Spektrimittauksia ja -kuvantamista voidaan käyttää monimutkaisten materiaalien tutkimiseen

Väitös tietojenkäsittelytieteen alalta
Väittelijä: Lis. G. M. Atiqur Rahaman
Aika ja paikka: 27.03.2017, 12.00, Louhela auditorio, Joensuun Tiedepuisto

Lisensiaatti G. M. Atiqur Rahaman käsitteli väitöskirjatyössään monimutkaisten materiaalien tutkimista kuvantamistekniikalla, joka hyödyntää materiaalien optisia ominaisuuksia valon aallonpituuden funktiona (ns. spektrisiä ominaisuuksia). Tutkimus keskittyi erityisesti heijastus- eli reflektanssimittausten hyödyntämiseen paperitulosteissa ja tekstiileissä käytettyjen väriaineiden analysointiin. Rasteritulosteissa mikroskooppikuvantaminen ja kuva-analyysi mahdollistivat paremman ymmärryksen valon, musteiden ja paperin vuorovaikutuksesta. Rahaman kehitti myös tehokkaan menetelmän tekstiilien väriaineiden luokittelemiseen, käyttäen reflektanssitietoa myös näkyvän valon aallonpituusalueen ulkopuolelta. Väitöskirjassa osoitetaan lisäksi, että näkyvän valon ja lähi-infrapuna-alueen aallonpituuksien reflektanssitietoa voidaan hyödyntää tekstiilipintojen värivirheiden havaitsemiseen.

Valon, painomusteen ja paperin vuorovaikutusten tehokas karakterisointi on välttämätöntä seuraavan sukupolven monikaista- ja spektritulostamistekniikoiden kehittämiseen. Tyypillisissä semiempiirisissä karakterisointimenetelmissä rasteritulosteen oletetaan koostuvan kahdesta komponentista: musteesta ja paljaasta paperista. Yleisimmät väriennustemallit perustuvat tälle oletukselle. Kuitenkin, musteen absorption ja leviämisen, sekä lateraalisen valosironnan takia painatuspinnan eri osien optiset ominaisuudet muuttuvat. Tässä väitöskirjatyössä on tutkittu mikroskooppikuvantamisella tulosteen pintaa, jonka oletetaan koostuvan kiinteästä musteesta, muste/paperi-sekoitealueista ja paljaista paperialueista. Väitöskirjatutkimuksen tuloksena on saavutettu paremman valoheijastusmallinnuksen lisäksi myös syvällistä tietoa tulosteiden valo/muste/paperi-vuorovaikutuksesta.

Kulttuuriperintökohteiden tutkimuksen alalla on ensisijaisen tärkeää, että tekstiileissä käytetyt väriaineet voidaan tunnistaa vahingoittamatta tutkittavaa kohdetta. Useimmat yleisesti käytetyistä tekniikoista ovat analyyttisia ja hyvin tarkkoja, mutta vahingollisia tutkittaville kohteille. Väitöskirjatyön toisessa osassa esitellään ei-vahingollinen menetelmä väriaineiden luokitteluun niin sanottua spektrikuvantamista hyödyntämällä. Reflektanssitieto infrapuna-alueen lyhyimmillä aallonpituuksilla havaittiin hyödylliseksi luonnollisten ja synteettisten väriaineiden erottelussa. Saatuja tuloksia voidaan hyödyntää luonnollisten väriaineiden ja sidosaineiden tunnistamiseen tekstiileistä.

Museoiden ja taidegallerioiden näkökulmasta on tärkeää kyetä fyysisesti mittaamaan tekstiilien värien muuttumista, havaita tahrat, tai jopa kyetä ennustamaan tekstiilin pinnan alueet joissa väri tulee muuttumaan lähitulevaisuudessa. Olemassa olevat spektroskooppiset menetelmät hyödyntävät reflektanssimittauksia näitä tarkoituksia varten, mutta ne ovat yleensä rajoittuneita pistemittauksiin subjektiivisesti valituilta alueilta. Tässä väitöskirjatyössä osoitetaan, että spektrikuvantamalla tekstiilin pintaa näkyvällä ja lähi-infrapuna-aallonpituusalueella, mielenkiintoiset kohteet voidaan saada näkyviin automaattisesti ja ne voidaan esittää kolmiprimäärinäytöllä. Spektriväritietoa hyödyntämällä voidaan tehdä päätöksiä tekstiilien esittelyolosuhde-, säilytys- ja entisöintistrategioista.

Lis. G.M. Atiqur Rahamanin tietojenkäsittelytieteen alaan kuuluva väitöskirja Use of Reflectance Measurements to Study Turbid Media by Imaging tarkastetaan Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä tilaisuudessa toimii professori Sergio M.C. Nascimento, University of Minho, ja kustoksena professori Markku Hauta-Kasari, Itä-Suomen yliopisto.

Väittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa https://kuvapankki.uef.fi/A/UEF+kuvahakemisto/10974?encoding=UTF-8

Takaisin tämän vuoden artikkeleihin