Datazione dendrocronologica e provenienza degli strumenti ad arco

Riepilogo

L'analisi dendrocronologica di uno strumento a corde richiede l'ispezione della piastra superiore, la misurazione delle larghezze degli anelli dell'albero, la determinazione della cronologia dello strumento e la datazione attraverso la determinazione della data di fine, l'anno della formazione dell'anello dell'albero più recente.

Abstract

La dendrocronologia, la scienza della datazione degli anelli degli alberi nel legno, definisce in quale anno solare si è formato un particolare anello dell'albero. Il metodo può essere utilizzato per determinare l'età e l'autenticazione degli strumenti musicali in legno. Presentiamo un protocollo che descrive come eseguire un'analisi dendrocronologica sugli strumenti ad arco e come interpretare la datazione. Il protocollo descrive i passaggi fondamentali nell'analisi delle piastre superiori, che di solito sono fatte di abete rosso norvegese (Picea abies) o, più raramente, abete bianco (Abies alba). In primo luogo, la piastra superiore viene attentamente ispezionata, quindi le larghezze degli anelli dell'albero vengono misurate direttamente sullo strumento utilizzando immagini ad alta risoluzione. Dopo aver completato le misurazioni, viene creata una sequenza di anelli dell'albero dello strumento e, nella fase successiva, viene eseguita la datazione con una serie di cronologie di riferimento delle specie arboree provenienti da diverse aree geografiche e strumenti. Gli specialisti che datano gli strumenti investono anche il lavoro nella creazione di cronologie di riferimento. Il rapporto dendrocronologico fornisce la datazione di uno strumento come anno solare (data di fine), indicando l'anno in cui si è formato l'ultimo (più recente) anello dell'albero sulla piastra superiore quando l'albero era ancora in vita. La data di fine rappresenta il terminus post quem, l'anno dopo il quale lo strumento è stato realizzato o prima del quale non avrebbe potuto essere realizzato. Per stimare l'anno di produzione, bisogna considerare il tempo necessario per l'essiccazione e lo stoccaggio del legno e il numero di anelli degli alberi rimossi durante la lavorazione del legno. Questo protocollo ha lo scopo di aiutare coloro che commissionano tale analisi a comprendere meglio come viene eseguita l'analisi e come interpretare i rapporti dendrocronologici in termini di età, origine, produttore e autenticità dello strumento.

Introduzione

L'obiettivo di questo studio è quello di presentare un protocollo per l'analisi dendrocronologica degli anelli degli alberi sulla piastra superiore di uno strumento musicale a corde in legno. La dendrocronologia viene utilizzata come metodo per determinare l'età del legno dello strumento determinando l'anno in cui si è formato l'anello dell'albero più giovane sul piatto e dopo il quale è stato realizzato lo strumento (o prima del quale lo strumento non avrebbe potuto essere costruito).

La datazione di uno strumento musicale (come un violino) è un passo importante nella sua autenticazione 1,2,3,4,5,6. È un processo complesso che coinvolge l'anno in cui lo strumento è stato realizzato, così come il costruttore o la scuola di costruzione dello strumento o l'area geografica. Per fare questo, la dendrocronologia è spesso combinata con altre tecniche, che includono lo studio dell'etichetta sullo strumento (che spesso non è affidabile) e l'ispezione dello strumento e delle sue parti come i contorni, il rotolo, la figura del legno e l'invecchiamento, la vernice, i fori f e il purfling (Figura 1). L'autenticazione può essere eseguita solo dagli esperti ^5,6,7.

Figura 1: La parte superiore del violino e le sue parti. Il legno della piastra superiore (chiamato anche piastra frontale, pancia o tavola armonica) in abete rosso norvegese (Picea abies) può essere datato mediante dendrocronologia. Le caratteristiche e le dimensioni di altre parti come il rotolo, i fori a f e il purfling sono studiate dagli organologi e aiutano ad autenticare lo strumento. Scala = 20 cm. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

La dendrocronologia è la scienza della datazione degli anelli degli alberi nel legno, chiamati anche anelli annuali, anelli di crescita o strati di crescita, che si formano ogni anno negli alberi delle zone temperate. La dendrocronologia chiarisce in quale anno solare si è formato un particolare anello di alberi. Datando l'anello dell'albero più esterno e più recentemente formato appena sotto la corteccia, è possibile determinare l'ultimo anno di vita di un albero prima che fosse abbattuto.

La dendrocronologia si basa sul principio che le variazioni annuali nella larghezza degli anelli degli alberi (e altre caratteristiche) sono in gran parte influenzate dall'ambiente, in particolare dal clima, in cui crescono gli alberi. Quando le condizioni sono simili su un'area, gli alberi della stessa specie mostrano variazioni degli anelli degli alberi simili da un anno all'altro⁸. Ciò significa che la serie di anelli ad albero (cioè la sequenza temporale delle larghezze degli anelli degli alberi nel tempo) è simile per alberi della stessa specie nella stessa area.

La datazione degli strumenti in legno segue i principi utilizzati per la datazione di oggetti storici. Nella maggior parte dei casi, si basa sulla misurazione della larghezza degli anelli dell'albero, sulla creazione di serie di anelli dell'albero dello stesso oggetto, sulla datazione incrociata (per determinare la loro posizione corrispondente) e sulla media in una cronologia mobile di un oggetto che mostra la serie di anelli dell'albero nel tempo relativo ^3,4,6.

La datazione assoluta (che determina l'anno solare della formazione degli anelli degli alberi) è realizzata mediante datazione incrociata con una o più cronologie di riferimento stabilite per una particolare specie arborea e area geografica ^4,6. Le cronologie di riferimento devono essere basate sulla larghezza degli anelli degli alberi di un numero sufficiente di alberi (replica) e devono essere sufficientemente lunghe da coprire il periodo di interesse.

La dendrocronologia viene regolarmente applicata per determinare l'età degli strumenti a corda come violini, viole e violoncelli 1,9,10,11,12,13. Per gli strumenti a corda, il legno delle piastre superiori (anche la piastra frontale, la pancia o la tavola armonica) può essere datato. Di solito sono fatti di abete rosso norvegese (Picea abies) o abete bianco (Abies alba)4,6,13. Le misurazioni devono essere effettuate in modo non invasivo direttamente sullo strumento o utilizzando immagini. Le misurazioni vengono solitamente effettuate in posizioni diverse sulla piastra superiore per stabilire una sequenza per lo strumento che può essere datata con cronologie di riferimento.

La datazione è il passo più critico perché deve essere disponibile una cronologia di riferimento per la specie, l'area geografica e il periodo di tempo dello strumento studiato. Molte cronologie sono disponibili presso l'International Tree Ring Data Bank (ITRDB)¹⁴, ma solo alcune sono di abete rosso norvegese o abete bianco della regione che copre il periodo di interesse⁶; Pertanto, i laboratori di dendrocronologia si sono impegnati molto nella costruzione di cronologie di riferimento. La probabilità di datazione aumenta se è disponibile una rete di cronologie, comprese quelle provenienti da siti forestali esattamente definiti, strumenti datati e collezioni di strumenti di vari produttori come le famiglie Stradivari, Guarneri e Amati dall'Italia 5,6,15,16, Jacob Stainer dall'Austria, così come Joachim Tielke e membri della famiglia Hoffmann dalla Germania ^{17, 18,19}. I raffinati strumenti storici realizzati dai produttori nel 16 ° secolo al 18 ° secolo sono più apprezzati da musicisti e collezionisti, anche se l'importanza di molti produttori meno conosciuti sta crescendo anche 3,4,6,12.

La dendrocronologia fornisce la data di fine, che deve essere considerata il terminus post quem – l'anno dopo il quale lo strumento è stato realizzato. La dendrocronologia viene utilizzata anche per la dendroprovenancing, che aiuta a determinare l'origine geografica del legno e ad assegnare strumenti a specifici liutai o scuole di liuteria ^3,4,6.

La data di fine dendrocronologica non coincide quasi mai esattamente con l'anno in cui è stato realizzato lo strumento, e quest'ultimo deve quindi essere stimato, il che richiede molte informazioni di supporto e cooperazione tra esperti di diversi settori.

Protocollo

1. Ispezione e descrizione di uno strumento musicale a corde - violino

NOTA: I violini sono gli strumenti a corda più frequentemente studiati. Pertanto, descriviamo la procedura su un violino.

1. Esaminare lo strumento e tutte le sue parti. Scatta foto dettagliate della parte anteriore (in alto), posteriore, laterale, scorrevole ed etichetta insieme alla scala di misurazione per il rapporto finale e l'archivio (Figura 1).
2. Esaminare la piastra superiore dello strumento per determinare come è costruito. Se possibile, rimuovere le stringhe dallo strumento per facilitare l'analisi.
3. Controllare se la piastra superiore è composta da una, due o più parti e come sono unite insieme. Qui, la procedura è descritta per una piastra superiore composta da due parti, che è il caso più comune.
4. Sul pannello radiale della piastra superiore (Figura 2A,C), esaminare la struttura e l'orientamento degli anelli dell'albero. Sono visti come bande di strati di crescita annuale, costituiti da legno precoce di colore chiaro e legno di lamento più scuro e delimitati dai bordi degli anelli degli alberi (Figura 2D).
5. Sulla base della posizione e della transizione del legno precoce al legno tardivo, determinare quale lato è la corteccia e quale lato è il midollo (Figura 2C,G). Nella maggior parte dei casi, gli anelli dell'albero formati più di recente si trovano nel giunto al centro della piastra superiore (quando è costituito da due parti; Figura 2C,D,F). Questi sono gli anelli che erano i più vicini alla corteccia quando l'albero stava ancora crescendo (Figura 2D, G).
   NOTA: Poiché dobbiamo esaminare la struttura radiale, gli anelli dell'albero appaiono come bande e non anelli. Tuttavia, i termini anelli degli alberi e larghezza dell'anello dell'albero (TRW) sono usati in questo protocollo.

2. Selezione delle posizioni per le misurazioni sullo strumento musicale

1. Ispezionare le parti più larghe su ciascun pezzo della piastra superiore.
2. Controlla eventuali danni, riparazioni, ritocchi o sporcizia e dove la vernice è abbastanza trasparente da vedere gli anelli dell'albero. Se lo strumento è aperto (in caso di riparazioni in corso o durante il restauro), misurare gli anelli dell'albero sul lato inferiore della piastra superiore, dove non viene applicata alcuna vernice.
3. Selezionare l'area con il maggior numero di anelli ad albero e verificare se i confini tra gli anelli possono essere riconosciuti (Figura 2C,D). Le misurazioni possono essere corrette solo se la struttura in legno è chiaramente visibile.
4. Cerca di vedere chiaramente gli anelli degli alberi che erano vicino alla corteccia mentre l'albero cresceva per un'identificazione accurata della data di fine (Figura 2D). Utilizzare una lente d'ingrandimento o un microscopio stereo per le osservazioni.
5. Segna la linea di misurazione nella direzione dalla corteccia al midollo. Dotarlo di una scala di misurazione (Figura 2C). Posizionare la bilancia (ad esempio, un nastro di misurazione di carta disponibile in commercio) sulla scheda per questo scopo.

3. Acquisizione di immagini digitali

1. Cattura immagini per misurare la larghezza dell'anello dell'albero con un sistema di analisi delle immagini. Posizionare il lato della piastra superiore del violino sullo scanner e scansionare le parti selezionate per la misurazione dell'anello dell'albero (Figura 2B). Selezionare una risoluzione di 1.200 dpi o superiore. Utilizzare uno scanner che consenta un'elevata profondità di campo.
   NOTA: la scansione non è l'unico modo per acquisire immagini. È possibile utilizzare anche una fotocamera o altre apparecchiature. Se è necessario acquisire più immagini, devono essere cucite insieme correttamente. È anche possibile misurare la larghezza dell'anello dell'albero direttamente sul violino con l'aiuto di un microscopio e di uno speciale dispositivo di misurazione (ad esempio, un tavolo di misurazione). Ciò è particolarmente utile nei casi di scarsa visibilità della struttura e se è necessaria l'osservazione sotto una lente del microscopio stereo. In questo caso, le immagini sono preziose per un ulteriore controllo delle misurazioni e per l'archivio.
2. Per modificare le immagini, utilizzare un programma di editing grafico per verificare la qualità dell'immagine e regolare il colore, la luminosità e il contrasto per vedere meglio gli anelli di crescita annuali e i confini tra di loro. Questo passaggio è utile quando si misurano gli anelli degli alberi con un sistema di analisi delle immagini.
3. Per memorizzare le immagini, salvarle in un formato adeguato (.tiff, .jpg).

4. Misurazione della larghezza dell'anello dell'albero

1. Avviare un sistema di analisi delle immagini, preferibilmente progettato per il rilevamento automatico e manuale degli anelli degli alberi e la misurazione di TRW.
2. Aprire l'immagine e controllare o impostare manualmente la calibrazione misurando la distanza di una lunghezza nota sulla scala di misurazione che fa parte dell'immagine (Figura 2C,D).
3. Avviare la misurazione facendo clic sui bordi dell'anello dell'albero in modo che venga registrata la distanza tra loro, che rappresenta il TRW (Figura 2D). Nota se il primo anello dell'albero misurato è più vicino alla corteccia o più vicino al midollo. Per i violini, fare clic manualmente sui bordi dell'anello dell'albero, poiché il rilevamento automatico di TRW di solito non è possibile o richiede troppe correzioni.
4. Misurare tutti i TRW lungo la linea di misura. Salvare i dati come serie di anelli ad albero (Figura 2E), con ogni TRW registrato per un anno relativo specifico. Salvare i dati in uno dei formati di dati più diffusi. Eseguire più di una misurazione sulla stessa scheda per una verifica successiva.
   NOTA: Ci sono anche altre opzioni (non descritte qui) per le misurazioni TRW. Opzione 1: utilizzare un sistema generale di analisi delle immagini, aprire e calibrare l'immagine, misurare il TRW e annotare le misurazioni. Opzione 2: Utilizzando un obiettivo di ingrandimento 10x con scala metrica integrata, misurare il TRW direttamente sul violino e registrare le misurazioni. Opzione 3: Utilizzare una configurazione classica di apparecchiature dendrocronologiche costituite da un tavolo di misurazione mobile, un microscopio stereo e un programma speciale per registrare la misurazione ^4,15. Posiziona il violino sul tavolo e osservalo al microscopio stereo. Avviare il programma per la misurazione degli anelli degli alberi e misurare il TRW facendo clic sui bordi degli anelli dell'albero.

5. Elaborazione dei dati, cross-dating e costruzione della cronologia dello strumento

NOTA: Per il cross-dating, sono necessari un programma specializzato e cronologie di riferimento adeguate.

1. Per l'elaborazione dei dati, aprire il file di dati. Descriviamo qui come utilizzare la serie TRW grezza (cioè TRW (in mm) rispetto agli anni; Figura 2E).
   NOTA: è anche possibile lavorare con dati indicizzati.
2. Per la datazione incrociata di una serie di anelli ad albero dello stesso strumento, aprite la serie di anelli ad albero da incrociare e un'altra serie di anelli ad albero dello stesso strumento per fungere da riferimento ed eseguite la datazione incrociata, che li sposta nella posizione sincrona (cross-dated).
3. Controlla i modelli degli anelli dell'albero e i parametri di datazione incrociata. Se la misurazione è corretta, i modelli degli anelli degli alberi, in particolare quelli della stessa scheda, sono molto simili (Figura 2E) e i parametri di datazione incrociata sono elevati.
   1. Verificare i seguenti principali parametri di datazione incrociati utilizzati negli studi sui violini: il coefficiente di concordanza Gleichläufigkeit (Glk%), il valore t di Baillie e Pilcher (TVBP) e il valore t di Hollstein (TVH) ^20,21,22.
   2. Considerare i parametri statisticamente significativi se Glk ≥65%, TVBP ≥4.0, TVH ≥4.0. Nel caso della datazione di strumenti musicali, mantenere i criteri più rigorosi e i valori dei parametri più alti (ad esempio, TVBP ≥7.0).
   3. Si consideri la sovrapposizione (OVL), che indica il periodo di sovrapposizione di due serie di anelli ad albero, anche in anni.
4. Quando le due serie di anelli ad albero si trovano sulla stessa scala temporale relativa, salvate la posizione della serie. Ripetete questo passaggio fino a quando tutte le serie di anelli ad albero di ogni tavola e strumento sono datate in modo incrociato.
   NOTA: La datazione incrociata si basa sul confronto di (due) serie di anelli ad albero calcolando i parametri statistici di somiglianza e il confronto grafico (matching) dei grafici. Un buon accordo tra le serie di anelli ad albero (dello stesso strumento) conferma la correttezza della misurazione, che è compromessa se gli anelli dell'albero sono molto stretti o indistinti o se mancano (cioè non si sono formati in un albero).
5. Per creare la cronologia del violino, quando tutte le serie TRW della stessa tavola e strumento sono incrociate, guarda i loro grafici. Quindi, selezionare quelli che non hanno errori di misurazione e calcolarne la media per formare una cronologia dello strumento. In questa fase, la cronologia non è ancora datata.
   1. A tale scopo, produrre almeno due misurazioni da ciascuna parte della piastra superiore. Se l'accordo tra le serie all'interno dello strumento è statisticamente significativo, calcolare la media di tutte le serie di anelli ad albero in un'unica cronologia dello strumento.

6. Datazione dello strumento

1. Incrociare la cronologia del violino con le cronologie di riferimento. Utilizzare diverse cronologie di riferimento in questo passaggio. Esegui il cross-dating, controlla i parametri dell'accordo e valuta visivamente la posizione di appuntamenti proposta.
   1. Per una datazione di successo, assicurarsi che la stessa data finale sia confermata da più cronologie con parametri statisticamente significativi, nonché dal confronto ottico delle sequenze. Utilizzare tecniche aggiuntive come la formazione di cronologie medie da curve corrispondenti o la segmentazione di serie più lunghe per un'ulteriore conferma della datazione.
      NOTA: Questo è un passaggio molto critico perché sono necessarie cronologie di riferimento adeguate per la datazione. Alcuni dati di riferimento sono disponibili sull'ITRDB¹⁴.
2. Riportare la data di fine, che è il risultato finale dell'analisi dendrocronologica²³. Stimare il numero di anni, che dovrebbe essere aggiunto alla data di fine per proporre la data potenziale di fabbricazione dello strumento. A tal fine, utilizzare le informazioni sull'etichetta (se originali) e altre fonti circa l'età potenziale, l'area geografica, il produttore e le caratteristiche organologiche dello strumento valutate da altri esperti.
3. Cerca di confermare le ipotesi sull'età, il produttore e l'area di origine in quanto ciò aiuta a decidere se il violino è autentico o meno.
   NOTA: La data di fine non indica l'anno in cui il violino è stato costruito, e questo deve essere stimato.
4. Scrivi un rapporto che includa la data di fine dendrocronologica e informazioni sufficienti sull'indagine supportate da informazioni che possano aiutare nell'interpretazione della datazione.
   NOTA: i passaggi più importanti del protocollo sono illustrati nella Figura 2.

Figura 2: Rappresentazione dettagliata delle fasi del protocollo. (A) Un violino con la piastra superiore composta da due tavole di risonanza (basso e alto); (B) scansione della piastra superiore; (C) parte selezionata per la misurazione della larghezza dell'anello dell'albero (TRW) (precisione 0,01 mm) e la direzione di misurazione dalla corteccia al midollo (che si trovavano all'esterno del pannello); (D) anelli degli alberi come bande sul pannello radiale e la direzione di misurazione TRW dal legno di lamento più scuro al legno precoce di colore chiaro; gli asterischi indicano dove le due tavole con le date di fine 2003 e 1995 sono incollate insieme; +1, +2, +3... indicare le posizioni dei confini degli anelli dell'albero (+) e i numeri degli anelli dell'albero (1, 2, 3); barra scala = 1 cm; (E) serie di anelli ad albero del lato acuto e basso di un violino in posizione incrociata e date di fine 2003 e 1995 indicate; (F) date di fine diverse delle due schede a causa del diverso numero di anelli degli alberi rimossi durante la fabbricazione dello strumento; (G) orientamento della tavola di risonanza nell'albero e degli anelli dell'albero corrispondenti alla data di fine e all'ultimo anello dell'albero sotto la corteccia formatosi prima del taglio dell'albero. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Risultati

Un caso tipico in cui è stato richiesto uno studio dendrocronologico è un violino presumibilmente costruito da Andrea Guarneri di Cremona appartenente alla famiglia/scuola che ha prodotto numerosi strumenti di valore^16,24. Il violino in questione conteneva due etichette. Uno affermava che lo strumento era stato costruito da Andrea Guarneri di Cremona nel 1747, mentre l'altro affermava solo il 1867. Tuttavia, l'esame organologico del violino (

Discussione

Il protocollo presentato descrive la procedura della datazione dendrocronologica di un violino. La procedura prevede diversi passaggi critici. Il primo è identificare gli anelli degli alberi per misurarne correttamente la larghezza. Questo è fondamentale perché gli anelli degli alberi sono spesso molto stretti o hanno confini poco chiari a causa della piccola quantità di legno di lattice (passo 1.3). Il rilevamento degli anelli degli alberi può essere complicato dall'invecchiamento del legno, dalle vernici scure e o...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
CDendro	Cybis Elektronik & Data AB	https://www.cybis.se	program CoDendro for dendro data management and crossdating
CooRecorder	Cybis Elektronik & Data AB	https://www.cybis.se	program CooRecorder to measure tree ring widths on images
TSAP-Win	RINNTECH	https://rinntech.info/products/tsap-win/	Time series analysis software