Το ζωγραφικό έργο «Ακάνθινος Στέφανος» μελετήθηκε με χρήση της τεχνικής «Απεικονιστική Φασματοσκοπία Διάχυτης Ανάκλασης», μέσω της κάμερας HSI. Για το σκοπό αυτό και προκειμένου να σαρωθεί το σύνολο της επιφάνειας του ζωγραφικού έργου, αξιοποιήθηκε το ρομποτικό σύστημα που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του έργου ΠΡΩΤΕΑΣ καθώς και το ειδικό λογισμικό που αναπτύχθηκε για τον έλεγχο όλων των αναλυτικών και απεικονιστικών συστημάτων.
Για την καταγραφή των δεδομένων για όλη την έκταση του πίνακα, η επιφάνεια του χωρίστηκε σε 6 Χ 13 επιμέρους τμήματα. Τα οριζόντια τμήματα ονοματίστηκαν αριθμητικά από «1» έως το «6» ενώ τα κάθετα ονοματίστηκαν με γράμματα από το «Α» έως «Ν». Η σάρωση των τμημάτων έγινε με διαδοχή και με μια αλληλοεπικάλυψη περιοχών μελέτης μεταξύ τους. Τα δεδομένα αποθηκεύτηκαν και ακολούθησε μετεπεξεργασία, η οποία λόγω του μεγάλου όγκου των δεδομένων ήταν ιδιαίτερα χρονοβόρα. (Στιγμιότυπα από την εφαρμογή της Απεικονιστική Φασματοσκοπία Διάχυτης Ανάκλασης στο έργο «Ακάνθινος Στέφανος» στον χώρο της Γλυπτοθήκης, εικόνες 1-2.)
Η μετεπεξεργασία των απεικονιστικών δεδομένων που καταγράφηκαν είχε ως κύριο στόχο τη χαρτογράφηση των χρωστικών του ζωγραφικού έργου. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε συνδυαστικά με την μελέτη του έργου με την Απεικονιστική Φασματοσκοπία Φθορισμού Ακτίνων Χ (ΜΑ-XRF) η οποία έχει δυνατότητα στοιχειακού χαρακτηρισμού των υλικών και άρα ακριβούς προσδιορισμού των χρωστικών, αλλά απαιτεί εξαιρετικά μεγάλους χρόνους για την σάρωση μεγάλων επιφανειών με υψηλή χωρική διακριτική ικανότητα (resolution). Σε σχέση με την τεχνική XRF, η τεχνική MSI μειονεκτεί στην αναλυτική ικανότητα αλλά πλεονεκτεί στη ταχύτητα σάρωσης μεγάλων επιφανειών. Συνδυαστικά οι δύο τεχνικές μπορούν αξιοποιήσουν τα επιμέρους πλεονεκτήματα και να επιτρέψουν την πλήρη και λεπτομερή ανάλυση ενός ζωγραφικού έργου.
Για την καταγραφή των δεδομένων για όλη την έκταση του πίνακα, η επιφάνεια του χωρίστηκε σε 6 Χ 13 επιμέρους τμήματα. Τα οριζόντια τμήματα ονοματίστηκαν αριθμητικά από “1” έως το“6” ενώ τα κάθετα ονοματίστηκαν με γράμματα από το “Α” έως “Ν”. Η σάρωση των τμημάτων έγινε με διαδοχή και με μια αλληλοεπικάλυψη περιοχών μελέτης μεταξύ τους (εικόνες 1, 2). Τα δεδομένα αποθηκεύτηκαν και ακολούθησε μετεπεξεργασία, η οποία λόγω του μεγάλου όγκου των δεδομένων ήταν ιδιαίτερα χρονοβόρα.
Η μετεπεξεργασία των απεικονιστικών δεδομένων που καταγράφηκαν είχε ως κύριο στόχο τη χαρτογράφηση των χρωστικών του ζωγραφικού έργου. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε συνδυαστικά με την μελέτη του έργου με την Απεικονιστική Φασματοσκοπία Φθορισμού Ακτίνων Χ (ΜΑ-XRF) η οποία έχει δυνατότητα στοιχειακού χαρακτηρισμού των υλικών και άρα ακριβούς προσδιορισμού των χρωστικών, αλλά απαιτεί εξαιρετικά μεγάλους χρόνους για την σάρωση μεγάλων επιφανειών με υψηλή χωρική διακριτική ικανότητα (resolution). Σε σχέση με την τεχνική XRF, η τεχνική MSI μειονεκτεί στην αναλυτική ικανότητα αλλά πλεονεκτεί στη ταχύτητα σάρωσης μεγάλων επιφανειών. Συνδυαστικά οι δύο τεχνικές μπορούν αξιοποιήσουν τα επιμέρους πλεονεκτήματα και να επιτρέψουν την πλήρη και λεπτομερή ανάλυση ενός ζωγραφικού έργου.
Στην εικόνα 3 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της επεξεργασίας του φασματικού κύβου που λήφθηκε από ένα χαρακτηριστικό τμήμα (Ι4) του πίνακα. Μελετήθηκε η κόκκινη χρωστική της περιοχής αυτής. Αρχικά, εξήχθηκε το φάσμα διάχυτης ανάκλασης προκειμένου να ταυτοποιηθεί η χρωστική. Για την ταυτοποίηση της χρωστικής, το φάσμα ανάκλασης συγκρίνεται με πρότυπα φάσματα γνωστών χρωστικών. Από το διάγραμμα είναι εμφανές ότι το φάσμα που λήφθηκε από την κόκκινη χρωστική του πίνακα (μπλε καμπύλη) ακολουθεί το μοτίβο (εμφανίζονται δύο «ώμοι») της καμπύλης (πορτοκαλί καμπύλη) του Mars red (Fe2O3). Εμφανίζεται διαφοροποίηση μεταξύ των δύο καμπυλών στην περιοχή του κοντινού υπέρυθρου (800-1000 nm) γεγονός που ερμηνεύεται ως πιθανή πρόσμιξη με λευκή χρωστική.
Στη συνέχεια, με χρήση της Principal Component Analysis (PCA) χαρτογραφήθηκε η διασπορά της κόκκινης χρωστικής καθώς και των άλλων χρωστικών σε αυτό το τμήμα (εικόνα 4α,β). Η χαρτογράφηση των χρωστικών αυτών φαίνεται στην εικόνα 15γ, όπου έχουν χρησιμοποιηθεί ψευδοχρώματα για να απεικονιστεί η κάθε διαφορετική χρωστική. Συγκεκριμένα το κόκκινο χρώμα έχει χρησιμοποιηθεί για τη χαρτογράφηση της κόκκινης χρωστικής, το μπλε για τη λευκή και το πράσινο για την μαύρη χρωστική. Εντοπίζονται επίσης περιοχές όπου υπάρχει μίξη μεταξύ δύο χρωστικών και κυρίως της κόκκινης με τη λευκή.
Τέλος, αξιοποιήθηκε η μέθοδος Spectral Angle Mapper (SAM) για την ταυτοποίηση της ίδιας χρωστικής που βρίσκεται σε διαφορετικά τμήματα. Στην εικόνα 5 παρουσιάζεται η συγκεκριμένη διαδικασία για τη συσχέτιση της κόκκινης χρωστικής μεταξύ των τμημάτων Ι4 και F3.
