TEST: Imaging Analysis con lo White’s Spectra V3i

Come annunciato un paio di settimane fa, ho deciso di iniziare a pubblicare uno studio che sto personalmente effettuando circa le possibilità di effettuare un analisi di tipo “IMAGING” (per immagini) con il White’s Spectra V3i. Ovviamente non si può pretendere la precisione ed il rigore delle analisi Imaging professionali ottenute attraverso il campionamento di dati RAW (grezzi) direttamente dalle elettroniche del detector come si possono trovare in alcune pubblicazioni scientifiche, specie quelle dedicate agli studi degli impieghi dei metal detector per operazioni umanitarie di sminamento (Si vedano i lavori dell’EUDEM et alii).

Premessa metodologica

Chi possiede uno Spectra V3i forse già sa che una delle modalità di rappresentazione grafica più interessanti è il cosiddetto SCAN GRAPH o semplicemente SCAN. Questo tracciato si può attivare sia nel Live Search che nel PinPoint o nell’Analysis Screen. In sostanza questo grafico permette di visualizzare l’intensità di segnale delle frequenze utilizzate (mono o multifrequenza) e il suo variare nel tempo. Il grafico infatti scorre con certa una velocità (programmabile) permettendo di poter vedere come l’intensità del segnale cambi durante le varie spazzolate.

Ogni frequenza ha un suo colore:

A)     2.5 kHz – Colore VERDE

B)      7.5 kHz – Colore ROSSO

C)      22.5 kHz- Colore BLU

Quando ho iniziato a provare questa particolare modalità grafica, ho subito pensato che potesse essere interessante andare a studiare come i vari tracciati potessero apparire a seconda dei vari tipi di target.

Ho quindi raccolto alcuni target campione e mi sono subito messo al lavoro. Ho pensato di effettuare uno studio analitico partendo da alcune semplici prove in aria per poi andare a fare delle prove con target sepolti in terra per evidenziare differenze, variazioni e punti comuni. Il lavoro sarà quindi pubblicato in (almeno) due parti, partendo dai test basici per poi passare ai test sul campo. Ovviamente non mi aspetto dei risultati identici tra prove in aria e prove con target sepolti, ma sarà assolutamente interessante evidenziare se e come cambia il comportamento del grafico a seconda delle situazioni.

In questo primo articolo, come già detto, descriverò l’andamento dei grafici con alcuni target selezionati che sono stati passati a circa 10 cm dalla piastra. Ho utilizzato il settaggio di fabbrica HI-PRO esattamente così com’è, senza alcuna modifica alle impostazioni riguardanti la sensibilità  ma solo attivando il tracciato SCAN in modalità PinPoint. Ho volutamente lasciato inalterati i settaggi per avere la macchina più stabile possibile e per permettere una facile replicabilità dei test senza tante variazioni.

Alcuni target sono stati passati sia posizionandoli lungo l’asse longitudinale che lungo quello latitudinale per evidenziare alcune differenze particolari. La velocità di passata del target è davvero molto lenta. Questo per poter meglio evidenziare le variazioni dei grafici che, altrimenti, sarebbero state impossibili da visualizzare. Dell’esperimento è stato fatto un video, che è in fase di pubblicazione durante la scrittura di questo articolo. Da questo video sono state estratte alcune immagini rappresentative che ho provveduto a commentare. Voglio subito scusarmi per la qualità mediocre delle immagini ma, per motivi di tempo e opportunità, ho dovuto utilizzare la fotocamera del mio telefono cellulare che, ovviamente, non brilla per definizione e per il contenimento del rumore video. Restano comunque delle immagini apprezzabili, specie con l’ausilio dei commenti a margine, dove ho innanzitutto riportato:

1)      La tipologia di target analizzato

2)      L’eventuale posizione particolare

3)      La direzione di spazzolata, quando non era sulla direzione dell’asse EST-OVEST

4)      L’ordine di dominanza delle tre frequenze, ovvero la prima, seconda e terza frequenza per intensità riportata dal grafico

5)      Una nota descrittiva dei grafici delle tre frequenze

A scanso di equivoci, ripeto ancora che si tratta di un lavoro sperimentale e che non pretende di rivelare alcuna informazione “miracolosa”. Il mio progetto è invece finalizzato ad approfondire i metodi di analisi per immagini dello Spectra V3i per verificare se è possibile, ed in quale misura, utilizzarli anche sul campo con un indice di affidabilità che abbia un minimo di consistenza.

Iniziamo quindi l’esame con l’elenco dei target analizzati:

1)      1 Euro Cent

2)      5 Euro Cent

3)      20 Euro Cent

4)      50 Euro Cent

5)      1 Euro

6)      2 Euro

7)      200 Lire

8)      10 Cent di Vittorio Emanuele (dono dei miei nonni)

9)      2 Baiocchi e Mezzo (dono dei miei nonni)

10)   Anello in oro bianco da circa 1 grammo

11)   Catenina in oro giallo da circa 3 grammi

12)   Chiodo in ferro

13)   Fede nuziale in oro giallo da 3 grammi

14)   Medaglietta sottile in oro giallo da 1 grammo

15)   Strappo di lattina moderno

16)   Pezzetto di stagnola

17)   Tappo a corona vecchio e bucato

18)   Tappo a corona in condizioni mediocri ma non pessime

19)   Tappo a corona nuovo (appena stappato)

Ecco la tabella con le foto e i relativi commenti:

Analisi delle frequenze dominanti

Dopo aver visto le immagini e letti i relativi commenti, la prima analisi da fare è quella relativa alle dominanze delle tre frequenze. Nella seguente tabella riassumiamo l’”ordine di arrivo” delle frequenze per ogni target analizzato. Cosa da notare immediatamente è che, almeno con i test in aria effettuati, non c’è sostanziale cambiamento di dominanza al variare della posizione del target o della direzione di spazzolata.

Target	2.5 kHz	7.5 kHz	22.5 kHz
1 Euro Cent	2	1	3
5 Euro Cent	2	1	3
20 Euro Cent	2	1	3
50 Euro Cent	2	1	3
1 Euro	2	1	3
2 Euro	3	1	2
200 Lire	2	1	3
10 Cent di Vittorio Emanuele	1	2	3
2 Baiocchi e Mezzo	1	2	3
Anellino in oro bianco da circa 1 grammo	3	2	1
Catenina in oro giallo da circa 3 grammi	3	2	1
Chiodone in ferro	2	1	3
Fede nuziale in oro giallo da 3 grammi	3	1	2
Medaglietta sottile in oro giallo da 1 grammo	3	2	1
Strappo di lattina moderno	3	1	2
Pezzetto di stagnola	3	2	1
Tappo a corona vecchio e bucato	3	2	1
Tappo a corona in condizioni medie	3	2	1
Tappo a corona nuovo (appena stappato)	3	1	2

Sintetizziamo poi in una tabella quante volte, per i target analizzati, le varie frequenze sono state le dominanti, oppure in seconda o terza posizione.

Frequenza	1°	2°	3°
2.5 kHz	2	7	10
7.5 kHz	11	8	0
22.5 kHz	6	4	9

Da questa semplicistica analisi (mancano infatti, per esempio, target rappresentativi dell’argento,  dell’acciaio, del piombo, del bronzo e di altre leghe) possiamo dedurre che la frequenza che ottiene il miglior risultato è la 7.5 kHz che su 19 campioni si piazza prima ben 11 volte,  8 volte seconda e mai per terza. Al secondo posto troviamo la 22.5 che è prima 6 volte e, fanalino di coda, la 2.5 kHz che è prima solo con 2 target su 19.

IMAGE ANALYSIS

a)      Monete Euro

Analizzando i risultati per blocchi di tipologie di target, troviamo che sulla famiglia degli Euro, dai ”centesi mini” alle monete da 2 Euro, La frequenza vincente è senz’altro la 7.5 che si piazza prima con tutte le monete della serie Euro  che ho testato. Da notare assolutamente è il bizzarro comportamento dei tracciati con le due monetine più piccole, la 1 cent e la 5 cent. In entrambi i casi infatti, quando la moneta si trova a passare sotto il centro della piastra, le frequenze 7.5 e 2.5 hanno un crollo repentino mentre la 22.5 schizza in testa. Non appena la moneta oltrepassa il centro  e si allontana, la 22.5 crolla e risalgono istantaneamente le altre 2 frequenze. Ho interpretato questo bizzarro comportamento tenendo conto della composizione metallurgica delle monete (entrambe hanno un nucleo  ferroso e sono rivestite da un sottile strato di rame) e del cosiddetto “Effetto Skin” ovvero della tendenza, all’aumentare della frequenza, di vedere concentrata sempre più in superficie la corrente indotta dal campo elettromagnetico generato dal detector. Noi sappiamo infatti che le frequenze più basse hanno una maggiore capacità penetrativa negli oggetti mentre la frequenza più alta tenderà ad avere una maggiore sensibilità su oggetti sottili grazie appunto all’Effetto Skin. La mia idea è che la macchina abbia prima una dominanza delle basse frequenze che sentono il nucleo ferroso e poi, quando la moneta è al centro ed il segnale è al massimo, la macchina inizi a sentire la placcatura in rame grazie alla 22.5kHz facendo schizzare in alto il relativo tracciato.

	1 cent1°F 7,5 2° F 2,5 3° F 22,5 Note: segnalazione spezzata a metà passaggio con crollo delle 7,5 e 2,5 e impennata della 22,5
	5 cent1°F 7,5 2° F 2,5 3° F 22,5 Note: segnalazione spezzata a metà passaggio con crollo delle 7,5 e 2,5 e impennata della 22,5

Altra particolarità da notare è quella della moneta da 2 Euro dove i tracciati, invece di essere “tondi” tendono a schiacciarsi un po’ in punta e divengono, potremmo dire, leggermente conici. La mia idea è che la bimetallicità della moneta possa influire sulla forma del tracciato. Va anche tenuto conto che nella moneta da 2 euro, probabilmente la corona esterna contiene una quantità di nickel inferiore al disco interno e quindi sarà meno conduttiva. Ciò spiegherebbe forse la minore propensione alla crescita del grafico (forma conica) rispetto a quello della moneta da 1 euro che invece ha la parte probabilmente più conduttiva sulla corona e che quindi può sfruttare al meglio per generare una maggiore corrente eddy rispetto grazie alla forma ad anello.

	1 Euro1°F 7,5 2° F 2,5 3° F 22,5 Note: Segnalazione “tonda” ma più stretta con distacco più marcato della 7.5 sulla 2.5 e 22.5
	2 Euro1°F 7,5 2° F 22,5 3° F 2,5 Note: Segnalazione “conica” con distacco più marcato della 7.5 sulla 22.5 e poi 2.5

Passando invece alle monete più vecchiotte (VEM e 2 Baiocchi e Mezzo) che hanno dimensioni abbastanza generose e sono fatte di rame, troviamo la 2.5 kHz nettamente più efficace, a conferma di quanto la fisica ci dice, ovvero che le frequenze più basse tendono ad avere migliori risultati con gli oggetti ad alta conduttività.

b)     Vecchie Monete

Il materiale con cui sono fatte le due monete utilizzate (rame) e le loro generose dimensioni, hanno ovviamente fatto segnare il netto vantaggio della frequenza più bassa che, come si sa, è quella che meglio interagisce con oggetti ad elevata conduttività. Da notare che, sulla 10 Cent di Vittorio Emanuele, la 7.5 e la 22.5 producono un grafico schiacciato, cosa che non accade nella moneta da 2 baiocchi e mezzo dove invece va notata la sostanziale equidistanza delle tre frequenze. In sostanza, se la 2.5 ottiene il 100% dell’intensità, la 7.5 si pone circa al 66% e la 22.5 al 33%.

	10 Cent VEM1°F 2,5 2° F 7,5 3° F 22,5 Note: Segnalazione “tonda” della 2.5 mentre 7.5 e 22.5 vanno in saturazione schiacciandosi in modo evidente
	2 Baiocchi e Mezzo1°F 2,5 2° F 7,5 3° F 22,5 Note: Segnalazione “molto tonda” di tutte le frequenze con sostanziale equidistanza

 

c)       Oggetti in oro e stagnola

Ecco un gruppo di oggetti che sicuramente interessano tanto ai cercatori: un anellino in oro bianco, una fede nuziale in oro giallo, una catenina piuttosto sottile in oro giallo, una sottilissima medaglietta in oro giallo e… un pezzetto di stagnola. Date le piccole dimensioni di 4 oggetti su 5 (la fede nuziale tutto sommato non è proprio minuscola), ci aspettavamo una dominanza della 22.5 che si è puntualmente manifestata. Con la fede da 3 grammi invece, e anche questo era un risultato atteso, ha prevalso la 7.5 kHz grazie alla migliore conduttività data dalla superficie maggiore. Vediamo quindi che, fede nuziale a parte, sui tre oggetti in oro di piccole dimensioni e sulla stagnola l’ordine d’arrivo è sempre uguale: 22.5 kHz, 7.5kHz, 2.5 kHz. Tenendo  conto poi che i VDI di questi oggetti, che per il momento ho voluto deliberatamente non tenere in considerazione e che saranno oggetto di una analisi specifica nella seconda parte del lavoro, sono sostanzialmente molto simili e ricadono tra lo 0 e il 15 (quando la macchina è in multifrequenza), sembrerebbe che l’IMAGE ANALYSIS non ci permetta di identificare gli oggetti senza scavare. E’ ovvio che la cosa che ci interessa di più è poter distinguere l’oro della stagnola. Siamo quindi costretti ad arrenderci e a dover scavare per forza per toglierci il dubbio? Forse no…

Se il pezzetto di stagnola è piuttosto piccolo o se invece ha una forma irregolare, è possibile che l’andamento dei grafici non sia più così come riportato in foto ma che presenti un picco strettissimo (stagnola minuscola) o degli avvallamenti o dei picchi e collassi repentini (stagnola con forma irregolare). Dato il particolare interesse su questa tipologia di target, è mia intenzione, nel prossimo futuro, eseguire studi specifici e dettagliati per cercare di ottenere le migliori informazioni possibili che siano utili al cercatore.

	Anellino Oro Bianco 11°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note: Segnalazione “ripida” ma tonda di tutte le frequenze con leggero distacco della 22.5 da 7.5 e 2.5
	Anellino Oro Bianco 21°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note: Segnalazione “ripida” ma tonda di tutte le frequenze con leggero distacco della 22.5 da 7.5 e 2.5
	Catenina Oro Giallo (avvolta)1°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note: Segnalazione “ripida” ma MOLTO tonda di tutte le frequenze con sostanziale equidistanza tra 22.5 e 7.5 e 2.5
	Fede Nuziale Oro Giallo1°F 7,5 2° F 22,5 3° F 2,5 Note: Segnalazione “Tonda” con stacco netto della 7.5 e 22.5 e 2.5 molto vicine .
	Medaglietta Sottile Oro Giallo1°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note: Segnalazione “Tonda” con leggero stacco della 22.5 da 7.5 e 2.5.
	Pezzo di Stagnola1°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note:Segnalazione ripida e “Tonda” di tutte le frequenze con leggero stacco della 22.5

d)      Strappo di lattina (Pulltab squadrato)

Molto interessante è l’analisi dello strappo di lattina moderno,  di quelli squadrati e senza linguetta insomma. Anche se il pulltab è in alluminio, la frequenza dominante è la 7.5 kHz. Con molta probabilità è la forma regolare e i due fori, che lo rendono una specie di 8, a migliorare la conduttività e far prevalere la frequenza di mezzo rispetto alla frequenza più alta. La cosa davvero curiosa è data dalla particolare forma del tracciato della 22.5 e della 2.5 kHz. Mentre la 7.5 (la dominante) ha una forma sostanzialmente tondeggiante, la 22.5 (2° posizione) ha una forma a “punta” piuttosto evidente mentre la 2.5 (3° posizione) ha solo un accenno di punta. Da notare è che queste forme triangolari si manifestano sia quando lo strappo è posto in orizzontale (asse OVEST-EST) che in verticale (asse NORD-SUD). Questa informazione di Image Analysis potrà quindi essere molto importante se dovesse essere confermata, anche solo parzialmente, dalle prove su terra.

	PullTab Nord-Sud1°F 7,5 2° F 22,5 3° F 2,5 Note:Segnalazione “Tonda” della 7,5 con 22.5 che fa “triangolo”
	PullTab Ovest-Est 11°F 7,5 2° F 22,5 3° F 2,5 Note:Segnalazione “Tonda” della 7,5 con 22.5 che fa “triangolo” e 2.5 che inizia a fare punta
	PullTab Ovest-Est 21°F 7,5 2° F 22,5 3° F 2,5 Note:Segnalazione “Tonda” della 7,5 con 22.5 che fa “triangolo” e 2.5 che inizia a fare punta

 

e)      Chiodone in ferro a testa e sezione quadrata

Ho voluto analizzare anche un bel chiodo in ferro, di quelli con la testa e la sezione quadrata, anche abbastanza arrugginito. Mi sono soffermato molto ad analizzare questa tipologia di target visto che i chiodi sono tra gli oggetti più comuni nel terreno.

Questo tipo di target è stato quello che sicuramente ha prodotto i risultati Imaging più curiosi e variegati a seconda del posizionamento nello spazio. Passando il chiodo con orientamento NORD-SUD, la cosa che si nota in maniera eclatante è che le frequenze 2.5 e 22.5 sono quasi accoppiate.

Se invece posizioniamo il chiodo con orientamento OVEST-EST,  avremo una sorta di doppio picco che assumerà una particolarissima forma a “polmoni” con il tracollo delle tre frequenze più o meno in corrispondenza del centro piastra.

L’ultima prova che ho fatto è stata quella tenendo il chiodo in verticale in modo che fosse perpendicolare con il piano della piastra. Anche qui accade qualcosa di molto strano. La frequenza dominante (2.5) assume una configurazione leggermente conica mentre la seconda (7.5) si appiattisce e la terza (22.5)

	Chiodone Ferro NORD-SUD1°F 7,5 2° F 2,5 3° F 22,5 Note: Segnalazione meno “ripida” con netto stacco della 7.5 e 2.5 e 22.5 quasi accoppiate
	Chiodone Ferro Nord-Sud (Passaggio lentissimo)1°F 7,5 2° F 2,5 3° F 22,5 Note: Segnalazione ancora meno “ripida” ma tonda con netto stacco della 7.5 e 2.5 e 22.5 quasi accoppiate
	Chiodone Ferro Ovest-Est1°F 2,5 2° F 7,5 3° F 22,5 Note: Doppia Segnalazione  a forma di “polmoni” con tracollo delle 3 frequenze a metà passaggio. Sostanziale equidistanza tra frequenze
	Chiodone Ferro Verticale1°F 2,5 2° F 7,5 3° F 22,5 Note: Segnalazione “conica” della 2.5 mentre 7.5 si schiaccia e 22.5 resta tonda. Sostanziale equidistanza tra frequenze

f)       Tappi a corona

L’ultimo gruppo di target analizzati è stato quello dei tappi a corona. Ne ho presi di diversi tipi, da quello più ossidato, ed addirittura bucato, a quello appena stappato. In alcuni casi ho anche fatto le passate sia con la corona verso l’alto che verso il basso, per verificare possibili diversità nei tracciati. La cosa che mi ha subito stupito è che la frequenza dominante è sempre stata la 22.5 kHz, cosa che, sinceramente mi ha lasciato parecchio perplesso. Va detto però che molto spesso le tre frequenze sono molto vicine come intensità ed in alcuni casi praticamente si sovrappongono. La forma dei tracciati è spesso “conica” e a volte tende allo schiacciamento quando il tappo è messo di taglio. Molto particolare è il comportamento del tappo nuovo dove addirittura una frequenza assume forma conica (7.5), una si schiaccia (2.5) e l’altra collassa (22.5) quando transita per il centro della piastra.

	Tappo a corona vecchio e bucato1°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note: Segnalazioni “coniche” con leggero vantaggio della 22.5
	Tappo a corona vecchio e bucato 21°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note: Segnalazioni “coniche” con leggero vantaggio della 22.5
	Tappo a corona vecchio e bucato 31°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note: Segnalazioni “coniche” con leggero vantaggio della 22.5
	Tappo a Corona messo meglio (Corona Verso l’Alto)1°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note: Segnalazioni “coniche” con quasi sovrapposizione della 22.5 con la 7.5
	Tappo a corona messo meglio (corona verso il basso)1°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note: Segnalazioni “coniche” con quasi sovrapposizione della 22.5 con la 7.5
	Tappo a corona messo meglio (di taglio)1°F 22,5 2° F 7,5 3° F 2,5 Note: Segnalazioni “coniche” della 22.5 e 2.5 mentre la 7.5 si schiaccia
	Tappo a corona nuovo (corona verso alto)1°F 7,5 2° F 22,5 3° F 2,5 Note: Segnalazioni “coniche” della 7,5 mentre la 22.5 si schiaccia e la 2.5 tende allo schiacciamento
	Tappo a corona nuovo (corona verso basso)1°F 7,5 2° F 22,5 3° F 2,5 Note: Segnalazioni “coniche” della 7,5 mentre la 22.5 ha un piccolo collasso e la 2.5 si schiaccia

Prime conclusioni

Concludendo questi primi test preliminari, fatti passando i target in aria, posso dire di aver avuto esperienza di come questi grafici possiedano effettivamente una componente informativa di una certa utilità. In alcuni casi addirittura potremmo quasi dire che ci si è trovati di fronte ad una sorta di impronta digitale dei target, data la notevole caratterizzazione delle forme tracciate. Non posso però non ripetere che la parte forse più interessante, e che ovviamente farà da “prova del nove” sarà quella con i target sepolti in terra. Non mi aspetto ovviamente gli stessi risultati, anzi! Mi attendo variazioni anche significative, con dati diversi a seconda della profondità e delle condizioni di terreno. Come ho detto nella mia premessa, questo studio non pretende di dare risultati “miracolosi” o spettacolari. Piuttosto, a mio modesto parere, può essere un piccolo mattone di base per ulteriori approfondimenti che potrebbero, in un futuro non tanto remoto, portare a sistemi digitali di analisi dei target notevolmente più sofisticati e funzionali rispetto a quelli fin’ora in commercio.

Leonardo/”Bodhi3”

Direttore AMDTT