Numerose delle tecniche ottiche non invasive per la misura della forma derivano dalla metrologia industriale, tuttavia nel campo dei Beni Culturali la peculiarità che caratterizza ciascun'opera d'arte non permette una facile applicazione di tali metodologie.
La scansione di un'opera d'arte ad elevata risoluzione, in particolare, tramite tecniche ottiche come la microprofilometria, sta diventando uno strumento molto utile per determinare la condizione della superficie di un oggetto.
La misura della rugosità, ottenuta tramite l'analisi della superficie, è una nuova metodologia nel settore dei Beni Culturali, dove fino ad oggi si è prestata scarsa attenzione per questo tipo di diagnostica.
La conoscenza della rugosità è importante per documentare lo stato di conservazione delle superfici, per valutare i cambiamenti dovuti ad interventi di restauro così come il degrado indotto da fenomeni logoranti (inquinamento, precipitazioni), nonché per seguirne l'evoluzione temporale della forma.
Per valutare la rugosità sono necessarie misure molto accurate della superficie (risoluzione dell'ordine del micron) spesso di difficile realizzazione, in quanto, soprattutto nel caso di oggetti di grandi dimensioni, è necessario eseguirle in situ.
In generale la superficie di un oggetto può essere descritta da tre parametri, in funzione della frequenza spaziale con cui varia la struttura della superficie stessa: la forma (basse frequenze), la ondulazione (frequenze medie) e la rugosità (per frequenze elevate).
Questi tre intervalli di frequenza dipendono dalle dimensioni dell'oggetto; per un componente ottico, la forma è quella pensata in fase progettuale, l'ondulazione è legata alla deviazione tra la struttura progettata e l'oggetto realmente realizzato, mentre la rugosità è data dalle irregolarità superficiali alla base di effetti di scattering della luce.