Skjulte mesterværker • Alexey Yapryntsev • Videnskabeligt billede af dagen på "Elements" • Kemi

Skjulte mesterværker

På venstre billede er et omvendt fragment af maleriet af den franske impressionist Edgar Degas "Portræt af en kvinde" ("Portrait de Femme", olie, 1876-1880) fra National Gallery of Victoria i Melbourne. Billedet til højre viser portræt af Emma Daubigny (rigtigt navn Marie Emma Tyuyo), skjult under ham. Hun fungerede som model for kunstneren i 1869-1870. De venstre og højre billeder optager det samme sted på lærredet (dette fremgår af det karakteristiske vandrette farvelægning).

Den øverste frakke af "Portræt af en kvinde" forblev intakt: Portræt af Emma Daubigny blev genskabt ved hjælp af røntgenfluorescensanalyse. Denne metode giver dig mulighed for at bestemme fordelingen på lærredet af nogle kemiske elementer (kobber, chrom, zink, arsen, kviksølv, kobolt, jern, mangan) – de såkaldte elementkort. Fordelingen af ​​de samme farver genoprettes ud fra pigmenterne, hvori disse elementer anvendes.

Kort af elementer, malet i farven af ​​pigmenterne, der indeholder dem, og det latente billede af Emma Daubigny rekonstrueret i farve. Foto fra huffingtonpost.com.au

Gendannelse af farve fra et sæt kortelementer er ikke en nem opgave. Hvert elementskort er tildelt sin egen tone (farve), gennemsigtighed og værdien af ​​gammakorrigeringsparameteren. Valget af farve indebærer valget af et pigment, som elementarkortet reagerer på.Nogle elementer svarer kun til et pigment: for eksempel kviksølv – cinnabar (HgS), som har en rød farve; kobolt er mest sandsynligt et koboltblåt pigment eller kobolt (II) coAl aluminat2O4. Imidlertid kan i de fleste tilfælde et helt sæt pigmenter svare til et element: for eksempel findes kobber i grøn (malachit CuCO3× Cu (OH)2) eller blåpigmenter (azurit 2CuCO3× Cu (OH)2 og Alexandrins azurblå CaCuSi4O10). For at kunne matche maling og elementer korrekt skal man enten udføre yderligere forskning eller bruge viden om kunstnerens muligheder og præferencer ved at vælge malinger, når man opretter et billede. De resterende parametre (gennemsigtighed og værdien af ​​gamma korrektionsparameteren) vælges således, at billedet først er synligt, og for det andet svarer det til mesterens ydeevne.

Kort over kemiske elementer er udarbejdet ved hjælp af energidispersiv røntgendiffraktion og røntgenfluorescensanalyse. I begge tilfælde er det nødvendigt at fastsætte antallet af fotoner af det anvendelige signal og deres energi.

Ved energidispersiv røntgendiffraktion, som ved konventionel røntgendiffraktion, udføres det anvendte signales rolle ved røntgenstråling, der er passeret gennem billedet.Billedet, der opnås i røntgenergiområdet, herunder kanten af ​​absorptionsbåndet af det valgte element, giver et kort over dets fordeling.

I tilfælde af røntgenfluorescensanalyse er det anvendelige signal den karakteristiske røntgenemission af elementer, hvis excitation foregår under virkningen af ​​en ekstern røntgenkilde. For at få oplysninger om den rumlige fordeling af elementer er det nødvendigt at scanne på hvert punkt i billedet, og det er meget tidskrævende; Derfor kommer flere og mere avancerede synkrotron-røntgenkilder til undsætning, så scanningen udføres med høj hastighed (~ 5 ms pr pixel) og opløsning (~ 0,01 μm2 pr. pixel).

Ordningen for stationen for røntgenfluorescensmikroskopi på synkrotronstråling (PETRA III P06, DESY synchrotron, Tyskland) bruges til at opnå distributionskort over elementer i skjulte malingslag af easel-maleri. Fra den synkrotronstråling, der genereres på undulatoren, producerer monokromatoren røntgenstråler af den ønskede energi.Intensiteten af ​​den modtagne stråle styres af blænden, og derefter er den fokuseret af Kirkpatrick-Baez-spejle på prøven under undersøgelse gennem et hul i Maia-detektoren. Dette er en silicium-halvlederdetektor af ioniserende stråling, som virker i geometrien af ​​refleksion og fastgør antallet og energien af ​​røntgenfotoner med høj hastighed (5 × 107 fotoner / s pr pixel) og opløsning (260 eV pr pixel), som giver dig mulighed for at oprette kort over elementer til makroobjekter. Billede fra artikel D. Thurrowgood et al., 2016. En skjult portræt af Edgar Degas

En af den første fremgangsmåde til røntgen fluorescensmikroskopi under anvendelse af synkrotronstråling er blevet genskabt kvindeportræt på Van Gogh maleri "flap græs" ( "Grasgrond", olie, 1887 Kröller-Müller Museum). Til farve restaurering, antimon distribution kort (henvist til blege napolitanske gule (se Napoli gul) maling af sammensætning Pb2Sb2O7) og kviksølv (rød cinnabar).

Skjult portræt af en kvinde, restaureret i farver, under det farverige lag af "The Flap of Grass" af Van Gogh. Billede fra pubs.acs.org

Flerlags malerier, tilstedeværelsen af ​​en "anden bund" – et fænomen, der er meget almindeligt i verden af ​​easel maleri.Undersøgelser af skjulte malingslag ved ikke-destruktive metoder blev aktivt udført før udviklingen af ​​metoden til røntgenfluorescensmikroskopi. Den mest udbredte i dette område fik klassisk radiografi. Det begyndte at blive brugt til undersøgelse af maleri næsten umiddelbart efter opdagelsen af ​​røntgenbilleder af Wilhelm røntgenstråler i 1895. Bløde røntgenstråler (<30 keV), der passerer gennem billedet, absorberes og spredes forskelligt (primært på grund af den fotoelektriske virkning) i forskellige dele af det, hvilket danner et kontrastbillede på detektoren. Røntgendiffraktion gør det muligt at se, hvordan de farverige pigmenter, der indeholder tunge elementer, fordeles, svækkelsen af ​​intensiteten af ​​røntgenstrålen, som vokser med deres atomnummer og tykkelsen af ​​malingslaget. Faktisk giver radiografi dig mulighed for at få en "skygge" (negativ) af billedet, hvilket bidrag vil blive lavet af de tykkeste farverige lag og lag indeholdende tunge elementer. Det er imidlertid ikke muligt at skelne mellem lagene af farver og elementerne i dem indbyrdes.

En røntgenbillede af Van Goghs maleri "Stilleben med vilde blomster og roser" ("Stilleven met akkerbloemen en rozen", olie, 1886-1887,Kröller-Muller Museum) gjorde det muligt at opdage et skjult billede af kampens scene. Rød rektangel angiver det samme område i billedet og røntgenstrålen. Billede fra artikel M. Alfeldab, J.A.C. Broekaerta, 2013.

Metoden til reflektometri i det nærliggende infrarøde område (med en bølgelængde på 0,7-2,5 mikron) er også populær. Faktisk er dette kun et billede af billedet, lavet i infrarødt lys. Pigmenter i malingslagene på billedet vil transmittere, absorbere eller reflektere infrarøde stråler anderledes end synligt lys. Infrarøde stråles evne til at trænge gennem de enkelte lag i maleriet gør det muligt at optage ikke det samlede billede af malingslagene (som på roentgenogrammet), men kun nogle af dem. I de tilfælde, hvor de underliggende lag har en tilstrækkelig høj refleksionskoefficient for IR-stråling, og de øverste lag af maleriet er tilstrækkeligt gennemsigtige for ham, kan du finde ændringer og forfatterændringer i sammensætningen, forfatterens tegning skjult under optagelserne eller de "forsvundne" påskrifter og signaturer.

"Portræt af en kvinde" af Edgar Degas i det synlige (til venstre) og infrarødt lys (til højre). Billede fra ngv.vic.gov.au

Imidlertid giver radiografi og infrarød mikroskopi for lidt information om de latente billeder, sammensætningen af ​​pigmenterne og deres rumlige fordeling. Men røntgenfluorescensanalyse i den nærmeste fremtid vil gøre det muligt for os at se i alle farver de mesterværker af verdensmaleri, der er skjult fra os hidtil.

Billede fra siden og fra artikel D. Thurrowgood et al., 2016. En skjult portræt af Edgar Degas.

Alexey Yapryntsev


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: