Η Φασματοσκοπία Διάχυτης Ανάκλασης βασίζεται στη μελέτη του φωτός το οποίο οπισθοσκεδάζεται από την υπό εξέταση επιφάνεια. Συγκεκριμένα, μια δέσμη λευκού (δηλαδή ευρέος φάσματατος) φωτός προσπίπτει στην επιφάνεια του υπό μελέτη αντικειμένου και εν συνεχεία σκεδάζεται εντός του υλικού ή απορροφάται ανάλογα με το υλικό. Μέρος της ακτινοβολίας τελικά οπισθοσκεδάζεται στο χώρο. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται διάχυτη ανάκλαση και η συλλογή και καταγραφή αυτής της ακτινοβολίας μπορεί να δώσει πολύτιμες πληροφορίες για το υλικό το οποίο την προκάλεσε λόγω της αλληλεπίδρασής της με αυτό.

Ειδικότερα, στην περίπτωση των ζωγραφικών έργων, η Φασματοσκοπία Διάχυτης Ανάκλασης συμβάλει στην διαφοροποίηση/ταυτοποίηση των χρωστικών που βρίσκονται πάνω στη ζωγραφική επιφάνεια. Κάθε χρωστική έχει το δικό της χαρακτηριστικό φάσμα διάχυτης ανάκλασης, το οποίο αποτελεί το «δακτυλικό αποτύπωμα» της χρωστικής. Η σύγκριση πρότυπων φασμάτων χρωστικών με τα φάσματα που εξήχθησαν από την υπό μελέτη περιοχή οδηγεί στην ταυτοποίηση των χρωστικών στο ζωγραφικό έργο αλλά και την χαρτογράφησή τους προκειμένου να προσδιοριστεί η έκτασή τους. Απαραίτητη προϋπόθεση για την εφαρμογή της τεχνικής είναι η χρήση των κατάλληλων πηγών λευκού φωτός που εκπέμπουν σε όλο το φασματικό εύρος το οποίο μπορεί να αναλύσει ο μονοχρωμάτορας αλλά και η βαθμονόμηση της διάταξης με χρήση κατάλληλου στόχου βαθμονόμησης.

Η Απεικονιστική Φασματοσκοπία (Spectral Imaging) Διάχυτης Ανάκλασης είναι μια τεχνική η οποία εκμεταλλεύεται το φαινόμενο της διάχυτης ανάκλασης για να μελετήσει τα υλικά που βρίσκονται πάνω σε μια επιφάνεια. Το οπισθοσκεδαζόμενο φως συλλέγεται από ένα αντικειμενικό φακό και αναλύεται, με την βοήθεια ενός ενός μονοχρωμάτορα, σε στενά τμήματα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (εύρους 1-5 nm) και καταγράφεται με τη χρήση αισθητήρα κάμερας. Το εξαγόμενο αποτέλεσμα είναι μια τρισδιάστατη απεικόνιση η οποία ονομάζεται φασματικός κύβος κ αι περιλαμβάνει δύο χωρικές διαστάσεις και μία φασματική διάσταση. Η επιλογή ενός συγκεκριμένου pixel ή μιας ομάδας pixel (και κατ’ αντιστοιχία μιας περιοχής ενδιαφέροντος στην υπό εξέταση επιφάνεια) και η καταγραφή της μεταβολής της τιμής της έντασης κατά μήκος της φασματικής διάστασης, επιτρέπει την εξαγωγή του Φάσματος Διάχυτης Ανάκλασης το οποίο μπορεί να δώσει πληροφορίες για το υπό μελέτη υλικό. Λόγω της χωρικά δισδιάστατης καταγραφής η τεχνική βρίσκει ευρεία εφαρμογή σε μεγάλες επιφάνειες όπως είναι τα ζωγραφικά έργα.

Χαρακτηριστικά
● Φωτισμός του σημείου ενδιαφέροντος με πηγή που ακτινοβολεί στο ορατό (400-700 nm) ή/και στο εγγύς υπέρυθρο (700-1700 nm).
● Συλλογή της οπισθοσκεδαζόμενης ακτινοβολίας μέσω υπερφασματικής κάμερας.
● Φασματική ανάλυση της εικόνας.
● Η μεταβολή της τιμής της έντασης για ένα pixel κατά μήκος του φασματικού κύβου εξάγει το φάσμα διάχυτης ανάκλασης.
● Το φάσμα συσχετίζεται με συγκεκριμένο υλικό.

Εφαρμογή
Εφαρμόζεται σε χρωστικές, ανόργανες και οργανικές.
● Ταυτοποίηση. Γίνεται σύγκριση του φάσματος διάχυτης ανάκλασης με πρότυπα φάσματα γνωστών χρωστικών, έτσι ώστε να εντοπιστεί το πρότυπο φάσμα που ταυτίζεται με το εξαγόμενο από την μέτρηση φάσμα. Απαιτεί την ύπαρξη βάσης δεδομένων πρότυπων φασμάτων διάχυτης ανάκλασης, η οποία μπορεί να δημιουργηθεί με συνδυασμό πρότυπων φασμάτων που βρίσκονται στην βιβλιογραφία μαζί με μετρήσεις πρότυπων χρωστικών στο εργαστήριο.
● Διαφοροποίηση. Γίνεται σύγκριση μεταξύ των εξαγόμενων φασμάτων διάχυτης ανάκλασης από διαφορετικά σημεία/περιοχές του ζωγραφικού έργου με χρωστικές όμοιας απόχρωσης. Ενδεχόμενη διαφοροποίηση στα φάσματα φθορισμού αντιστοιχεί στην χρήση διαφορετικών χρωστικών για τις περιοχές αυτές.