DOCUMENTACIN VISUAL EN

TCNICAS DE MICROSCOPA

MARA PAZ LIRA EYZAGUIRRE

Conservadora asociada al CNCR

Objetivo de la documentacin

visual:

Recoger informacin visual sobre el estado de la

materia

Tcnicas de ejecucin

Huellas de intervenciones anteriores

Deterioro fsico, mecnico o biolgico

Reacciones de la materia en tratamientos para la

conservacin

Superficie de pintura,

lupa binocular

Fibra arqueolgica, lupa

binocular

Cermica. Microscopio

ptico 40x

Las imgenes en microscopia en su mayora requieren interpretacin ya que permiten recoger informacin que no es visible

al ojo humano

Los resultados visuales obtenidos se diferencian en sus caractersticas formales y morfolgicas de los objetos culturales por

tratarse de muestras de tamao microscpico.

Corte tangencial de madera. Microscopio ptico 40x

Caractersticas de las imgenes

Las principales variables que se presentan en este tipo de documentacin son relacionadas con el instrumental utilizado:

Los objetivos de aumento El tipo de fuente de iluminacin Los filtros de observacin

Lupa binocular, luz incidente Microscopio ptico, objetivos de aumento Microscopio ptico, luz transmitida

Luz incidente con filtro polarizador Luz transmitida, con filtro polarizador Luz transmitida normal

El tipo de cmara fotogrfica o filmadora que se utiliza en la captacin de la imagen.

Cmara Canon Powershot G3

Cmara Olympus DP12

Registro de resultados que permite describir las caractersticas estructurales y morfolgicas de las muestras

Analizar por observacin comparativa las caractersticas de la superficie, textura, color, marcas, lneas y o protuberancias

Comparar muestra desconocida versus muestras patrones conocidos y material bibliogrfico de consulta.

Instrumental La documentacin visual en tcnicas de microscopia se realiza

bsicamente

Con lupa binocular,

Con microscopia ptica

Con microscopio electrnico de barrido.

Microscopios ptico Carl Zeiss Axioscop 40 Lupa binocular Carl Zeiss W-PI KL1500 LCR

La observacin de las imgenes se puede realizar directamente a travs del ocular, a travs de la pantalla LCD de la cmara digital o a travs de un monitor conectado al microscopio.

Imagen en pantalla cmara Canon powershot G3

Imagen en pantalla cmara Olympus BX41

Imagen fotogrfica final en microscopio ptico

Visualizacin de la imagen

Lupa Binocular

Utiliza un objetivo nico que por un mecanismo de zoom ofrece aumentos de 5.0 a 0.65 y un ocular de 10X.

La fuente de luz es incidente y regulable y no se utilizan filtros.

Se utiliza para realizar anlisis no destructivos

Se puede observar la superficie del objeto sin extraer muestras

Se pueden poner objetos con volumen bajo la lupa.

Lupa Binocular

Fragmento de remo arqueolgico,

Museo Regional de Antofagasta

Insecto presente en un marco de madera

Tambin se pueden documentar anlisis de reacciones qumicas de

corta duracin

1 - LP 20 01 07

Reactivo Herzberg: coloracin prpura

2 - LP 20 01 09

Reactivo Selleger: coloracin rojo claro

Cartn crescent

Reactivo Lignina: positivo

Lupa Binocular

Microscopio ptico TIPOS DE ILUMINACIN

Luz transmitida: Es aquella que atraviesa la muestra desde abajo. Permite observar con claridad las caractersticas

morfolgicas del objeto, en especial bordes y contornos.

Microscopio ptico fibra de Camo 40x Microscopio ptico, fibra de camlido 40x

Microscopio ptico

Luz Transmitida Polarizada:

Permite observar con ms detalle la morfologa de ciertos objetos y caractersticas de su superficie

En algunos casos la refraccin de la luz produce efectos cromticos que favorecen la observacin de ciertos detalles.

Microscopio ptico cristales 40x Microscopio ptico fibra de Camo 100x

Microscopio ptico

Luz Incidente:

Esta es la luz reflejada por el objeto

Con esta iluminacin tambin se pueden usar filtros de polarizacin

Corte estratigrfico de capa pictrica 10x Corte estratigrfico de capa pictrica 100x

Microscopio ptico

Luz UV incidente de lmpara de mercurio

Filtros de fluorescencia Esta iluminacin se obtiene con un filtro especial, que permite la

fluorescencia de ciertos compuestos.

Muestra de pigmento 40x Muestra de pigmento con fluorescencia 40x

Tipos de Aumentos Los aumentos ms comunes son:

Algodn 10X - visin general de la muestra

Algodn 40X Acercamiento muy bueno para detalles

Algodn 100X Gran acercamiento

Montaje de la cmara

La cmara se monta tanto en el microscopio como en la lupa con un tubo de extensin trinocular adaptado al lente de modo que el fotmetro funcione a travs del objetivo para obtener una correcta medicin de la luz.

Cmara digital montada en lupa binocular Cmara montada en microscopio ptico

Se debe trabajar con una resolucin mnima de 4 megapixeles

Muestra de madera corte tangencial

4 megapixeles mnima compresin 0.5 megapixel mxima compresin

Calidad de la Imagen

Profundidad de Campo

Cuanto mayor sea el aumento utilizado en la observacin de la muestra menor va a ser la profundidad de campo y de enfoque para la fotografa.

La importancia depende de la necesidad de definicin requerida en la imagen resultante

Muestra de pelo de ratn, Microscopio ptico 20x Muestra de pelo de ratn, Microscopio ptico 63x

Microscopio Electrnico de Barrido

SEM (Scanning Electron Microscopy)

La documentacin visual en microscopia electrnica de barrido (SEM) se trabaja con laboratorios especializados.

El microscopio electrnico de barrido utiliza electrones en lugar de luz para formar una imagen

Permite observar la superficie de materiales orgnicos e inorgnicos con una mayor resolucin y mayores aumentos que el microscopio ptico.

SEM - Hueso Arqueolgico SEM - Fibras con bacterias

Microscopio Electrnico de Barrido

La informacin visual que entrega es sobre las caractersticas morfolgicas de las muestras, con una gran profundidad de campo y una imagen de aspecto tridimensional.

Fibras Arqueolgicas con depsitos de sales, perdida de la capa epitelial de la fibra, fracturas estructurales y bacterias

En fibras textiles se puede registrar morfologa, daos estructurales, roturas y alteraciones de la forma invisibles al ojo humano.

Elementos adheridos, presencia de bacterias, hongos u otros elementos contaminantes

Construccin de los hilos (torsin y retorsin de las fibras) y caractersticas estructurales del tejido (trama y urdimbre).

Estas imgenes siempre se obtienen en blanco y negro por lo tanto el tipo de ajuste requerido para la toma es principalmente de contraste y nitidez.

Documentacin Visual - Archivo

Las imgenes correspondientes a cada muestra se deben organizar en carpetas para conforman un banco de imgenes.

El sistema de organizacin de las imgenes y de las carpetas se debe realizar siguiendo un protocolo diseado para tal fin.

Documentacin Visual Base de datos

Las imgenes se deben organizar en una base de datos

Adjuntando a la imagen la metadata y toda la informacin referente a la toma de la foto.

La extraccin de la metadata se realiza con el programa correspondiente a la cmara digital que se utilice y para ajustes de edicin el programa Photoshop CS2 u otros similares.

Documentacin Visual - Edicin

1- Determinar la tcnica de anlisis microscpico adecuada. 2- Preparar las muestras en el caso que estas lo requieran. Las preparaciones pueden ser de tipo

corte longitudinal

corte transversal

corte radial

corte estratigrfico

corte transparente

dispersin de pigmentos

Corte longitudinal fibra de Ramio Corte estratigrfico capa pictrica

Corte transversal pelo de camlido Corte tangencial de madera

Estandarizar los procedimientos de anlisis

y de documentacin visual

Aplicaciones

Los principales anlisis realizados que requieren documentacin visual para un posterior estudio comparativo son:

Identificacin de fibras textiles Identificacin de pastas de papel Identificacin de maderas Identificacin de pigmentos Identificacin de cristales Documentacin de estado de conservacin de diferentes materiales Documentacin de daos Deterioros e intervenciones anteriores Anlisis de las capas pictricas de pintura de caballete Estudio de materiales asociados y alteraciones de los materiales

Ejemplos de documentacin visual en lupa

binocular - madera Esta tcnica se utiliza bsicamente para registro del estado de la

materia:

En el caso de la madera permite observar la estructura externa, caractersticas de la superficie, color, brillo, densidad y dureza.

En algunos casos se puede determinar la especie arbrea y el grupo al que pertenecen.

En el caso del papel se puede documentar la superficie de ste, la densidad de la pasta, la presencia e impurezas, pigmentos y grados de alteracin.

Documentacin visual en lupa binocular - papel

Documentacin visual en lupa binocular

Fibras textiles

En fibras textiles tambin se puede documentar el estado de conservacin de la fibra, la presencia de elementos adheridos y caractersticas de la superficie del material.

Documentacin visual en lupa binocular

Estructuras textiles

El registro de tcnicas de ejecucin en el caso de los textiles permite documentar los distintos grados y direccionalidad de la torsin y retorsin de las fibras y las estructuras del tejido.

Documentacin visual en lupa binocular - Pintura

Caractersticas de superficies de pintura, de capas de preparacin, huellas de intervenciones anteriores y deterioro fsico, mecnico o biolgico.

Documentacin visual en lupa binocular

Anlisis microqumicos

Las reacciones microqumicas permiten identificar el tipo de pasta usado en la fabricacin del papel.

Los qumicos reactivos cambian la coloracin de la muestra

Documentacin visual en microscopia ptica

Luz transmitida normal y polarizada: Se trabaja con materiales traslucidos o transparentes como fibras

textiles de origen animal o vegetal, cristales, cortes de madera en lminas o materiales vegetales entre otros

Documentacin visual en microscopia ptica

Transparencia y opacidad de las muestras

En algunos casos como los cortes de la madera se procede a teir la muestra con un colorante que permita una mejor observacin y contraste de los detalles constitutivos del material.

No se puede utilizar para observacin de materiales opacos como hilos de metal, lminas de metal, cortes gruesos de madera

Madera corte radial Hilo de seda recubierto con lmina de metal

Documentacin visual en microscopia ptica

luz incidente normal y polarizada: Permite observar muestras opacas y con un cierto nivel mnimo de

relieve ya que la muestra recibe la luz por encima de la pletina.

Se utiliza principalmente para anlisis de cortes estratigrficos de capas pictricas y anlisis de pigmentos o materiales minerales.

Documentacin visual en microscopia ptica

Microscopia ptica con luz UV: Permite observar muestras cuyo material constitutivo flurese al ser iluminado con una fuente de luz ultravioleta y un filtro de fluorescencia.

Tambin se utiliza para observar muestras que presentan autofluorescencia caracterstica sin necesidad de adicin de fluoroforos.

Corte estratigrfico de capa pictrica

Fibra de tela de pintura

con restos de capa de preparacin

Pigmento

Aspectos tcnicos del registro visual La primera variable que se debe tener en cuenta es que la imagen captada por

sta no se corresponde exactamente con aquella que se observa a travs del ocular,

por esta razn es necesario hacer un acercamiento con el zoom ptico de la cmara hasta obtener la imagen deseada en la pantalla LCD (liquid cristal display).

La profundidad de campo de la imagen se ve afectada por aumento seleccionado y por la apertura de diafragama seleccionada

Pelo de ardilla

sin zoom, 20x Pelo de ardilla

con zoom ptico 20x

Pelo de ardilla 63x Pelo de ardilla 100x

Registro de informacin

El primer tipo de registro que se obtiene al trabajar con cmara digital es la metadata con la informacin de la toma de cada imagen

Contiene los datos tcnicos con los cuales se obtuvo la imagen

Esta informacin viene con la imagen misma y se puede visualizar en propiedades de la imagen con cualquier programa de visualizacin de imgenes.

El segundo tipo de registro se sugiere realizarlo directamente en la base de datos, una vez descargadas las imgenes, volcar la informacin de las condiciones de la toma: con que cmara se realiz, formato, magnificacin, iluminacin, descripcin y fotgrafo.

Registro de resultados

Seleccin de formato El formato JPEG es de amplio espectro en su compatibilidad con los programas

de manipulacin de imgenes ms difundidos.

Los formatos NEF, RAW y TIF sin compresin ofrecen una excelente calidad de imagen pero solo se pueden manipular con programas especficos y son imgenes muy pesadas, lo cual dificulta el almacenamiento de las mismas.

El modo de exposicin va a estar relacionado con el tipo de imagen que se quiere obtener.

Si la prioridad en la imagen es la profundidad de campo y la profundidad de enfoque se debe trabajar con el modo prioridad abertura de diafragma (A), si la iluminacin es muy dbil o la cmara no est fija es preferible priorizar el ajuste de la velocidad (S).

El modo manual permite realizar ajustes personalizados con variaciones arbitrarias de las combinaciones de velocidad y diafragma (M).

Modos de Exposicin

Modos de Exposicin

El modo program mantiene una relacin equilibrada entre velocidad y diafragma (P).

El modo automtico es el que permite menos cantidad de ajustes por lo tanto como resultado la captacin de las imgenes va a estar ms sujeta a alteraciones lumnicas y de color principalmente (Auto).

Modo de disparo

Prioridad de valor de abertura AE

Tv (Velocidad de obturacin) - 1/40

Av (Valor de abertura) - 8.0

Modo de medicin - Evaluativa

Compensacin de la exposicin -2

Velocidad ISO -200

Balance de blancos - Fluorescente

Modo de disparo

Prioridad de valor de abertura AE

Tv (Velocidad de obturacin) - 1/40

Av (Valor de abertura) - 4.0

Modo de medicin - Evaluativa

Compensacin de la exposicin 0

Velocidad ISO -200

Balance de blancos - Fluorescente

Modo de disparo

Prioridad de valor de abertura AE

Tv (Velocidad de obturacin) - 1/80

Av (Valor de abertura) - 4.0

Modo de medicin - Evaluativa

Compensacin de la exposicin -1

Velocidad ISO -200

Balance de blancos - Fluorescente

Balance de Blancos

En las fotografas con luz artificial los colores se modifican. Las cmaras digitales tienen una funcin para corregir el punto blanco

que sirve para corregir el color cuando este se ve alterado.

La mayora de las cmaras presentan modos prefijados para fluorescente, tungsteno, halgena o automtico y un modo de ajuste manual.

Dos fuentes lumnicas de naturaleza diferente que, aparentemente, emiten luz blanca, producen colores diferentes, al sensor de una cmara digital y tienen diferente temperatura de color.

Modo de exposicin: Manual

Modo de medicin: Multipatrn

1/30 segundo (s) - F/5.6

Compensacin de la exposicin: 0 EV

Sensibilidad: ISO 400

Balance de blancos: Incandescente

Modo de exposicin: Manual

Modo de medicin: Multipatrn

1/30 segundo(s) - F/5.6

Compensacin de la exposicin: 0 EV

Sensibilidad: ISO 400

Balance de blancos: Preseleccin

Puede ser transmitida a un gran nmero de usuarios por correo electrnico para la consulta y el debate o incorporadas en otros documentos digitales, exportados a los sistemas de anlisis de imgenes o publicados en un sitio web, ya que son fciles de copiar, almacenar y archivar.

Difusin y flexibilidad de la imagen digital

Archivo de imgenes

Programa de edicin de imagen

en funcin de compresin

CONCLUSIONES

El principal aporte es la creacin de documentos visuales, que entregan elementos concretos para precisar los diagnsticos de tratamientos de conservacin y restauracin.

Una adecuada manipulacin de las muestras y observacin de las mismas permite seleccionar los elementos ms significativos y representativos para la realizacin del registro visual.

La calidad de la imagen final, depende de la calidad de la ptica y manipulacin del microscopio no solamente de cmara digital y la cantidad de megapixeles del CCD.

La elaboracin de una base de datos y un banco de imgenes, con la documentacin visual de patrones de referencia de muestras microscpicas

Importancia de los datos capturados tanto en la metadata como aquellos registrados posteriormente, respecto de las condiciones de la toma.

La asociacin de los diferentes datos provenientes de la documentacin visual permite generar informacin tanto para el estudio de las imgenes obtenidas como para la realizacin de futuras fotografas en condiciones similares.

Bibliografa

GMEZ, M. L. La Restauracin, Examen cientfico aplicado a la conservacin de obras de arte. 2 Ed. Cuadernos Arte Ctedra. Instituto del Patrimonio Histrico Espaol. Madrid, Espaa 2000. pp.159, 191-192

ROUBILLARD, M. La Documentacin Visual en el CNCR: Informacin para la Conservacin. Conserva, 25 aos, N 11, Santiago de Chile 2007. p.117

DRENT, P. Digital Imaging in Optical Microscopy. Microscopy Division, Nikon Europe, Schipholweg 321, 1171PL Badhoevedorp, The Netherlands [consulta octubre 2007]

RAISMAN, J.; GONZLEZ, A. M. Hipertextos del rea de la Biologa. Principios de Microscopa. Universidad del Nordeste, Argentina. 1998-2007.

< http://www.biologia.edu.ar/microscopia/microscopia1.htm> [consulta septiembre 2007]

YAEZ, M. J., SORRIVAS DE LOZANO. Microscopa Electrnica. Secegrin, [consulta septiembre 2007]

Agradecimientos

Agradezco la colaboracin de los conservadores del CNCR que hicieron

posible este trabajo y muy especialmente a Federico Eisner y Marcela

Roubillard.