Intérêt d’une analyse en composante principale (PCA) dans l’analyse des œuvres d’art et la réduction des artefacts de détection.

Kamel Mouhoubi1^{1}
^{\star} : kamel.mouhoubi@univ-reims.fr
1^{1} Université de Reims Champagne Ardenne
Mots clés : CND, Thermographie active, Œuvres d’art, Post traitement, PCA
Résumé :

La thermographie infrarouge active est une technique qui s’est ouverte à de nombreux domaines d’analyse et d’expertise. Ses possibilités ne cessent de s’étendre en raison de l’évolution constante des capteurs et des caméras, mais aussi en raison des progrès en matière de techniques de traitement des images thermiques.

Le recours à la thermographie et au CND (Contrôle non destructif) dans le monde du patrimoine est très important pour des raisons pratiques, de coût et de préservation des oeuvres d’art.

Le laboratoire Ithemm de l’Université de Reims a acquis une expertise certaine dans ce domaine. Depuis plus de 15 ans, de nombreuses collaborations scientifiques avec le Ministère de la Culture, des restaurateurs et des laboratoires affiliés, ont permis d’étendre les connaissances et l’expertise dans la manière d’analyser des objets fragiles et précieux.

Que ce soit dans la détection des défauts tels que les altérations structurales de l’oeuvre d’art, les attaques de nature physiques ou biologiques ou encore en matière de compréhension et d’analyse des techniques d’exécution de l’oeuvre, les progrès sont là et le recours à la thermographie se généralise dans ce domaine précis.

La fragilité des oeuvres d’art impose des contraintes techniques en matière d’échauffement, la durée des analyses est elle aussi contrainte pour des raisons d’accès et de disponibilité des oeuvres... Toutes ces limitations ont rendu pertinent le recours à des post-traitements et à des techniques d’analyse sophistiquées telles que l’analyse en composante principale (PCA).

Nous proposons dans cet article de montrer l’intérêt d’une analyse en composante principale des images thermiques dans la réduction des effets optiques susceptibles d’induire des artefacts de détection. Cette technique de post traitement est connue en thermographie infrarouge, nous présentons ici des applications concrètes appliquées à l’analyse des oeuvres d’art.

Les effets optiques que nous cherchons à réduire se manifestent en raison de la présence de pigments et de leurs signatures variables dans le domaine de l’infrarouge.

Lors de l’excitation thermique et du dépôt d’énergie, on observe généralement dans les thermogrammes des signaux parasites qui rendent parfois l’analyse et l’exploitation des thermogrammes complexe. C’est de ce phénomène et de son atténuation dont il sera question dans l’article.

Nous montrerons dans un premier temps de façon théorique l’intérêt de cette approche dans la réduction de ces effets et ensuite nous nous intéresserons à l’étude de cas réels tirés d’étude et d’analyse d’oeuvres d’art sur site et en conditions réelles.

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