La science : Analyse quantitative d'images dans la mesure de la stabilité thermique à l'échelle microscopique

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Bulletin de l'ICC, n^o 31, juin 2003

La science : Analyse quantitative d'images dans la mesure de la stabilité thermique à l'échelle microscopique

par Gregory Young, scientifique principal en conservation, Division de la recherche sur les méthodes de restauration et les matériaux.

Les travaux de plus en plus nombreux effectués en vue de caractériser l'état des objets faits de peaux et de cuirs font maintenant appel à un nouvel outil puissant permettant de quantifier la détérioration et de documenter les changements structuraux causés par le traitement et la mise en réserve. L'ICC a récemment mis au point une technique d'analyse quantitative des images qui permet d'améliorer considérablement la précision et l'exactitude des mesures de la température de rétrécissement (méthode que l'ICC a commencé à utiliser en conservation en 1990).

La méthode originale permet de mesurer la stabilité thermique à l'échelle moléculaire de minuscules échantillons de fibres de collagène extraits d'une peau ou d'un cuir. Les échantillons sont chauffés dans de l'eau à partir de la température ambiante jusqu'à une température maximale inférieure au point d'ébullition, afin de déterminer la plage de températures dans laquelle les fibres sont soumises à un processus naturel de déformation structurale et de rétrécissement visible. Plus les fibres des échantillons sont détériorées, plus les températures dans lesquelles survient cette défomation structurale sont basses.

La nouvelle technique d'analyse quantitative des images permet d'obtenir une image à tous les quarts de degré Celsius pendant le chauffage; ainsi, le rétrécissement des fibres est transformé en un processus numérique comportant des millions de pixels. Cette nouvelle méthode numérique comprend quatre étapes : (1) séparation des pixels représentant les fibres des pixels représentant l'arrière-plan, (2) conversion des pixels de l'arrière-plan en pixels d'intensité nulle, puis (3) sommation des pixels représentant uniquement les parties des fibres qui se rétrécissent, et ce, à chaque intervalle de température d'un quart de degré Celsius, et, enfin, (4) présentation des données sous forme d'un graphique. La courbe ainsi obtenue indique avec précision le début et la fin du processus de déformation structurale des fibres.

Cette nouvelle technique est utilisée actuellement pour évaluer l'état de préservation du palimpseste d'Archimède qui date du X^e siècle, l'ouvrage le plus ancien sur de nombreux théorèmes d'Archimède. D'autres importants documents sur parchemin font également l'objet d'une étude.

En incorporant l'analyse quantitative des images aux mesures de stabilité thermique, on obtient une technique d'analyse véritablement objective; elle possède une immense valeur dans une vaste gamme d'applications de recherche et de conservation, surtout en ce qui concerne les peaux et les cuirs se trouvant dans les musées et les archives. L'ICC prévoit utiliser maintenant cette technique pour caractériser les effets de l'humidification sur des vêtements semi-tannés des Premières nations.