Fisica per i beni culturali

Sistemi di descrizione del colore

Esistono tanti sistemi che quantificano numericamente un colore, ad esempio RGB, CMYK, CIELab, etc. Il colore viene descritto da un vettore tridimensionale di coordinate. Esse vanno ad indicare un preciso punto dello spazio colorimetrico dove si trova quel colore. Le lunghezza d'onda dei tre colori primari sono state standardizzate dalla commissione CIE (International Commission of Illumination).

CIE XYZ 1931

È il primo sistema che consente di individuare matematicamente il colore in maniera oggettiva e assoluta. Posso riprodurre un colore basandomi sulle quantità dei 3 colori fondamentali che in questo caso sono RGB. Guardo con un angolo di 2°, visione reale. Per una misura soggettiva del colore si torna alla teoria di Young e quindi alla sensibilità spettrale dei tre tipi di coni: TEORIA DEL TRISTIMOLO secondo cui ogni colore percepito può essere rappresentato come un punto in uno spazio 3D detto spazio del Tristimolo.

Stimolo, diretto o indiretto, va a stimolare la sensibilità dell’RGB. Può essere comodo crearsi delle coordinate di cromaticità: x, y, z. Queste coordinate di un dato colore, caratterizzato dalle intensità relative delle curve spettrali tristimolo che lo riproducono. La somma delle tre coordinate ci da 1 quindi due soltanto sono sufficienti per individuare un colore. La variabile libera mi serve per descrivere la luminosità Y.

SPAZIO DEL TRISTIMOLO XYZ NEL SISTEMA CIE 1931

Il vettore Q = (X, Y, Z) è un vettore tristimolo e il punto q = (x, y, z) ne rappresenta la cromaticità. A partire dalle componenti tricromatiche X, Y, Z si possono definire le coordinate tricromatiche x, y, z tramite i seguenti rapporti adimensionali:

X = x / (x + y + z)

Y = y / (x + y + z)

Z = z / (x + y + z)

Rappresentando in un piano cartesiano le radiazioni monocromatiche in termini di coordinate tricromatiche x e y, si ottiene il diagramma di cromaticità (x, y) CIE 1931.

Le nel lato curvo abbiamo i colori spettrali, in quello retto quelli non spettrali e al centro il bianco. Più ci si allontana dal bianco più aumenta la saturazione. La lunghezza d'onda dominante di un colore si trova sul 32 coordinate cromatiche assumono valori da 0 a 1. Il bianco è la parte del bordo del diagramma a forma di U rovesciata. Quindi posso indicare le coordinate XYZ o le coordinate xy e la percentuale di luce che riflette quell'oggetto (luminosità) Y. Un altro metodo oltre all'xyz è l'Yxy ovvero lo Spazio colore. Esso è uno spazio vettoriale, ci consente di rappresentare uno spazio tramite l'utilizzo di vettori che servono a costruire lo spazio e determinano quali proprietà esso possiede. L'alternativa al tristimolo è: Luminosità, lunghezza d'onda dominante e saturazione. Questa viene usata nell'industria. È importante stabilire un preciso riferimento alle condizioni di

illuminazioni in cui si trova il colore in esame. Si utilizza uno standard CIE, la luce diurna media, data dal punto C del diagramma di cromaticità. L'illuminante deve essere chiaro, lo si deve conoscere. Lo spazio CIE xzY è risultato però poco uniforme, distinguiamo i colori quando cambiamo lunghezza d'onda di almeno 5 nm. È stato quindi creato uno spazio diverso, deformato, in cui l'occhio percepisce i cambiamenti di colore: es. CIE Luv. L'angolo di osservazione è stato inoltre portato da 2° a 10°.

13.2. SISTEMA CIELuv

La coordinata Y è stata sostituita dalla coordinata L (luminosità). Questo sistema è utilizzato per i sistemi che sfruttano la sintesi additiva ovvero monitor e TV. Schiaccia i colori giallo, marrone, arancio e rosso in un'area relativamente piccola. Lo spazio risulta più uniforme del precedente CIExyY.

13.3. SPAZIO L*a*b*

L* = Luminosità, bianco/nero. Valori da 0 a 100.

a* = +rosso/-verde.

Il valore di C*, detto anche croma o saturazione, è uguale al modulo del raggio vettore OP ed è un indice della saturazione di colore. C* al centro è uguale a 0 e spostandosi dal centro aumenta.

0° = angolo +a* (rosso)

90° = angolo +b* (giallo)

170° = angolo -a* (verde)

270° = angolo -b* (blu)

La saturazione C* e la tinta h* sono definite da:

Gli spazi di colore elencati fin'ora erano tutti spazi colore INDIPENDENTI dal dispositivo.

Vedremo ora gli spazi colore dipendenti dal dispositivo:

13.5. SPAZIO COLORE RGB

Descrive i colori in base alle percentuali di rosso, blu e verde. Il colore viene diviso per le tre componenti dando luogo alla sintesi additiva e si misura la percentuale di ciascuna componente. Le tre coordinate possono assumere solo valori numerici positivi da 0 a 255. È lo spazio colore dei monitor scanner.

13.6. SPAZIO COLORE CMYK o CMY

Descrive i colori indicando la percentuale di luce ciano, magenta e giallo di cui un colore

è composto. Il colore viene diviso nelle tre componenti dando luogo a sintesisottrattiva e si misura la percentuale di ciascuna componente. Il valore di K (nero) nonè una quarta dimensione del vettore, ma ma una combinazione lineare delle prime tre,effettuata al fine di rendere migliore il risultato della stampa. 34C, M e Y possono assumere solo valori numerici interi e positivi che vanno da 0 a 100.È lo spazio colore delle stampanti.

13.7.SORGENTI E ILLUMINANTI STANDARD CIENella formazione del colore l’illuminazione è importante.-Illuminante standard D65 luce del giorno media. Contiene anche dell’UV. Utilizzata per la misurazione di campioni che verranno illuminati dalla luce del giorno, incluse leradiazioni UV.-Illuminante standard C luce del giorno media. Esclusa la regione dell’UV. Percampioni illuminati alla luce del giorno nella regione del visibile. È la più utilizzata, conuna curva che assomiglia a quella del

corpo del corpo nero.-Illuminante standard A Luce incandescente. Misurazione per campioni illuminati da lampade a incandescenza.Il CORPO NERO non presenta riflessione, emette radiazioni di lunghezza d'onda proporzionale a T. Il suo colore dipende quindi dalla T.La TEMPERATURA DI COLORE è il valore che specifica la tonalità della luce emessa da un illuminante rispetto all'emissione del corpo nero.Luce fredda = T di colore altaLuce calda = T di colore bassa

13.8.STRUMENTI DI MISURAZIONE-Colorimetro è uno strumento analogo allo spettrofotometro ma misura direttamente le coordinate CIE (XYZ e Lab) senza ottenere uno spettro della luce riflessa dall'oggetto. Calcola da solo la riflettanza dell'oggetto. L'illuminante usato è oil C o il D65. Ha una misura puntiforme.

Fotocamera digitale se opportunamente caratterizzata-Spettrofotometro in riflettanza spettro della luce riflessa o trasmessa dal campione e coordinate colorimetriche

XYZ e Lab.13.9 LAMPADELampade a incandescenza emettono secondo lo spettro di un corpo nero, con uno spettro continuo (tutti i colori sono emessi).Lampade alogenee si riscalda emettendo e consumando il filamento.Lampade dicroiche sono anche dette lampade fredde. Non emettono sulla base della loro T, quindi sono le più adatte per il restauro.Luci a led tramite corpo semisolido. Non dipende dalla T, si uniscono due semiconduttori, applicando una differenza di tensione, gli elettroni fanno un salto dipotenziale, dando luce. Non emettono UV o IR. 3514.

LA CAPPELLA SISTINAPARAMETRI AMBIENTALI PER LA CONSERVAZIONE NELL’AMBIENTE SISTINO14.1.INTRODUZIONELe caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche di qualsiasi ambiente aereo, condizionano lo stato di conservazione degli oggetti presenti in quanto esse interagiscono con le caratteristiche dei materiali di cui sono costituiti gli oggetti stessi. Vi è la necessità quindi di monitorare costantemente

L'andamento dei parametri ambientali, ma anche la temperatura di superficie delle pareti, il numero di presenza, il biossido di carbonio e le polveri sospese. A partire dal 2010, sono iniziate queste misurazioni all'interno della Cappella Sistina. Nel 2012 è stato consegnato alla Direzione del Museo il documento relativo con: caratterizzazione delle condizioni microclimatiche della Cappella, valutazione delle prestazioni del sistema di climatizzazione relativamente al mantenimento di corrette condizioni finalizzate alla conservazione dei dipinti murali.

14.2. CARATTERISTICHE DELL'AMBIENTE SISTINO3

Ha un volume di 11.300 m con un pavimento 41x14 m e un'altezza, dal pavimento alla volta, di 21m. Vi sono due passaggi di ingresso e uscita dei visitatori, entrambi di dimensioni molto ridotte, mentre quella dei gruppi è più grande. L'ambiente interno non ha scambi diretti d'aria con l'ambiente esterno, ad eccezione delle 12 finestre laterali.

costantemente chiuse. La struttura muraria è di notevole spessore, per cui non è presente neanche lo scambio di calore con l'ambiente esterno.

Negli anni, a partire dall'impianto di climatizzazione Carrier (1993), il numero di visitatori contemporaneamente è più che raddoppiato (nel progetto era stato ipotizzato 700). La presenza di visitatori presenta il principale rischio poiché abbiamo emissioni di calore, di vapore d'acqua, di biossido di carbonio e di polveri messe in circolo dall'insieme di visitatori. La funzione dell'impianto di climatizzazione è o dovrebbe essere il mantenimento dei valori di sicurezza di questi parametri prescritti dai protocolli di con