Analisi

Macrofotografia
La macrofotografia riproduce in dimensioni uguali o maggiori dell'originale i particolari di un'opera isolandoli dal contesto. Documenta aspetti iconografici, stilistici e tecnico-esecutivi: gli elementi distintivi della pennellata - andamento (ductus) e densità – e della tessitura – stratificazione delle campiture, tono della preparazione, crettatura -. 
La macrofotografia viene spesso eseguita con illuminazione radente per descrivere lo stato di conservazione della pellicola pittorica (sollevamenti, lacune, consunzioni, ecc.)
La macrofotografia applicata allo studio dei manufatti lapidei permette di documentare fenomenologie di degrado e tracce degli strumenti di lavorazione.

Microfotografia
La microfotografia consente di documentare un dettaglio della superficie dipinta, a fattori di ingrandimento comparabili con quelli impiegati nella fotografia delle sezioni stratigrafiche.
E’ possibile così descrivere morfologia e granulometria dei materiali costituenti una miscela, mantenendo la corretta geometria di osservazione della superficie, al fine di intrecciare le caratteristiche cromatiche e di successione stratigrafica delle stesure.
La ripresa microfotografica può essere effettuata anche in luce ultravioletta offrendo una descrizione puntuale delle componenti organiche (cfr. “Fotografia della fluorescenza indotta da luce ultravioletta”)

 
Fotografia della fluorescenza indotta da luce ultravioletta (UV)
La fotografia della fluorescenza indotta da luce UV registra nel campo del visibile la fluorescenza caratteristica di alcuni materiali, se “eccitati” dalle radiazioni ultraviolette. 
I materiali della pittura, pigmenti e leganti, rispondono all'UV diversamente, in funzione della composizione e del grado di invecchiamento. Ad esempio, i pigmenti a base di rame assorbono totalmente l’ultravioletto e risultano non fluorescenti, mentre la fluorescenza di resine, vernici e olii incrementa con il passare del tempo.
Attraverso le differenze di tono e di intensità della fluorescenza è così possibile evidenziare il grado di ossidazione delle vernici superficiali, nonché la presenza di ridipinture e di restauri o infine individuare alcuni coloranti di natura organica, quali le lacche.

Indagini all’Infrarosso (IR)
Le indagini all'infrarosso (IR) utilizzano le radiazioni non visibili che nello spettro elettromagnetico si estendono oltre la regione del rosso.
Alcuni dei materiali solitamente impiegati in pittura, opachi alla luce visibile, vengono attraversati dall'IR e risultano così trasparenti.
Pur tenendo presente i limiti imposti dal potere coprente dei pigmenti e dal loro spessore, possono rendersi visibili i pentimenti o gli aspetti relativi alla struttura dell’immagine e del chiaroscuro, quali la sovrapposizione di campiture o la costruzione per velature. Analogamente un buon contrasto tra la preparazione ed il disegno preparatorio permette di studiare la grafica sottogiacente.
Infine la completa trasparenza delle vernici - anche invecchiate - rende meglio leggibili i dettagli di dipinti particolarmente offuscati.
La documentazione delle risposte di una pittura al vicino infrarosso è affidata ad emulsioni appositamente sensibilizzate (fotografia all'IR) o a telecamere che impiegano particolari sensori (riflettografia).
La maggiore trasparenza dei materiali pittorici è documentata nella regione spettrale intorno a 1,8 μm, consigliando l’impiego di telecamere dotate di sensori InGaAs o tubi vidicon.

Radiografia
Per radiografia si intende un'immagine prodotta dai raggi X e dalla loro capacità di attraversare i corpi in base alla densità, allo spessore, al peso atomico dei materiali costitutivi.
L'indagine radiografica permette di indagare la struttura interna dei dipinti, ricavando informazioni sulla costituzione del supporto (tipologia e tramatura della tela originale; tipo di legno e assemblaggio delle tavole, ecc.), sulle caratteristiche degli strati preparatori, dell'abbozzo e degli strati pittorici (incisioni o disegno a punta metallica, distinte fasi di elaborazione compositiva, successione degli interventi nell'esecuzione, pentimenti, ductus della pennellata, caratteristiche dello stile di un autore o di una scuola, ecc).
Nei dipinti la maggiore opacità ai raggi X - radiopacità - si rintraccia nelle stesure a biacca, pigmento a base di piombo fra i più usati negli abbozzi, nelle lumeggiature, nelle miscele cromatiche. Al contrario le informazioni relative agli elementi leggeri delle stesure, degli strati protettivi e delle vernici non sono desumibili.
Emergono inoltre numerosi aspetti qualificanti lo stato di conservazione dei singoli componenti e l’entità degli interventi di restauro: risarcimenti della tela, tarlature e lesioni del supporto ligneo, cadute di tutti gli strati pittorici o della sola pellicola superficiale, caratteristiche delle reintegrazioni e relazione con le mancanze, ecc

Termografia
La termovisione è la rappresentazione della mappa dell'energia radiata da un corpo e contiene le informazioni sia sulla temperatura del corpo (temperatura cinetica) sia sulla sua emissività.
Nell’applicazione all’analisi di una struttura architettonica, Il transitorio termico indotto dal riscaldamento sulla superficie instaura una mappa di temperatura dipendente da diversi parametri fisici, propri del materiale costituente il bene analizzato, che regolano la distribuzione del calore superficiale in funzione del tempo.

Le differenze di radianza osservate sono ascrivibili a differenti conducibilità termiche che indicano:
 

1. la presenza di materiali diversi, sia per composizione che per struttura, evidenziando ammorzature, tamponature, inserzioni di elementi metallici, ecc;
2. la presenza di cavità, fessurazioni, isolamenti termici, distacchi superficiali, messi in evidenza a causa dello strato d’aria sottostante che impedisce la propagazione del calore verso l’interno della muratura.

 
Microscopia ottica
Il microscopio ottico permette lo studio - in luce trasmessa, riflessa, polarizzata, ultravioletta – di campioni allestiti in sezione sottile e in sezione stratigrafica lucida per la definizione composizionale (minero-petrografica), morfologica e strutturale dei materiali esaminati.
L’analisi stratigrafica di un dipinto attraverso la sezione lucida consente ad esempio di individuare e descrivere (spessore, granulometria, morfologia, colore) le stesure di preparazione, gli strati pittorici e protettivi (vernici), le ridipinture e gli strati di alterazione.
L’analisi in sezione sottile caratterizza ad esempio le qualità mineralogiche, granulometriche, porosimetriche di una malta, fornendo inoltre informazioni sulla tecnica di lavorazione e stesura.

Microscopia elettronica a scansione e microsonda elettronica (SEM-EDS)
Il microscopio elettronico a scansione consente lo studio e la caratterizzazione chimico-fisica di campioni aventi dimensioni inferiori a quelle osservabili ad occhio nudo o mediante microscopio ottico; combinando opportunamente le possibilità offerte dal microscopio elettronico a scansione con le proprietà dei raggi X si ottiene un’analisi puntuale qualitativa degli elementi chimici inorganici presenti in campioni di dimensioni molto piccole. Lo strumento è indicato per lo studio di numerose problematiche che riguardano i materiali artistici; sono un tipico esempio lo studio stratigrafico dei materiali costitutivi (es. riconoscimento di preparazioni e pigmenti), l’analisi del degrado superficiale, l’interazione di prodotti e metodi per il restauro con i materiali dell’opera.

Spettrofotometria infrarossa FTIR
L’analisi permette di effettuare analisi qualitative e semi-quantitative su quantità di campione medio-piccole (pochi microgrammi) di pressoché tutte le sostanze, organiche e inorganiche, con una elevata sensibilità. L’analisi è particolarmente indicata per lo studio speditivo di vernici, adesivi, leganti, resine naturali e sintetiche, prodotti di degrado.

 
Cromatografia ionica
L’analisi permette il riconoscimento qualitativo e quantitativo dei sali solubili presenti in un campione anche a concentrazione minima. La tecnica è rivolta soprattutto a materiali lapidei, fittili e metallici; occorrono per l’analisi circa 100 mg di campione.

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Diffrattometria a raggi X (XRD)
La diffrattometria a raggi X è un’analisi qualitativa di tutti i materiali solidi cristallini. E’ particolarmente indicata per l’esame dei materiali lapidei (naturali e artificiali, quali le malte o le ceramiche) e metallici e dei loro prodotti di alterazione, nonché dei pigmenti inorganici.

Endoscopia
Tecnica non distruttiva che consente l’ispezione delle parti più interne dei manufatti, allo scopo di indagare le metodologie costruttive e di verificarne lo stato di conservazione

Gascromatografia/spettrometria massa
La tecnica (comunemente detta gas-massa, GCMS) associa le prestazioni separative della gas-cromatografia capillare con la specificità di rivelazione della spettrometria di massa, permettendo di ottenere risultati altamente dettagliati sui campioni esaminati. In tal modo si è in grado di lavorare con quantitativi minimi di campione arrivando allo stesso tempo ad un grado di dettaglio analitico che non è possibile raggiungere con le tecniche più comuni. L’analisi è particolarmente indicata per l'identificazione di sostanze organiche naturali quali leganti pittorici, vernici, fissativi, etc

Analisi ambientali e di monitoraggio termo-igrometrico
Con microclima si intende l’insieme dei fattori (es. temperatura, umidità, lux, velocità dell’aria) che regolano le condizioni climatiche di un ambiente chiuso o semi-chiuso. Nell’ambito di un sistema complessivo di conservazione del patrimonio storico-artistico, il monitoraggio ambientale è condizione ineludibile per la strategia del "minimo intervento": un intervento circoscritto e mirato sul bene culturale a condizione che la variazione dal suo stato di equilibrio sia di minima entità.
Il monitoraggio ambientale viene condotto attraverso dataloggers per il rilevamento di temperatura, umidità e lux; sensori per il biossido di carbonio per monitorare il pubblico visitante; anemometri e rivelatori a raggi infrarossi per determinare i flussi d'aria oltre a sistemi per il monitoraggio in esterno, al fine di correlare i dati all'interno del sistema analizzato con le variazioni climatiche esterne.

Analisi della Fluorescenza dei Raggi X (XRF)
La fluorescenza dei raggi X  permette di conoscere, punto per punto, gli elementi chimici presenti nell'opera, senza dover procedere a prelievi di materia. Questa analisi si basa sulla rivelazione e l'analisi dei raggi X di fluorescenza emessi dai diversi atomi quando questi vengono opportunamente eccitati.
L’XRF fornisce informazioni in tempo reale sull'intero spessore pittorico. Attraverso il confronto visivo con il colore della stesura, molti degli elementi rilevati si possono riferire ai differenti pigmenti: ad esempio l'individuazione del mercurio in un colore rosso indicherà l'impiego del cinabro.
L’analisi comparata di una sufficiente quantità di punti di analisi potrà inoltre consentire alcune ipotesi, relativamente alla miscela degli strati preparatori. E' dunque evidente il prezioso contributo dell'analisi per la ricostruzione della tavolozza del pittore.

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Emmebi ha inoltre facilmente accesso a metodologie di indagine e strumentazione in convenzione con altri laboratori, tra cui:

Analisi Biologiche e microbiologiche, Analisi elementale mediante ICP-MS, misure di colore, misure di gloss, Analisi Termiche (Termogravimetria, analisi termica differenziale, calorimetria differenziale, calorimetria differenziale a scansione)