Cenni sulla riflettografia infrarossa
Le radiazioni elettromagnetiche che l'occhio umano percepisce sono comprese in un intervallo di lunghezze d'onda fra i 400 e i 750 nanometri circa. Al di là di questi limiti, le radiazioni divengono a noi invisibili, pur mantenendo la capacità di interagire in vario modo con la materia sia per assorbimento, per riflessione, per trasmissione... proprio come avviene con la luce.
La riflettografia infrarossa è la tecnica più efficace nel rivelare la presenza di disegni preparatori eseguiti dall'artista sopra lo strato di preparazione e coperti poi dalle stesure di colore. I disegni preparatori venivano realizzati dai pittori dell'epoca in diverse maniere, sia disegnando griglie, sia con dei chiaroscuri a tratteggio od a macchie sfumate, ma anche come leggeri schizzi intervallati su cui, in seguito, l'artista poneva il suo pennello per la stesura definitiva del dipinto.
Questo metodo può fornire una varietà di dati tale da consentire un notevole conforto alle ipotesi dello storico dell'arte, sia sulla genesi di un singolo dipinto che sulla personalità di un artista, indagando attraverso tutte le sue opere ed arrivando così a dare ulteriori verifiche sulle tecniche adottate in quel periodo. Per cui questo nuovo mezzo tecnico di valutazione non solo ci rende la visione di particolari inediti nascosti, ma aiuta a percepire i vari percorsi creativi dell'artista in quel particolare momento storico.
Oltre all'acquisizione con la tecnica ad infrarosso, anche la successiva sua post elaborazione ci aiuterà a indagare negli strati (a secondo della permeabilità degli strati di colore alla radiazione infrarossa) più interni del dipinto stesso, ovviamente in base alla natura chimico-fisica dei pigmenti usati ed alla loro stratificazione.
Grazie a questa particolare espressione di fotografia (infrarossa) il dipinto si mostrerà notevolmente differente di come ci appare realmente, sia nel colore che nella lucentezza od opacità. Un particolare colore opaco potrebbe apparire trasparente alla fotografia infrarossa in modo così da poter far emergere i particolari di diversa pigmentazione e scoprire qualcosa di nuovo in un vecchio dipinto.
Ovviamente non è sempre così, i parametri di questo fenomeno dipendono sia dall'oggetto che dalla tecnica specifica adottata; ad esempio dalla luce emessa per illuminare il dipinto oppure dal tipo di filtro infrarosso utilizzato.
Si può oltretutto, con questa tecnica, previa provinatura su diversi strati a diverse frequenze infrarosse, confrontare e catalogare i colori ed i pigmenti utilizzati per la realizzazione di un certo dipinto, ed anche per il restauro che ha avuto nel tempo; in una visione normale pitture di ugual trasparenza o ugual colore una volta consolidati non vengono riconosciuti come diversi alla vista dello spettro visibile quindi del nostro occhio umano, ma porteranno a differenze di trasparenze più o meno interessanti.
Per cui, la riflettografia infrarossa fatta in maniera preventiva, aiuta moltissimo lo storico od il restauratore, sia per la manutenzione che per lo studio di una pittura ed in maniera assoluta per una maggior precisione e sicurezza del lavoro.
L'attrezzatura
Nikon D70s IRUV con SB-800IR e 105mmUV.
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FOTOCAMERA
La scelta della fotocamera è stata effettuata in base a dei concetti semplici ma efficaci: sei milioni di pixel, anzitutto, sono più che sufficienti; le “vecchie” reflex digitali hanno sensori meno sofisticati e genericamente più sensibili alle radiazioni UV e IR che “disturbano” talvolta, in base all'illuminante ed alla capacità di riflessione dello specifico soggetto, porzioni di immagini fotografate nel visibile; inoltre il costo di una reflex digitale di precedenti generazioni, è decisamente contenuto. Abbiamo dunque deciso di utilizzare una Nikon D70s.
Come anticipato in precedenza è stato sostituito il filtro IR/UV cut originario del sensore con un vetro ottico trasparente e dedicato, così che la fotocamera, pur mantenendo la funzione autofocus sebbene calibrata nel visibile e non più collimante in IR ed UV salvo una nuova taratura, potesse registrare tutto lo spettro che il sensore riesce a vedere.
Nella fase di sostituzione del filtro è bene ricordare che non sarà più collimante la taratura AF fatta nel visibile. In base alle tipologie di impiego scientifico sarà da considerarsi una compensazione manuale di quanto focheggiato dall'automatismo, operare a diaframmi chiusi per estendere la PDC o richiedere una calibrazione AF sfalsata sulle specifiche lunghezze d'onda interessate.
Le più recenti DSLR con opzioni di calibrazione AF da parte dell'utente offriranno un margine personalizzabile variabile quindi in base alle lunghezze d'onda prese in esame.
D70 Standard
D70 Internal IR cut filter removed
OBIETTIVI USATI
L'obiettivo “ideale” per questo genere di fotografia – ma molto difficile da reperire perché non più in produzione da molti anni – è il 105mm UV NIKKOR 4.5 di seguito rappresentato, uno dei pochissimi obiettivi ad usare lenti più “trasparenti” all'UV ed avere i trattamenti antiriflesso su lunghezze d'onda diverse dalle standard. A questo proposito ci è venuto incontro l'amico Gastone Dissette che ringraziamo per averci dato l'opportunità ti utilizzare questo rarissimo obiettivo.
Comunque in casa Nikon abbiamo da sbizzarrirci nello scegliere un'ottica adeguata; personalmente per questi lavori mi piace usare delle ottiche semplici ma calibrate. Calibrate significa “tarate in assistenza”: i parametri che entrano in gioco sono molti e ritrovarsi immagini fuori fuoco è facilissimo.
Gli obiettivi Nikkor che ho utilizzato per questo progetto sono:
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10.5mm f/2.8G ED DX Fisheye-Nikkor
per dipinti di grandi dimensioni o particolari inclinazioni (volte, cappelle) è sicuramente l'obiettivo più indicato; con un campo di 180° si riesce ad inquadrare qualsiasi raffigurazione e, considerata anche la sua eccellente luminosità, è particolarmente adatto ad interni di chiese, quasi sempre buie o scarsamente illuminate.
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50mm f/1.4D AF Nikkor
per l'utilizzo normale è semplice, leggero, di ottima qualità e si sposa bene a qualunque scopo, proprio per la sua enorme luminosità; usato a f/2.2 sui dipinti dà il meglio di sé. È molto lineare, ma “inciso” come un rasoio, ed abbinato alla fotocamera modificata riesce a tirar fuori anche quelle impercettibili linee che potrebbero essere sotto il dipinto stesso.
Come alternativa possiamo utilizzare anche il modello 50mm f/1.8 AF di recente disponibile anche in versione motorizzata AF-S.
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105mm UV NIKKOR 4.5
il migliore obiettivo che si possa trovare per questo tipo di utilizzo.
È uno dei pochissimi obiettivi che lavora con particolare trasparenza nella banda dell'UV e dell'IR: quindi con filtri specifici possiamo fotografare il reale infrarosso, ultravioletto o entrambi. Come dicevo prima si tratta però di un'ottica davvero introvabile se non, a prezzi elevati, nell'offerta dell'usato raggiungibile nel mercato globale via web.
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SCATTO REMOTO
Purtroppo, applicando i filtri ottici selettivi (di norma molto scuri), i tempi di scatto si abbassano drasticamente, per cui, oltre ad un robusto e stabile treppiedi, dovremo adottare la tecnica dell'autoscatto, o meglio ancora dello scatto remoto via cavo o wireless.
In questo caso ci sono tre alternative per la Nikon D70s modificata: il cavo di scatto remoto Nikon MC-DC1, il telecomando Nikon ML-L3 ad infrarossi o il comando remoto via cavo USB assieme al software Camera Control Pro 2 quando si opera con un portatile nelle vicinanze (approfondimenti nei precedenti eXperience: "Comandi di scatto per DSLR…" e "Uno scatto a distanza da 100 metri...").
ML-L3 Telecomando IR
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Nikon MC-DC1 Remote Cord
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FILTRI
Prima di arrivare alla soluzione finale, sono stati provati e riprovati una miriade di filtri di diverse marche e diversi tagli. In commercio ne esistono veramente tanti e quelli presi in esame sono stati i circolari con filettatura, sia per la semplicità di montaggio anche su diversi obiettivi, sia perchè non creano nessun riflesso indesiderato, che i filtri quadrati a lastrina invece producono, specialmente con l'uso del lampeggiatore flash.
Il taglio dei filtri usati è stato molto vario e, anche se in riflettografia infrarossa usiamo dei filtri da 720nm in su, abbiamo provato dei tagli anche in luce e filtri UV ed addirittura dei tagli mescolati tra luce infrarossa e ultravioletta (IRUV o XDP). Il filtro però di riferimento, cioè che riporti allo stato originale o più prossimo e quindi al visibile, è il filtro Filtro CC1.
Questo filtro montato esternamente, molto simile al filtro interno montato originariamente sui sensori, taglierà la luce infrarossa ed ultravioletta; una volta scattata una foto ad un particolare con varie filtratore, sarà opportuno scattarne anche una a luce visibile per averla sempre come termine comparativo di confronto.
Filtri a diversi tagli infrarosso
Filtro centrale per ripristinare lo scatto nel visibile.
ILLUMINAZIONE
Ovviamente la miglior fonte di luce infrarossa è il sole, ma in questo caso operando dentro una chiesa con scarsissima luce è stato necessario illuminare il dipinto con luce artificiale ed abbiamo usato un lampeggiatore Nikon SB-800, opportunamente modificato. L'SB-800 è eccellente per maneggevolezza anche grazie al supporto CLS che permette il suo controllo in remoto wireless, ma anche per il fatto che è possibile direzionarlo dove si vuole per concentrare o diffondere il fascio di luce IR dove è più necessario.
Naturalmente si trovano anche illuminatori a luce IR continua, ma sono molto costosi.
Modificare l'SB-800 in un flash ad emissione infrarossa è semplicissimo, poco costoso e non richiede modifiche fisiche l'apparecchio. Si dovrà solo prendere il coperchio diffusore del flash, intagliarlo nella parte frontale e sostituire la parte tagliata con una lastrina di un filtro IR dedicato allo scopo.
Non sarà mai da anteporre un filtro denso a contatto con lo schermo diffusore del lampeggiatore flash perché la mancata dissipazione di diffusione dell'energia luminosa nel visibile, genererà energia termica che brucerebbe fisicamente schermo e filtro oltre a danneggiare parabola e lampada xenon.
Molto importante è sapere a quale taglio di infrarosso si intende operare perché, se irradiassimo luce infrarossa da 1000nm e poi fotografassimo il dipinto con un filtro da 830nm, perderemo tutto la spettro iniziale infrarosso (nello specifico caso) che parte da circa 650nm-830mn.
Personalmente utilizzo un filtro molto leggero che lascia passare molta luce IR, in modo da poterne successivamente selezionare più selettivamente, in taglio ottico di ripresa, la porzione più congeniale alla specifica analisi.
Flash Nikon SB-800 con diffusore standard e diffusore modificato per luce infrarossa IR.
