La start-up InsightART du Centre d'incubation d'entreprises de l'ESA (BIC) en République tchèque a développé un scanner innovant basé sur le dispositif de détection Timepix pour « exposer » chaque pigment différent séparément. Chaque pigment peut se voir attribuer une couleur pour aider à l'analyse visuelle, et en appliquant un filtrage, ils ne peuvent montrer que les coups de pinceau réalisés avec un seul pigment, comme la peinture au plomb, par exemple. Un expert en art peut ensuite analyser la sortie pour déterminer si les images et/ou les matériaux sous-jacents sont cohérents avec le style de l'artiste et la date attribuée à la peinture. Crédit :InsightART
La technologie développée à l'origine pour le grand collisionneur de hadrons du CERN, puis envoyée dans l'espace par l'ESA, est désormais utilisée pour analyser des œuvres d'art historiques, aider à détecter les contrefaçons.
« Le marché de l'art est une jungle – certains disent qu'environ 50 % des œuvres d'art et des peintures sont soit des faux, soit incorrectement attribuées, " explique Josef Uher, directeur de la technologie de la société tchèque InsightART. "Cela a des conséquences énormes sur la valeur de telles œuvres d'art."
La jeune entreprise, basée au Centre d'incubation d'entreprises de l'ESA en République tchèque à Prague, fait un nouvel usage d'un puissant dispositif de détection de rayonnement appelé Timepix.
L'origine de la puce remonte aux profondeurs de la frontière franco-suisse :le CERN, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire, avait besoin d'un détecteur avec une sensibilité et une plage dynamique suffisantes pour recueillir des instantanés de ce qui viendrait du Grand collisionneur de hadrons lorsqu'il deviendrait opérationnel.
Par la suite, une collaboration appelée Medipix a été établie pour transférer la technologie au-delà du domaine de la physique des hautes énergies. Timepix a ensuite atteint l'espace à bord de la Station spatiale internationale et du Proba-V d'observation de la Terre de l'ESA.
Timepix utilise un capteur silicium de 256 x 256 pixels. La clé de son efficacité est que chaque pixel - chacun environ 55 micromètres carrés, environ la moitié de l'épaisseur d'un cheveu humain moyen - traite le rayonnement et envoie des signaux indépendamment de tous les autres pixels, capturer des niveaux de détail très élevés.
InsightART utilise cette sensibilité inhérente pour étudier les œuvres d'art d'une manière qui n'était auparavant possible qu'en utilisant d'énormes accélérateurs de particules synchrotron - qui sont à la fois rares et difficiles d'accès.
Une radiographie standard d'une peinture peut montrer des détails sous-jacents cachés par la couche supérieure de peinture. Le dispositif de détection basé sur Timepix d'InsightART peut « exposer » chaque pigment individuel séparément. Chaque pigment peut se voir attribuer une couleur pour aider à l'analyse visuelle, et un processus de filtrage ne peut afficher que des coups de pinceau réalisés avec un pigment spécifique, comme la peinture au plomb.
Un expert en art peut ensuite analyser les résultats pour juger si les images et les matériaux sous-jacents correspondent à la fois au style de l'artiste supposé et à la date attribuée à la peinture.
Établir une nouvelle norme en matière de surveillance des rayonnements
Josef Uher, physicien et cofondateur d'InsightART, positionne une peinture à numériser dans leur dispositif de détection basé sur Timepix. Crédit :InsightART
Dans le Grand collisionneur de hadrons du CERN et d'autres accélérateurs de particules, Les capteurs Timepix fournissent des instantanés 3D des traces de particules chargées. En orbite, ils accomplissent des tâches similaires.
Une puce Timepix vole à bord de la Station spatiale internationale depuis 2012 et l'Institut de physique expérimentale et appliquée de l'Université technique tchèque a utilisé un appareil Timepix pour construire son instrument SATRAM (Space Application of Timepix-based Radiation Monitor), qui a été lancé sur Proba-V en 2015.
SATRAM a été d'une valeur inestimable pour sonder la région à fort rayonnement connue sous le nom d'anomalie de l'Atlantique Sud, un point faible du champ magnétique terrestre. En conséquence, Timepix constituera désormais le cœur du nouveau moniteur de rayonnement miniaturisé de l'ESA, une nouvelle génération de détecteurs de rayonnement destinés à voler sur les futurs satellites de télécommunications.
Pendant ce temps, à terre, Les appareils Timepix trouvent également des utilisations plus larges, dont le contrôle non destructif de structures à hautes performances telles que les ailes d'avions, ainsi que des œuvres d'art.
« À l'avenir, nous voulons combiner notre imagerie par rayons X avec la réalité virtuelle pour la rendre plus facile et plus naturelle à utiliser lors de la numérisation d'objets, " ajoute Josef Uher. " À terme, cela pourrait même être utilisé pour des applications médicales - cela prendra du temps, mais il a tellement de potentiel."
Le restaurateur d'art tchèque Jiri Lauterkranc étudie depuis trois ans un tableau intitulé « La Crau avec vue sur Montmajour ». Lui et son collègue d'InsightART ont utilisé une combinaison d'un scanner à rayons X spécialisé et de méthodes traditionnelles pour analyser la peinture. Lauterkranc pense qu'il s'agit d'un authentique Vincent Van Gogh et envoie des preuves à la Fondation Van Gogh pour vérification finale. Crédit :InsightART
Le capteur à puce Timepix a été développé à l'origine dans le cadre de la collaboration Medipix du CERN et utilisé dans le grand collisionneur de hadrons. Plus tard, il a été intégré à un instrument de détection par satellite par l'Institut de physique expérimentale et appliquée de l'Université technique tchèque (IEAP CTU). Vole actuellement sur le satellite Proba-V de l'ESA. Crédit :CERN
