Altre produzioni
Il laboratorio “Imaging for Humanities”, tra le sue peculiarità, ha iniziato lo sviluppo di soluzioni software dedicate alla didattica e alla ricerca nell’ambito dell’imaging digitale, con particolare attenzione ai contesti artistico-culturali e alle applicazioni per le scienze della formazione e dell’archeologia.
La produzione di strumenti software è pensata come supporto operativo ai corsi afferenti alla Scuola di Scienze della Formazione Primaria, dove gli studenti affrontano i fondamenti della rappresentazione visiva e della didattica dell’immagine, ma anche agli allievi del corso di laurea in Archeologia del Mediterraneo Classico, in cui il laboratorio contribuisce all’apprendimento delle tecniche di rappresentazione, visualizzazione e riproduzione digitale ad alta definizione di reperti e contesti archeologici.
La maggior parte dei software sono sviluppati in linguaggio Python, per favorire trasparenza dei processi, portabilità tra piattaforme e possibilità di estendere o personalizzare gli strumenti in ambito accademico, individuando anche la ricerca come ambito applicativo.
Questi strumenti informatici perseguono una duplice finalità: da un lato introdurre in modo controllato ai principi dell’imaging digitale (formati, risoluzione, campionamento), dall’altro rendere comprensibili e sperimentabili i workflow di gestione del colore, dalla cattura alla visualizzazione.
È stato sviluppato un applicativo didattico per la manipolazione di base delle immagini digitali, che guida gli studenti attraverso operazioni fondamentali come ritaglio, ridimensionamento, regolazione di luminosità e contrasto, mantenendo costante attenzione alla corretta interpretazione di pixel, istogrammi e profondità di bit.
Un secondo strumento è dedicato in modo specifico alla correzione del colore, permettendo di esplorare profili ICC, il bilanciamento del bianco, le curve tonali e il confronto tra diversi spazi colore, al fine di comprendere le implicazioni percettive e metriche delle scelte di workflow.
Per l’ambito della fotografia metrica, il laboratorio ha realizzato un applicativo che supporta l’insegnamento dei criteri di scelta della risoluzione ottimale, introducendo il calcolo della Ground Sample Distance (GSD) e la sua relazione con scala di rappresentazione e accuratezza del modello fotogrammetrico. Lo strumento consente agli studenti di simulare configurazioni di ripresa (parametri di camera, distanza, formato del sensore) e di valutarne l’impatto sul dettaglio metrico, con particolare riferimento ai rilievi di manufatti archeologici e architettonici.
Sono inoltre stati sviluppati plug‑in integrativi per software commerciali di fotogrammetria digitale, concepiti come estensioni specialistiche e non come prodotti autonomi, che si inseriscono nei workflow esistenti senza modificarne le funzionalità di base. Questi plug‑in automatizzano l’acquisizione e l’organizzazione degli scatti in ambienti controllati per reperti archeologici di piccole e medie dimensioni, gestendo sequenze di ripresa, metadati tecnici e impostazioni di ripetibilità, al fine di standardizzare il processo e migliorare la qualità dei modelli 3D destinati allo studio e alla documentazione.
Altre produzioni
Lo stativo per riprese verticali rappresenta una soluzione tecnologica avanzata e robotizzata per la documentazione digitale ad alta risoluzione di dipinti e opere d’arte su parete o supporto verticale. Progettato e realizzato dal laboratorio Imaging for Humanities del DISTUM, il sistema integra componenti professionali, automazione robotica e soluzioni ingegneristiche originali per garantire acquisizioni di altissima qualità nel pieno rispetto della conservazione delle opere, con particolare attenzione alla documentazione di dipinti di grandi dimensioni.
Il sistema si articola in tre elementi modulari progettati per garantire massima stabilità, precisione e automazione completa del processo di acquisizione. Il primo elemento è costituito da un telaio basso motorizzato, realizzato con profili in alluminio e dotato di attuatori lineari che consentono la traslazione automatica del telaio lungo l’asse orizzontale.
Il secondo elemento è costituito da una struttura verticale imponente, composta da quattro montanti in fibra di carbonio. La scelta di tale materiale non è casuale: esso garantisce un rapporto resistenza-peso eccezionale, eliminando le vibrazioni e le oscillazioni che potrebbero compromettere la nitidezza delle acquisizioni. Un sistema di movimentazione verticale automatizzato permette al telaio trapezoidale di scorrere verticalmente lungo i montanti in carbonio con precisione millimetrica.
Il terzo elemento è costituito da un telaio trapezoidale mobile che ospita la fotocamera Hasselblad X2D-100C e il sistema di illuminazione. Questo componente, realizzato con tubi in carbonio di diversi diametri e componenti prototipati in stampa 3D rappresenta l’elemento mobile che scorre verticalmente lungo i montanti principali. La configurazione trapezoidale consente di posizionare la fotocamera al vertice superiore, mantenendo una distanza ottimale dall’opera e distribuendo il sistema di illuminazione in modo simmetrico. Il telaio è dotato di un sistema di oscuramento in tessuto che elimina la luce ambientale garantendo condizioni di illuminazione completamente controllate.
L’illuminazione rappresenta l’elemento più critico nella documentazione fotografica di dipinti, dove la rilevazione di dettagli come pennellate, craquelure, ritocchi e caratteristiche materiche richiede un controllo assoluto delle condizioni luminose. Per questo motivo il sistema integra 32 illuminatori LED Relio² ad alta resa cromatica, identici a quelli utilizzati nello stativo orizzontale.
Gli illuminatori sono disposti secondo uno schema geometrico accuratamente studiato: sedici LED sono posizionati a 45° rispetto al piano di acquisizione, montati su supporti prototipati in stampa 3D e fissati a braccialetti addizionali in carbonio da 30 mm di diametro e 1000 mm di lunghezza, che si inseriscono sopra i montanti principali. Altri sedici LED sono invece inclinati a 15°, montati su analoghi supporti e fissati a prolunghe in carbonio.
Il sistema è dotato di sofisticati strumenti di verifica e controllo qualità. Tre distanziometri laser sono posizionati sul telaio trapezoidale (due nella parte superiore e uno in quella inferiore) e misurano continuamente la distanza dall’opera, garantendo che sia mantenuta costante con tolleranza di ±1 mm su tutta la superficie del dipinto. Una livella torica digitale applicata alla crociera di base verifica costantemente la planarità del sistema.
Lo stativo trova applicazione ideale nella documentazione ad alta risoluzione di dipinti di ogni dimensione, dalla piccola tavola rinascimentale alle grandi tele barocche. La configurazione verticale è la soluzione naturale per opere montate su telaio o incorniciate, permettendo di posizionare l’opera in modo stabile su un cavalletto o supporto dedicato e di operare frontalmente con il sistema completamente automatizzato.
Il sistema offre significativi vantaggi rispetto a metodologie tradizionali e anche rispetto allo stativo orizzontale quando si tratta di dipinti. Innanzitutto garantisce una totale non invasività: l’opera rimane nella sua posizione naturale verticale e l’acquisizione è completamente contactless, senza necessità di movimentare o distendere opere che potrebbero essere fragili o di valore inestimabile. L’automazione elimina la variabilità umana, garantendo risultati costanti e ripetibili indipendentemente dall’operatore. La velocità di acquisizione è significativamente superiore: un dipinto che richiederebbe ore di lavoro manuale può essere documentato in una frazione del tempo, riducendo anche l’esposizione complessiva alla luce degli illuminatori. La precisione dei sistemi di controllo (distanziometri laser e livella digitale) garantisce geometria perfetta anche su opere di grandi dimensioni o con superfici non perfettamente planari.
La versatilità del sistema lo rende adattabile a diverse situazioni operative. La presenza di ruote girevoli permette di spostare lo stativo anche in spazi espositivi complessi, raggiungendo opere in situ senza necessità di rimozione. Il sistema di oscuramento integrato permette di operare anche in ambienti non completamente controllati dal punto di vista dell’illuminazione, garantendo condizioni costanti. La connettività Wi-Fi elimina la necessità di cavi di comando che potrebbero limitare il posizionamento. L’alimentazione richiede solo una presa elettrica standard, rendendo il sistema utilizzabile praticamente ovunque.
Lo stativo è stato realizzato in affiancamento al team dell’Alma Mater Studiorum – Università di Bologna, nell’ambito del progetto “GIGAPIXEL – Gigapixel imaging e dipinti di grande formato”. GIGAPIXEL è un progetto di ricerca industriale approvato sul “Bando per progetti di ricerca industriale strategica rivolti agli ambiti prioritari della Strategia di Specializzazione Intelligente 2023-2024” all’interno del PR-FESR EMILIA ROMAGNA 2021-2027, e finanziato all’Ateneo di Bologna.
Link: https://www.progettogigapixel.it/
Altre produzioni
Lo stativo per riprese orizzontali rappresenta una soluzione tecnologica avanzata per la documentazione digitale ad alta risoluzione di opere d’arte su supporto cartaceo e pergamenaceo. Il sistema integra componenti professionali e soluzioni ingegneristiche originali per garantire acquisizioni di altissima qualità nel pieno rispetto della conservazione delle opere.
Il sistema si articola in due elementi modulari progettati per garantire massima stabilità e precisione. Il primo elemento è costituito da un piano di acquisizione mobile, realizzato attraverso un telaio scorrevole che consente la traslazione del piano di ripresa lungo due assi ortogonali, con un’escursione massima di 880×700 mm. Questa configurazione permette di acquisire opere di grandi dimensioni attraverso una sequenza di scatti parziali successivamente assemblati in post-produzione, superando così i limiti dimensionali dell’area di ripresa singola. Il piano è dotato di un sistema di retroilluminazione integrato, composto da strisce LED lineari incorporate nello spessore del telaio scatolare, che consente l’acquisizione in trasparenza per la documentazione di filigrane e dettagli altrimenti invisibili alla luce riflessa.
Il secondo elemento è costituito da una struttura verticale troncopiramidale, dove quattro montanti inclinati in alluminio ospitano il sistema di illuminazione e convergono verso il vertice dove è posizionata una fotocamera Hasselblad X2D-100C. Questa configurazione geometrica non è casuale: garantisce stabilità strutturale ottimale e permette di distribuire le sorgenti luminose in modo simmetrico attorno all’area di ripresa, minimizzando ombre e riflessioni indesiderate. La fotocamera è montata su una guida lineare di precisione che ne consente il posizionamento millimetrico e la perfetta perpendicolarità rispetto al piano di acquisizione, caratteristica fondamentale per evitare distorsioni prospettiche nelle riprese di documenti piatti.
L’illuminazione rappresenta l’elemento più critico nella documentazione fotografica di beni culturali, dove l’obiettivo non è solo creare un’immagine esteticamente gradevole, ma documentare fedelmente caratteristiche cromatiche e materiche dell’opera. Per questo motivo il sistema integra 32 illuminatori LED Relio² ad alta resa cromatica, con indice CRI superiore al 95% e TLCI fino al 98%, caratteristiche che garantiscono una riproduzione cromatica fedele e priva delle dominanti tipiche di sorgenti luminose meno performanti. La temperatura colore costante di 4000°K è stata scelta per rappresentare un compromesso ottimale tra luce diurna naturale e condizioni di visualizzazione standard.
Gli illuminatori sono disposti secondo uno schema geometrico accuratamente studiato: sedici LED sono posizionati a 45° rispetto al piano di acquisizione, distribuiti simmetricamente sui quattro lati denominati convenzionalmente Nord, Est, Sud e Ovest, per garantire un’illuminazione uniforme e diffusa su tutta la superficie dell’opera. Altri sedici LED sono invece inclinati a 15° con la medesima disposizione quadripartita, con l’obiettivo di enfatizzare dettagli superficiali e caratteristiche di texture che potrebbero altrimenti rimanere poco evidenti. Questa doppia angolazione non è ridondante: permette di acquisire sequenze fotografiche con diverse condizioni di illuminazione, essenziali per tecniche di elaborazione avanzate.
Il controllo indipendente dei gruppi di illuminatori avviene tramite due pulsantiere USB che consentono l’accensione e lo spegnimento selettivo secondo sequenze predefinite. L’esposizione alla luce è accuratamente controllata e documentata: con un’intensità di 3000 lux e un tempo di acquisizione tipico di 2,5 minuti per completare una sequenza, l’opera riceve un’esposizione equivalente a soli 60 lux/ora, pari a circa 1 ora e 10 minuti di esposizione standard a 50 lux. Questo dato è fondamentale dal punto di vista conservativo, poiché garantisce che l’operazione di documentazione non contribuisca in modo significativo al degrado fotochimico dell’opera, rispettando così i più stringenti protocolli museali.
Al momento è in corso di realizzazione un sistema di modifiche sostanziali al prototipo, che include il posizionamento di filtri polarizzatori regolabili sia per le sorgenti luminose che per la fotocamera, al fine di agevolare l’utilizzo di tecniche di cross-polarization per l’acquisizione di materiali lucenti come i metalli.
Lo stativo trova applicazione ideale nella documentazione ad alta risoluzione di dipinti, disegni, acquerelli, stampe, manoscritti e documenti d’archivio, dove l’illuminazione uniforme e calibrata garantisce una riproduzione fedele che può servire tanto per catalogazione e studio quanto per produzioni editoriali di alta qualità. La configurazione orizzontale è particolarmente adatta per opere fragili o di grande valore che non possono essere movimentate in verticale, permettendo di posizionare l’opera comodamente sul piano di ripresa e operare dall’alto senza rischi.
Una funzionalità particolarmente apprezzata è la capacità di documentare filigrane su carta e pergamena. Mediante l’attivazione del sistema di retroilluminazione integrato e la disattivazione degli illuminatori Relio², è possibile acquisire immagini in trasparenza che evidenziano la struttura del supporto, rivelando marchi d’acqua, linee di vergatura e altri dettagli della manifattura cartaria che rimangono completamente invisibili in luce riflessa.
Il sistema offre significativi vantaggi rispetto a metodologie tradizionali. Innanzitutto garantisce una totale non invasività: l’acquisizione è completamente contactless e l’esposizione alla luce è minima e controllata, rispettando i più stringenti protocolli conservativi. La riproducibilità è un altro punto di forza: tutti i parametri di acquisizione sono documentati, controllati e ripetibili, permettendo di eseguire campagne di documentazione successive a distanza di anni con risultati comparabili, caratteristica essenziale per il monitoraggio dello stato di conservazione. La versatilità del sistema lo rende adattabile a diverse tipologie di opere e tecniche di acquisizione, dalla semplice fotografia di documentazione fino a metodologie avanzate come RTI o imaging multispettrale.
Lo stativo è stato realizzato in affiancamento al team dell’Alma Mater Studiorum – Università di Bologna, nell’ambito del progetto “GIGAPIXEL – Gigapixel imaging e dipinti di grande formato”. GIGAPIXEL è un progetto di ricerca industriale approvato sul “Bando per progetti di ricerca industriale strategica rivolti agli ambiti prioritari della Strategia di Specializzazione Intelligente 2023-2024” all’interno del PR-FESR EMILIA ROMAGNA 2021-2027, e finanziato all’Ateneo di Bologna.
Link: https://www.progettogigapixel.it/
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