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Sciences

Art: voici les techniques pour analyser les œuvres

18-07-2018

Photo: Руслан Гамзалиев (Unsplash)

Pour faire parler les tableaux et les œuvres d’art, les grands musées du monde s’entourent de chimistes et d’équipement de pointe.

L’idée? Analyser les pigments, les matériaux, la technique des artistes, en apprendre plus sur l’histoire de l’art et mieux restaurer ou préserver les œuvres. Et aussi, à l’occasion, s’assurer de l’authenticité d’une pièce, comme nous l’expliquions dans le reportage Art: quand la science mène l’enquête.

Loin d’être exhaustive, voici une liste des techniques utilisées par ces chimistes de l’art.

 Microscopie

Cinabre, Wikicommons

On peut distinguer les différentes couches ou la morphologie de certains pigments. « Par exemple. Le vermillon naturel se trouve dans le cinabre, un minéral, sous forme de particules grossières. Si on le synthétise, sa forme est beaucoup plus régulière », illustre Marie-Claude Corbeil, chimiste à l’Institut canadien de conservation.

 

Radiographie

National Galleries of Scotland

Utilisée sur les objets d’art dès la découverte des rayons X (notamment sur une momie égyptienne en 1895), la radiographie est toujours utilisée pour voir les repentirs et les repeints, le support sous-jacent (toile) et pour obtenir une image de la répartition des matériaux selon leur densité.

Sur les images ci-dessus, un portrait de Marie Stuart, reine d’Écosse, a été découvert par hasard en 2017 par une conservatrice de l’Institut de Courtald à Londres, qui scannait aux rayons X ce portrait d’homme peint au 16e siècle.

Dendrochronologie



L’étude des cernes de croissance du bois, utilisé par exemple pour les cadres, peut aider à dater certaines pièces. Le portrait ci-dessus, qui représente George Villiers, premier Duc de Buckingham, a été peint par Peter Paul Rubens. Il avait disparu depuis 400 ans, et a été redécouvert en Écosse. Le cadre en bois, selon les analyses de dendrochronologie, date des années 1620.

Imagerie hyperspectrale

Photo: CNRS-De Viguerie

Cette technique récente utilise tout le spectre des rayons X à l’infrarouge, en passant par les ultraviolets, pour ratisser le tableau ligne par ligne. « C’est une technique employée par la NASA pour analyser les sols sur Mars! Nous, on s’en sert pour analyser la façon dont la lumière est réfléchie dans un tableau. Tel signal nous indique que tel pigment est présent. On fait une véritable cartographie en produisant des dizaines de gigaoctets de données », explique Philippe Walter, directeur du laboratoire d’archéologie moléculaire et structurale (LAMS) en France, qui est une référence dans le domaine. Non invasive, la technique permet d’identifier un grand nombre de pigments et de colorants organiques. Sur la photo ci-dessus, l’équipe utilise une caméra hyperspectrale au Musée national d’art de Catalogne.

Spectroscopie infrarouge

Les rayons infrarouges sont réfléchis ou absorbés différemment selon la nature et l’épaisseur des matériaux et des pigments.

On place un échantillon sous un faisceau infrarouge et on analyse le spectre renvoyé par les liants et les vernis mais également certains pigments (par exemple, l’azurite, le blanc de plomb ou encore les ocres).

Réflectographie infrarouge

Photo: C2RMF/E.Lambert

Les infrarouges traversent les couches de peinture, mais sont absorbés par les noirs, notamment le noir de carbone, ce qui permet de voir le dessin sous-jacent (voir ci-dessus). La comparaison avec des dessins connus de l’artiste peut aider pour l’authentification. On peut aussi déceler d’éventuelles signatures cachées.

Lumière ultraviolette

Photo: C2RMF/ E. Lambert

Un éclairage en lumière UV permet de mettre en évidence d’éventuelles retouches faites par-dessus le vernis ou certains pigments.

Chromatographie et spectrométrie de masse

Méthodes chimiques pour analyser la composition des liants, vernis ou plus généralement sur les éléments organiques de la couche de peinture, en séparant les différents constituants d’un prélèvement.

Spectrométrie de fluorescence des rayons X

Cette technique consiste à projeter un faisceau de rayons X sur le tableau. Sous l’effet de ces rayons, les constituants des couches picturales réémettent en retour des rayons X caractéristiques de la zone étudiée (la fluorescence X), donnant notamment des informations sur l’épaisseur de peinture. « Sur la Joconde, on a montré que Leonard de Vinci a superposé 15 à 20 couches de glacis (NDLR : une matière qui contient beaucoup de liant et qui donne un effet de transparence), certaines ne faisant que 1 à 2 micromètres d’épaisseur. Ça explique pourquoi on dit qu’il a mis 4 ans à réaliser ce tableau », détaille Philippe Walter.

Spectrométrie Raman

Donne des informations sur la structure des molécules d’un échantillon, après excitation par un rayonnement laser.

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