Sala delle Muse, Villa Sora, Frascati: riproduzione digitale 3D a colori di alcune parti della sala mediante laser scanner RGB-ITR e fotogrammetria


Sala delle Muse presso Villa Sora a Frascati

Architettonico

L’intervento ENEA presso la sala delle Muse è stato rivolto alla digitalizzazione 3D a colori ad alta risoluzione (inferiore al mm) di alcune parti della sala scelte come caso di studio nell’ambito di progetti formativi di Alternanza Scuola Lavoro (ASL) per una classe di studenti di scuola media superiore (liceo scientifico) dell’Istituto Salesiano Villa Sora che hanno preso spunto da attività condotte nell’ambito del progetto COBRA. L’intervento di riproduzione digitale era volto a sensibilizzare gli studenti coinvolti nell’esperienza di misura sul campo ma anche gli storici dell’arte, i restauratori e gli esperti del settore in genere come anche un pubblico interessato all’importanza dell’utilizzo delle nuove tecnologie al servizio dei beni culturali, mostrando l’efficacia e le grandi potenzialità dei mezzi tecnologici moderni come l’RGB-ITR nell’ottenere una riproduzione estremamente fedele ed accurata del bene artistico considerato per scopi di fruizione, catalogazione, didattica, archiviazione digitale come memoria storica nel momento in cui l’opera d’arte viene sottoposta ad indagine, valorizzazione, diagnostica, monitoraggio e studio dello stato di conservazione sia dal punto di vista strutturale e sia da quello colorimetrico.

La sala della Muse prende il nome dagli affreschi del salone principale di Villa Sora, una delle Ville Tuscolane della prima metà del XVI secolo sede dell’omonimo Istituto Salesiano. Gli affreschi presenti nella sala sono opera della bottega di Giuseppe Cesari detto il Cavalier d’Arpino (pittore italiano dell’epoca barocca a cavallo tra il XVI e il XVII secolo), che celebrano le Muse, protettrici della cultura, che Giacomo Boncompagni, primo duca di Sora, riteneva di essere il loro protettore 



A sinistra: foto della sala della Muse. A destra: foto della parete con musa (visibile frontalmente nella parte alta) raffigurata seduta, scelta come caso di studio per la digitalizzazione 3D a colori mediante RGB-ITR.

Il sistema prototipale laser-scanner RGB-ITR, basato sulla tecnica laser-radar a doppia modulazione di ampiezza (bassa frequenza di modulazione tra 1MHz e 10MHz, alta frequenza pari a 190MHz) della luce laser nel range visibile rosso, verde e blu utilizzata per illuminare il bersaglio, costituisce uno strumento innovativo ed estremamente affidabile per la riproduzione digitale 3D a colori ad alta risoluzione e ad elevata fedeltà di opere d’arte anche di grandi dimensioni per scopi di fruizione, archiviazione, valorizzazione, monitoraggio e diagnostica. Nel campo dei beni culturali tale tecnologia offre il vantaggio di essere estremamente versatile, non invasiva e non distruttiva, ovvero l’opera rimane perfettamente integra e intatta dopo essere stata sottoposta a scansione con sistema RGB-ITR, che presenta un campo di vista illimitato, determinato soltanto dai valori degli angoli di scansione scelti. Inoltre, tale tecnologia offre l’ulteriore vantaggio di poter acquisire simultaneamente informazioni di distanza e colore per ogni punto campionato senza l’ausilio di ponteggi o impalcature fino a una distanza di 35m e senza che i dati acquisiti siano influenzati dalla luce ambientale, ovvero lo strumento può funzionare h24 fornendo immagini prive di ombre che presentano la particolare caratteristica di avere i bianchi bilanciati su tutto il range di operatività dello strumento. Le immagini RGB-ITR sono anche prive di aberrazioni offrendo prestazioni ai limiti dell’ottica presentando una capacità di zoom estremamente elevata che consente di avere una visione d’insieme o del singolo dettaglio dell’opera senza perdere in risoluzione e qualità dell’immagine all’interno della quale è possibile navigare compiendo, oltre allo zoom, anche operazioni di roto-traslazione.

Nel caso specifico di studio della sala delle Muse lo strumento è stato posizionato con la testa ottica disposta in configurazione orizzontale di fronte alla parete dove è raffigurata la musa scelta come caso di studio (Immagine 1) al centro della sala. Una volta effettuata la scansione della musa si è proceduto ad acquisire anche la parte di parete affrescata situata al di sotto della musa. Entrambe le scansioni sono state fatte con una risoluzione spaziale inferiore al mm dando luogo ad immagini 3D a colori con dimensioni di 5194 (righe) × 10651 (colonne), pari a circa 55 Mega pixel per quanto concerne la parte di parete dove è raffigurata la musa investigata, e con dimensioni di 8485 (righe) × 7791 (colonne), corrispondenti a circa 66 Mega pixel, per quanto concerne la parte di parete affrescata al di sotto della musa.



Digitalizzazione 3D a colori della parete con la musa scelta come caso di studio.

No file


massimo.francucci@enea.it

Villa Sora

XVI secolo (1570 inizio lavori realizzazione Villa Sora)

Istituto religioso dei Salesiani (Società Salesiana di San Giovanni Bosco)

Bottega di Giuseppe Cesari detto il Cavalier d’Arpino

Varie

Affreschi su pareti

Progetti COBRA

Maggio 2017

Istituto Salesiano Villa Sora

Don Francesco Carroccio (direttore@villasora.it oppure preside@villasora.it)

Le figure riportate (Immagini 2 e 3) mostrano i modelli 3D a colori ottenuti con RGB-ITR della musa scelta come caso di studio e della relativa parete affrescata. Le immagini consentono di apprezzare l’alto livello di risoluzione e accuratezza raggiunti con tale dispositivo nella riproduzione digitale delle opere d’arte, sia in termini strutturali che colorimetrici. Lo strumento permette inoltre di ricostruire i manufatti artistici investigati in maniera estremamente fedele mostrandone dettagli non visibili ad occhio nudo alla distanza a cui le scansioni sono state eseguite. Più precisamente, la riproduzione in 3D a colori della parete affrescata con la musa investigata è stata effettuata da una distanza media rispetto all’RGB-ITR di circa 8m con una frequenza di campionamento di 3kHz ad una risoluzione angolare di 0,004° e spaziale di circa 0,56mm. La riproduzione in 3D a colori della parte di parete al di sotto della musa considerata dove è raffigurata una delle Arti liberali e delle Attività intellettuali presenti nella sala è avvenuta, invece, da una distanza media di circa 7m con una frequenza di campionamento di 3kHz ad una risoluzione angolare di 0,002° e spaziale di circa 0,245mm, corrispondente al minino dettaglio apprezzabile dal laser scanner a quella distanza. La durata di ciascuna delle acquisizioni laser è stata di circa 10 ore per un tempo totale di scansione di 20 ore. Le immagini RGB-ITR consentono di osservare le opere d’arte in un modo estremamente realistico sia dal punto di vista strutturale e sia da quello colorimetrico fornendo informazioni sui colori nativi che caratterizzano il bene artistico investigato e mostrando l’opera nello stesso modo in cui la vedeva l’artista nel momento in cui la realizzava. La digitalizzazione 3D a colori mediante RGB-ITR permette l’archiviazione e la visualizzazione del modello su appositi supporti e dispositivi mobile (computer, tablet, smartphone, ecc.). Ciò consente di preservare nel tempo l’opera d’arte dagli effetti delle alterazioni strutturali e colorimetriche dovute all’invecchiamento, alle infiltrazioni di acqua, all’umidità e agli attacchi di agenti inquinanti o contaminanti. L’opera risulta così valorizzata dal punto di vista storico/artistico ed è possibile effettuare un’analisi quantitativa e oggettiva del suo stato di conservazione sfruttando i dati RGB-ITR per tracciare la via di un efficiente monitoraggio nell’ambito della tutela del patrimonio artistico e culturale.



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