mit der X71 digitalisieren?
Ob lose oder gebundene Vorlagen, Fragmente oder Großformate, glänzende oder matte Oberflächen, flache, reliefierte oder 3 D Objekte – mit der X71 lassen sich Vorlagen jeglicher Art in höchster Qualität digitalisieren.

Welche Scanformate sind möglich?
Die Distanz zum Objekt und die Objektivwahl sind bestimmend für das Scanformat. Wir bieten eine breite Palette an Objektiven und Adaptern an. Unser Standardobjektiv deckt die Formate A4 bis A0 ab; Makroobjektive können für Spezialanforderungen verwendet werden.

Welche Qualitätsstandards werden erfüllt?
Die X71 erfüllt die Richtlinien von FADGI 4-star und METAMORFOZE

Welche Software wird verwendet bzw. benötigt?
Die integrierte Service-Applikation ermöglicht eine komfortable und präzise Systemkalibrierung. Optional bieten wir zudem unsere intuitive Bearbeitungssoftware Easy Scan Professional an, welche Ihnen erweiterte Tools für eine optimale Bildverarbeitung zur Verfügung stellt. Darüber hinaus erlaubt das integrierte SDK auch die Anwendung von Software anderer Anbieter.

Graustufen

Graustufen bilden eine wichtige Grundlage bei der Erstellung eines Farbprofils und der Kalibrierung eines Monitors, damit Bilder farbecht wirken.

Sie bilden sich aus den 256 Farben einer RGB-Farbpalette, bei welcher die Rot-, Grün- und Blau-Anteile im Farbwert gleich bleiben. Wenn R, G und B den Wert 0 haben, ist die dadurch definierte Farbe ein reines Schwarz; wenn alle drei Farbanteile den Wert 255 haben, wird damit ein reines Weiß definiert.

Dies führt zu einer Abstufung verschiedener Töne zwischen Schwarz und Weiß, die jeweils durch eine Zahl gekennzeichnet sind. Ein Zwischenwert, etwa 192, definiert eine graue Farbe von bestimmter Helligkeit. In der Palette eines Graustufenbildes sind demzufolge alle 256 Farben zwischen 0 und 255 gespeichert – insgesamt können damit also 256 mögliche Abstufungen in der Helligkeit entstehen. Alle Farbtöne, die entsprechend zwischen 0 und 255 gespeichert sind, ergeben die verschiedenen Grautöne.