Les matériaux anciens sont des objets souvent rares et précieux. Les informations concernant leur histoire, leurs techniques de fabrication, leurs matériaux, leur état de conservation, leurs éventuelles restaurations sont indispensables pour une meilleure conservation et restauration, mais également pour ouvrir de nouvelles pistes d’interprétation et de compréhension historique. Ainsi, les techniques optiques connaissent un essor sans précédent pour l’analyse et la caractérisation des objets patrimoniaux, car elles présentent l’avantage crucial d’être non invasives et non destructives pour l’objet étudié. Un des enjeux est d'accéder à une imagerie tridimensionnelle (3D) à l’échelle du micromètre. Ceci permet d'obtenir une stratigraphie virtuelle de l’objet analysé, évitant ainsi le prélèvement ou, tout au moins, permettant de multiplier les zones analysées, afin de sélectionner la zone de prélèvement la plus intéressante. La tomographie par cohérence optique (OCT) et la microscopie optique non-linéaire sont ainsi deux techniques issues de l’imagerie biomédicale et qui apportent des réponses complémentaires pour l’analyse des objets du patrimoine.
Ces techniques d’imagerie sont un soutien à la conservation et à la restauration du patrimoine et s’avèrent complémentaires d’autres approches. Par exemple, la détermination de l’épaisseur d’une couche de vernis à la surface d’une peinture de chevalet, d’un instrument de musique ou d’un cuir doré est une information précieuse pour la restauration du patrimoine dans le cadre de l’élaboration et du suivi d’un protocole d’allègement de vernis. Par ailleurs, le diagnostic de l’état de conservation des parchemins médiévaux se fait habituellement à partir de prélèvements. Une approche non-invasive ouvre de nouvelles perspectives pour multiplier les zones d’analyses et identifier les états précoces de dégradation.

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