Kunst und Forensik – zwei Welten, ein Bedürfnis nach Wahrheit
Ob ein Meisterwerk aus der Renaissance oder ein vermeintlich echtes Banknotenbündel – beide stellen dieselbe Frage: Ist das, was wir sehen, auch das, was es zu sein vorgibt? In der Kunst wie in der forensischen Wissenschaft geht es darum, verborgene Informationen sichtbar zu machen. Herkunft, Echtheit, Manipulation, Alterung, Materialzusammensetzung oder Herkunftsspuren – jedes Detail zählt. Und in beiden Bereichen ist die Fähigkeit, „unter die Oberfläche“ zu sehen, entscheidend. Hyperspektrale Bildgebungssysteme liefern hierfür ein mächtiges Werkzeug – zerstörungsfrei, hochauflösend, wissenschaftlich präzise.
Technologischer Hintergrund: Spektrale Signaturen als Schlüssel zur Erkenntnis
Hyperspektrale Bildgebung basiert auf dem Prinzip der spektralen Reflexion: Jedes Material, ob Pigment, Papier, Metall, Textil oder biologisches Gewebe, reflektiert Licht in einem charakteristischen Muster über viele Wellenlängen hinweg. Dieses Muster – das spektrale Profil – ist so einzigartig wie ein Fingerabdruck. Moderne hyperspektralkameras und Sensoren erfassen dieses Profil nicht nur für einzelne Punkte, sondern flächendeckend für jedes Pixel eines Bildes – in Echtzeit.
Im Gegensatz zu klassischen multispektralen Kameras oder chemischen Schnelltests bietet diese Technologie die Möglichkeit, unterschiedlichste Materialien eindeutig zu identifizieren, zuzuordnen und sogar Alterungsprozesse oder Fälschungen auf molekularer Ebene zu erkennen. Das Besondere: Dies geschieht vollständig berührungslos und ohne jegliche Eingriffe in den Prozess am Objekt – ein Muss bei wertvollen Kunstwerken oder kritischen forensischen Beweisstücken.
Wenn Kosten der treibende Faktor sind
Hyperspektrale Bildgebung ist mittlerweile ein unverzichtbares Werkzeug für eine wachsende Anzahl von Anwendungen sowie für Forschung und Entwicklung. Eine Vielzahl von Anwendungen profitiert von der erhöhten Spezifität der Wellenlängendiskriminierung der Bildgebungssysteme und der großen Anzahl möglicher Anwendungen, die nur ein einziges Gerät abdecken kann. Handelsübliche hyperspektrale Bildgebungsgeräte bieten eine sehr kosteneffiziente Lösung für jede Anwendung, bei der nur eine geringe Anzahl von Kameras benötigt wird. Aber gibt es eine kostengünstigere Lösung, wenn die Anwendung Dutzende oder Hunderte von Kameras erfordert?
Die übliche Antwort auf dieses Problem ist der Einsatz handelsüblicher multispektraler Bildgebungskameras aufgrund ihrer geringeren Kosten. Aber wir sind überzeugt, dass diese Antwort falsch ist. Handelsübliche multispektrale Bildgeber bieten entweder nicht die erforderliche spektrale Auflösung oder haben verfügbare Kanäle bei der falschen Wellenlänge. Ebenso sind die Toleranzen der spektralen Mittelposition aufgrund des komplizierten Herstellungsprozesses zu hoch, um eine reibungslose Integration einer großen Anzahl von Kameras in eine Lösung zu gewährleisten.
Kunstwissenschaft: Sichtbarmachen von Geschichte, Technik und Echtheit
In der Kunstanalyse bietet die hyperspectral Bildgebung völlig neue Einblicke in Werke unterschiedlichster Epochen. Unterzeichnungen, Korrekturen durch den Künstler, Übermalungen durch spätere Hände – all das liegt häufig unsichtbar unter der sichtbaren Oberfläche. Unterschiedliche Pigmentarten und Bindemittel, die mit bloßem Auge identisch erscheinen, können spektral differenziert werden.
So lassen sich originale Maltechniken rekonstruieren, Restaurierungsphasen datieren und spätere Manipulationen entlarven. Hyperspektralkameras mit hoher Auflösung und breitem Spektralbereich ermöglichen zudem die Abgrenzung von Original und Replik, da selbst kleinste Abweichungen in der Zusammensetzung oder in der Schichtung sichtbar gemacht werden. Museen und Konservatoren nutzen diese Bildgebungssysteme zunehmend als nichtinvasives Diagnosewerkzeug, das dokumentiert, analysiert und konservatorische Entscheidungen objektiviert – ohne das Kunstwerk zu gefährden.
Forensik: Wenn Wahrheit eine Frage des Spektrums ist
In kriminaltechnischen Laboren zählt jede Spur – doch nicht jede ist sichtbar. Hyperspektralkameras machen Spuren sichtbar, die mit klassischen Methoden nicht detektiert werden können. Das gilt für biologische Rückstände wie Blut oder Schweiß ebenso wie für Schmauchspuren, Druckmittelreste oder Lösemittel.
Ein besonders sensibler Anwendungsbereich ist die Falschgelderkennung. Herkömmliche UV- oder Infrarotprüfmethoden stoßen bei hochwertigen Reproduktionen oder bei neuartigen Druckverfahren an ihre Grenzen. Die Technologie erkennt authentische Banknoten durch ihr spezifisches spektrales Materialprofil – basierend auf Papiermischung, Sicherheitsfasern, Farbpigmentierung und Drucktechnik. Fälschungen hingegen zeigen charakteristische Abweichungen – selbst wenn sie visuell nahezu perfekt sind.
Zudem lassen sich mit dieser Entwicklung Manipulationen an Dokumenten erkennen: Nachträgliche Ergänzungen mit abweichenden Tinten, getarnte Änderungen oder Überschreibungen, die im sichtbaren Licht nicht auffallen, werden im richtigen Spektralbereich eindeutig identifizierbar. Auch Textfragmente auf verbrannten oder verwischten Dokumenten lassen sich rekonstruieren. Selbst medizinische Spuren, etwa Hautschuppen oder Gewebereste, können bei Bedarf hyperspektral analysiert werden.
Mobilität und Einsatzfähigkeit: Im Museum wie am Tatort
Die hyperspektralen Kamerasysteme von Cubert sind kompakt, mobil einsetzbar und auf unterschiedlichste Lichtbedingungen abgestimmt. Ob in einer kontrollierten Museumsumgebung oder unter forensischen Feldbedingungen – die Systeme liefern hochauflösende, spektral tiefgehende Daten ohne langwierige Kalibrierprozesse.
Die intuitive Software erlaubt sowohl wissenschaftlich versierten Anwendern als auch nicht-technischen Nutzern eine fundierte Auswertung. Daten können archiviert, vergleichend analysiert und langfristig für Revisionszwecke oder juristische Nachweise dokumentiert werden. Damit wird HSI zum Standardinstrument für alle, die mehr sehen müssen als nur das Sichtbare – egal in welchem Einsatz.
Spektrale Wahrnehmung als neue Objektivität
Hyperspektrale Bildgebung transformiert die Art und Weise, wie wir Kunst und forensische Spuren betrachten – von der reinen Sichtprüfung hin zur spektralen Wahrheitserkennung. Sie schafft ein neues Niveau an Transparenz, Nachvollziehbarkeit und Objektivität, das klassische Methoden übertrifft. Wer in Museen, Restaurierungswerkstätten, Labors oder Polizeidienststellen auf diese Technologie setzt, erhält eine Plattform, die Wissenschaft, Technik und Praxis auf einzigartige Weise verbindet – mit höchster Auflösung, sicherer Analyse der Zusammensetzung und innovativen Anwendungen. Cubert liefert dafür die Plattform – präzise, mobil, richtungsweisend.
Über den Autor
Dr. Matthias Locherer ist seit 2017 Sales Director bei Cubert GmbH. Mit einem PhD in Erdbeobachtung von der Ludwig-Maximilians-Universität München bringt er umfangreiche Expertise in der Fernerkundung, spektraler Bildgebung und Datenanalyse mit. Matthias hat an verschiedenen Forschungsprojekten und Publikationen mitgewirkt, insbesondere im Bereich der hyperspektralen Überwachung biophysikalischer und biochemischer Parameter mit hyperspektralen Satellitenmissionen. Seine fundierten Kenntnisse in optischer Messtechnik und physikalischer Modellierung machen ihn zu einem wichtigen Treiber für die Weiterentwicklung innovativer hyperspektraler Technologien bei Cubert.
