Laboratori — Laboratorio Imaging for Humanities

I. Contesto e Genesi del Laboratorio

Il Laboratorio Imaging for Humanities è un’infrastruttura scientifica di eccellenza sviluppata nell’ambito del progetto “Dipartimento di Eccellenza” del Dipartimento di Studi Umanistici (DISTUM) dell’Università degli Studi di Urbino Carlo Bo.

La sua realizzazione si inserisce nelle azioni pianificate per il triennio 2023–2025 e corrisponde a un’implementazione di Livello 1 prevista nella proposta progettuale originaria.

Il laboratorio nasce con l’obiettivo di creare un contesto multidisciplinare in cui ricerca scientifica e didattica convergono nell’applicazione delle più recenti tecniche di digitalizzazione alla modellazione tridimensionale di:

  • opere d’arte
  • manufatti archeologici
  • beni culturali
  • dipinti, disegni e manoscritti antichi

L’infrastruttura valorizza l’integrazione tra competenze tecnologiche avanzate e studio del patrimonio culturale, con particolare attenzione alla documentazione scientifica e alla restituzione digitale ad alta precisione.

Inaugurazione ufficiale: 29 ottobre 2024
Stato del laboratorio: pienamente operativo

L’implementazione del laboratorio è stata accompagnata da un processo progettuale metodologicamente strutturato. Le attività preliminari hanno incluso la documentazione fotografica dello stato dei luoghi e il rilievo metrico dei locali di Palazzo Albani mediante tecnologia Terrestrial Laser Scanning (TLS).

Successivamente è stato realizzato un modello BIM (Building Information Modeling) delle sale, destinato alla documentazione strutturata delle informazioni e alla pianificazione degli interventi progettuali e manutentivi.

Particolare attenzione è stata riservata al rispetto delle prescrizioni normative relative agli edifici storici vincolati. Gli interventi sono stati autorizzati secondo una logica di bassa invasività, compatibile con la tutela delle stratificazioni storiche di Palazzo Albani e con le esigenze operative del laboratorio.

II. Localizzazione e Configurazione Spaziale

  • Sede: Palazzo Albani, Via Bramante 17, 61029 Urbino (PU)
  • Collocazione: Ex Aula B1
  • Superficie totale: 128 mq
  • Capienza: 20 postazioni operative

Il laboratorio si articola in due sale principali collegate da un corridoio intermedio:

  • Sala principale (circa 98 mq): nucleo operativo dedicato alla ricerca sperimentale e alla didattica avanzata
  • Saletta adiacente (circa 13 mq): spazio tecnico-amministrativo, accoglienza e ricovero sicuro delle attrezzature di maggior valore
  • Corridoio intermedio (circa 17 mq): accesso esclusivo alle pertinenze del laboratorio e area per allestimenti espositivi temporanei o semi-permanenti

Il corridoio è stato inoltre attrezzato con arredi specifici non invasivi e con uno schermo touch da 55 pollici, destinato alla presentazione interattiva delle attività e dei progetti in corso.

Caratteristiche architettoniche e interventi conservativi

Gli interventi di adeguamento sono stati realizzati nel pieno rispetto delle caratteristiche architettoniche dell’edificio storico.

La sala principale è stata tinteggiata con cromia Pantone Warm Gray 429 (RAL 7038), scelta per ridurre sovrailluminazioni e riflessioni parassite della luce naturale, migliorando così l’accuratezza della replica digitale dei colori nelle acquisizioni fotografiche in situ.

Particolare cura è stata dedicata anche all’accessibilità delle postazioni di lavoro e alla flessibilità degli spazi. Il parziale rifacimento e la messa a norma degli impianti elettrici hanno previsto l’installazione di strutture mobili a parete progettate appositamente per il laboratorio, in modo da servire i tavoli tramite linee elettriche aeree senza intralcio.

L’illuminazione artificiale è stata completamente riprogettata con armature illuminanti a 4000 °K e indice di resa cromatica CRI superiore al 90%, capaci di garantire una luce diffusa, omogenea e corretta in ogni configurazione operativa.

III. Attività di Ricerca e Applicazioni Scientifiche

Le attività di ricerca del laboratorio si concentrano sulla digitalizzazione ad altissima risoluzione e sulla modellazione tridimensionale di opere di interesse storico-culturale.

Gli ambiti principali comprendono:

  • documentazione scientifica di opere d’arte
  • digitalizzazione di manoscritti antichi
  • rilievo e modellazione di manufatti archeologici
  • ripresa fotografica colorimetricamente controllata
  • fotogrammetria digitale ad alta accuratezza metrica e cromatica

Progetti e convenzioni di ricerca

Centro Internazionale di Studi di Architettura Andrea Palladio (CISAAP), Vicenza

Il laboratorio ha sviluppato un’applicazione digitale per la visualizzazione interattiva in Real Time Rendering di 33 disegni originali di Andrea Palladio.

La campagna di digitalizzazione ha raggiunto una risoluzione di acquisizione pari a 0,07 mm, permettendo l’esplorazione dettagliata delle tecniche grafiche e delle varianti progettuali presenti nei documenti originali.

Comune di Pieve di Cento (Bologna)

È in corso uno studio per la digitalizzazione dell’opera Annunciazione del Guercino (1646), con attenzione agli aspetti divulgativi e alla valorizzazione digitale.

Le attività comprendono documentazione fotografica ad altissima risoluzione, analisi delle superfici pittoriche e produzione di modelli tridimensionali utili anche per finalità conservative.

RE:LAB, Reggio Emilia

Il laboratorio partecipa a collaborazioni per progetti di ricerca dedicati alla valorizzazione del patrimonio culturale attraverso tecnologie innovative di fruizione digitale, con particolare attenzione ai sistemi di visualizzazione immersiva e alle piattaforme interattive.

Image Engineering GmbH & Co., Germania

La collaborazione con l’azienda, leader nella produzione di strumentazioni per il controllo qualità delle immagini, riguarda attività di sperimentazione congiunta e validazione scientifica delle metodologie di acquisizione fotografica applicate ai beni culturali.

Area di acquisizione fotografica a condizioni controllate

All’interno del laboratorio è stata realizzata un’area dedicata alla produzione di immagini colorimetricamente corrette di dipinti, disegni e manoscritti antichi.

Lo spazio, di circa 3 × 3 × 3 metri, è delimitato da strutture mobili opache nere impermeabili alla luce esterna, compresa la copertura. Questa configurazione consente di lavorare in totale indipendenza dalle condizioni ambientali, garantendo la riproducibilità scientifica delle acquisizioni fotografiche.

IV. Dotazioni Strumentali e Tecnologiche

Il laboratorio dispone di apparecchiature scientifiche avanzate per la digitalizzazione e la documentazione tridimensionale dei beni culturali, selezionate per qualità tecnica e idoneità alle applicazioni di ricerca.

Apparecchiature fotografiche e di ripresa

Fotocamera Hasselblad X2D-100C

Sistema mirrorless medio formato da 100 megapixel (11656 × 8742 pixel; dimensione del pixel 3,76 μm), corredato da obiettivi Hasselblad XCD 3.5/120mm e XCD 2.5/38V.

Rappresenta una soluzione di riferimento per la documentazione digitale ad alta definizione dei beni culturali.

Apple iPhone 15 Pro (n. 2)

Dispositivi dedicati esclusivamente alle riprese fotografiche in laboratorio, utilizzati per acquisizioni rapide e per attività didattiche legate alla fotogrammetria digitale tramite dispositivi mobili.

Illuminanti LED Relio2 (n. 36)

Sorgenti luminose a spettro continuo nel visibile, progettate per evidenziare con precisione anche le più sottili sfumature cromatiche e assicurare condizioni di ripresa controllate.

Illuminatori LED PROFOTO B10X Duo (n. 2)

Sistema di illuminazione professionale per configurazioni di ripresa che richiedono elevata potenza luminosa e controllo preciso delle caratteristiche spettrali.

Strumentazione per acquisizione tridimensionale

Scanner 3D iReal M3

Sistema a luce strutturata con risoluzione di misurazione pari a 0,1 mm alla distanza operativa di 40 cm, adatto alla documentazione di manufatti di piccole e medie dimensioni con elevata accuratezza geometrica.

Scanner laser Leica RTC360

Sistema basato su tecnologia Time of Flight integrata con Wave Form Digitizer, con velocità di acquisizione di 2 milioni di punti al secondo e risoluzione spaziale di 3 mm a 10 m.

È impiegato per il rilievo metrico di ambienti e per la documentazione tridimensionale di contesti architettonici e archeologici di medie e grandi dimensioni.

Workstation e software specializzato

Workstation portatili HP (n. 2)

Sistemi equipaggiati con processore Intel Core i9, 32 GB di RAM e scheda grafica NVIDIA RTX 3000, destinati all’elaborazione di dataset fotografici ad altissima risoluzione e al processing di modelli tridimensionali complessi.

Le workstation sono dotate di software specialistici per:

  • fotogrammetria digitale
  • elaborazione di nuvole di punti
  • controllo qualità fotografica
  • gestione dei flussi di lavoro per la documentazione digitale

Prototipi e strumentazioni personalizzate

Stativo prototipale per acquisizione su piano orizzontale

Si tratta di una soluzione avanzata per la documentazione digitale ad alta risoluzione di opere su supporto cartaceo e pergamenaceo, sviluppata in collaborazione con l’Alma Mater Studiorum – Università di Bologna.

Il sistema integra:

  • piano di acquisizione mobile con telaio scorrevole su due assi ortogonali
  • escursione massima di 880 × 700 mm
  • sistema di retroilluminazione per acquisizioni in trasparenza
  • fotocamera Hasselblad X2D-100C su guida lineare di precisione
  • 32 illuminatori LED Relio² ad alta resa cromatica

La configurazione è progettata per acquisire opere di grandi dimensioni tramite sequenze di scatti parziali poi assemblati in post-produzione, includendo anche la documentazione di filigrane e dettagli invisibili in luce riflessa.

Stativo prototipale robotizzato per acquisizione su piano verticale

Sistema robotizzato sviluppato interamente dal laboratorio per la documentazione ad alta risoluzione di dipinti e opere su parete o supporto verticale.

Il sistema comprende:

  • telaio basso motorizzato per la traslazione automatica orizzontale
  • struttura verticale in fibra di carbonio
  • telaio trapezoidale mobile con fotocamera e illuminazione integrata
  • 32 illuminatori LED Relio²
  • distanziometri laser con tolleranza di ±1 mm
  • livella torica digitale per il controllo della planarità
  • sistema di oscuramento in tessuto per eliminare la luce ambientale

L’automazione completa riduce la variabilità umana e garantisce acquisizioni costanti, ripetibili e adatte anche a opere in situ, senza necessità di rimozione.

V. Attività Didattiche e di Formazione

Il laboratorio integra ricerca avanzata e formazione specialistica, ospitando attività rivolte a:

  • studenti di corsi di laurea magistrale
  • dottorandi di ricerca
  • personale tecnico-amministrativo dell’Ateneo

L’approccio didattico è pratico-operativo e consente di acquisire competenze avanzate nell’uso delle tecnologie per la digitalizzazione e la documentazione tridimensionale dei beni culturali.

Corsi afferenti al laboratorio

Laboratorio di Fotogrammetria e GIS

Corso della Laurea Magistrale in Archeologia del Mediterraneo classico (LM-2), dedicato alle tecniche fotogrammetriche applicate alla documentazione archeologica e ai Sistemi Informativi Territoriali per la gestione spaziale dei dati.

Corso Open Badge

Percorso formativo intitolato “La fotografia nell’era delle Digital Humanities: intrecci tra costruzioni di immagini e conoscenze”, dedicato agli aspetti teorici e pratici della fotografia digitale applicata alla ricerca umanistica.

Workshop e formazione specialistica

Nel mese di ottobre 2023 il laboratorio ha organizzato un workshop di fotogrammetria digitale che ha coinvolto 22 studenti dell’Università di Bologna nella realizzazione di copie digitali di opere del Museo dei Gessi di Palazzo Albani.

Sono state inoltre ospitate attività formative con docenti del Gabinetto fotografico delle Gallerie degli Uffizi di Firenze, focalizzate su:

  • acquisizione fotografica colorimetricamente controllata
  • tecniche di illuminazione per superfici pittoriche
  • protocolli operativi per la gestione conservativa delle opere durante la ripresa

Disseminazione Scientifica

Il laboratorio partecipa regolarmente a iniziative di comunicazione pubblica della ricerca. Nelle edizioni 2024 e 2025 di SHARPER – Notte Europea dei Ricercatori, ha organizzato dimostrazioni pratiche delle tecnologie di digitalizzazione, permettendo al pubblico di osservare direttamente i processi di acquisizione fotografica ad alta risoluzione e di elaborazione di modelli tridimensionali.

Queste attività favoriscono la comprensione delle metodologie scientifiche applicate alla documentazione digitale del patrimonio culturale e promuovono il dialogo tra ricerca accademica e comunità territoriale.

Il laboratorio offre inoltre opportunità di formazione specialistica per il personale tecnico e amministrativo dell’Ateneo interessato ai temi della digitalizzazione dei beni culturali, della fotografia scientifica e delle tecnologie per le Digital Humanities.

Contatti

Laboratorio Imaging for Humanities
Dipartimento di Studi Umanistici (DISTUM)
Università degli Studi di Urbino Carlo Bo
Palazzo Albani, Via Bramante 17
61029 Urbino (PU)

Email: simone.garagnani@uniurb.it
Responsabile: Prof. Simone Garagnani

Persone

Simone Garagnani

Simone Garagnani

Titoli e formazione Simone Garagnani è ingegnere edile e dottore di ricerca in Ingegneria Edilizia e Territoriale. È specialista in metodi e tecnologie per la rappresentazione e la modellazione semantica 3D di opere pittoriche, antichi disegni, manufatti e complessi...

Stefano Amodio

Stefano Amodio

Titoli e formazione Stefano Amodio è ingegnere edile-architetto, laureato in Ingegneria Edile-Architettura con il massimo dei voti presso l’Alma Mater Studiorum – Università di Bologna. La sua formazione combina competenze tecnico-costruttive con conoscenze...

Novità ed eventi

Specifiche del laboratorio

Dopo una prima ricognizione dei luoghi in gestione al Dipartimento di Studi Umanistici DISTUM, in via Bramante a Urbino, sono state intraprese attività di progettazione specifica per l’insediamento del nuovo laboratorio. Si sono rispettate le richieste cogenti della normativa in merito all’intervento su edifici a caratterestorico monumentale: Palazzo Albani ai sensi dell’articolo 10, comma 1 del D.Lgs. 42/2004 e s.m.i. per effetto del D.M. del 09/01/1910, ai sensi dell’articolo 12 del D.Lgs. 42/2004 e s.m.i. per effetto del D.M. del 10/04/2006, ai sensi dell’articolo 11 del D.Lgs. 42/2004 e s.m.i. ai sensi dell’articolo 45 del D.Lgs. 42/2004 e s.m.i. e ai sensi dell’articolo 136 del D.Lgs. 42/2004 e s.m.i. è infatti sottoposto a tutela.

Dal momento che il laboratorio è collocato in quella che era precedentemente l’aula B1 dell’edificio tutelato, si è resa necessaria la redazione di una relazione tecnico–illustrativa e di una analisi storico–critica per l’istruzione di idonea pratica destinata all’attenzione della Soprintendenza Archeologia, Belle Arti e Paesaggio per le Provincie di Ancona e Pesaro e Urbino (SABAP). Tale documentazione, unitamente agli allegati tecnici necessari, è stata presentata nel luglio 2023 agli uffici prepostiSABAP, ottenendo parere favorevole per il proseguimento del progetto.

Gli interventi abilitati sono stati accuratamente realizzati seguendo la logica di bassa invasività e minore pericolo per le stratificazioni storiche esistenti, pur introducendo i nuovi elementi necessari al raggiungimento degli obiettivi laboratoriali. Ne costituisce un esempio la tinteggiatura delle pareti della sala principale del laboratorio, realizzata con una nuova cromia Pantone Warm Gray 429 (codice RAL 7038) differente dall’originaria, necessaria però a ridurre sovrailluminazioni e riflessioni parassite della luce naturale. L’intervento di tinteggiatura è stato realizzato per contrastare le criticità di visualizzazione e acquisizione fotografica corretta derivanti dal precedente colore di intonaco parietale, che avrebbe potuto inficiarel’accuratezza della replica digitale dei colori svolta all’interno dei locali.

Parimenti, si è posta attenzione al rispetto delle caratteristiche di accessibilità per le postazioni di lavoro e per i loro ambiti di ingombro, privilegiando la maggiore flessibilità nella fruizione degli spazi: oltre a parziale rifacimento e messa a norma degli impianti elettrici (con produzione di elaborati tecnici specifici anch’essi derivanti dal modello BIM), infatti, sono state approntate strutture mobili a parete in grado di servire senza intralcio i tavoli di lavoro mediante linee elettriche aeree. In questo modo le apparecchiature (calcolatori, lampade, apparecchi di ripresa, ecc..) possono essere utilizzate in diverse configurazioni pur mantenendo la necessaria sicurezza e fruibilità.

Questi componenti dedicati sono stati dapprima progettati, poi prodotti in officina per le esigenze esclusive del laboratorio. Anche l’illuminazione artificiale è stata completamente rivista per le nuove attività insediate, mediante la sostituzione delle lampade a parete esistenti con armature illuminanti aventi caratteristiche più idonee alla  fruizione laboratoriale (temperatura di colore di 4000 °K, resa cromatica CRI elevata maggiore del 90%); le nuove lampade sono state ordinate dopo attenta valutazione progettuale coadiuvata dalla consulenza diretta dei produttori commerciali; il loro orientamento consente di ottenere una illuminazione omogena e diffusa sfruttando le superfici delle volte in copertura. Le postazioni di lavoro risultano in questo modo correttamente illuminate in ogni loro configurazione, garantendo ulteriore vantaggio all’utilizzo dinamico degli spazi, adattabili ad esigenze diverse in ragione di un layout rapidamente modificabile dal momento che sedute e tavoli sono stati immaginati come supporti mobili. I piani orizzontali, ad esempio, possono essere facilmente movimentati essendo dotati di supporti su ruote, nonché ricollocati in aree diverse del laboratorio in posizione verticale (operando su apposite cerniere). Questi tavoli assumono quindi una nuova funzione comparabile a lavagne o pannelli per la presentazione di lavori o la discussione di progetti in corso di esecuzione, favorendo attività didattiche e di disseminazione. Gli arredi con queste caratteristiche sono stati selezionati ed acquisiti dopo attenta valutazione. All’interno del laboratorio è stata poi concepita un’area specifica a condizioni di luminosità controllata, destinata alla realizzazione di immagini colorimetricamente corrette di opere artistiche pittoriche, disegni, e manoscritti antichi. Tale area (di volume pari circa a m. 3x3x3) è delimitata da strutture mobili verticali opache di colore scuro, rese impermeabili alla luce esterna su tutti i lati, compresa la copertura. Essa occupa una superficie di circa 9 metri quadrati, consentendo agli operatori di collocare e usare internamente apparecchiature di ripresa e illuminanti in totale indipendenza dalle condizioni esterne. Le attività di ripresa previste in questa fase tramite l’utilizzo di smartphones potranno avvenire anche in quest’area ad essi adattabile. I componenti necessari alla realizzazione della struttura (non rigidamente vincolata a terra, quindi non permanente) sono in via di acquisizione dai più importanti produttori di pannelli destinati a set fotografici, adattati in maniera esclusiva per le finalità dell’infrastruttura.
Dal punto di vista strumentale il laboratorio è dotato di apparecchiature all’avanguardia per le riprese fotografiche: è stata avviata la fornitura di una fotocamera Hasselblad X2D 100C, medio formato da 100 megapixel di risoluzione, stato dell’arte per ciò che attiene l’acquisizione digitale ad alta definizione. L’ apparecchio fotografico è collocabile su uno stativo di ripresa ricoverabile nell’area controllata del laboratorio. Esso è stato appositamente progettato e disegnato per le finalità del laboratorio, oltre che già prodotto in forma prototipale come primo prodotto delle attività dell’infrastruttura. Lo strumento è costituito da profili rigidi in alluminio, interconnessi mediante giunzioni customizzate e realizzate tramite prototipazione rapida (stampa 3D in nylon PA12). Una sovrastruttura a piramide destinata ad alloggiare la fotocamera e 32 luci LED dal comportamento fisico certificato (altissima resa cromatica ed emissione di uno spettro continuo delle frequenze  luminose percepibili dall’occhio umano) consente una configurazione solidale tra i componenti. La struttura fa da telaio a distanza fissa rispetto ad un piano orizzontale sottostante, traslabile secondo le due direzioni parallele al suolo, costruito per ospitare disegni e dipinti di grandi dimensioni. I movimenti del piano agevolano le riprese in sequenza, così da acquisire grandi formati con più scatti poi mosaicabili tra loro. Il piano, costituito da una superficie trasparente ricoperta da un pannello nero, può inoltre essere modificato rimuovendo il pannello e attivando una ulteriore sorgente di illuminazione diffusa sottostante, idonea alla visualizzazione di vergelle e filigrane presenti nelle carte dei documenti oggetto di acquisizione fotografica.

Il prototipo realizzato è stato collaudato nel febbraio 2024 mediante l’esecuzione di scatti destinati alla documentazione di 33 disegni originali di Andrea Palladio, conservati presso il Centro Internazionale di Studi di Architettura Andrea Palladio CISAAP a Vicenza. Le risultanze delle attività di progetto del laboratorio, lo sviluppo delle lavorazioni ad esso dedicate, gli acquisti per le forniture, la costruzione del prototipo dello stativo, e la preliminare campagna di testing su disegni antichi, sono state monitorate attraverso una serie regolare di riunioni specifiche di aggiornamento, durante le quali si sono presentati e discussi gli stati di avanzamento dei lavori pertinenti a ciascuna fase di sviluppo del progetto. Durante tali riunioni si sono accuratamente valutate le tempistiche di approvvigionamento per le forniture, le necessità amministrative e di rendicontazione contabile, l’entità delle spese sostenute e sostenibili, oltre che le migliori modalità di installazione e collocazione di apparati e arredi nei locali del laboratorio. È stata contestualmente avviata la pratica di fornitura e posa in opera per un armadio blindato, collocabile in una piccola stanza indipendente dalla maggiore area di lavoro del laboratorio, destinato ad accogliere e proteggere le attrezzature fotografiche a corredo dell’infrastruttura. Un nuovo logo identificativo del laboratorio, da utilizzare nei comunicati e nei documenti ufficiali, e la pianificazione dei contenuti che verranno ospitati sul sito web dedicato al Dipartimento di eccellenza, raggiungibile mediante collegamento dal portale di Ateneo, fanno parte delle azioni intraprese per definire l’immagine e l’identità del nuovo laboratorio.