III-) Techniques d'analyse optiques

a) Présentation

Quelque soit l’étude que l’on souhaite réaliser sur un tableau, il faut dans un premier temps établir l’état des différentes couches qui le constituent. Pour cela, les scientifiques ont recours à différentes techniques d’examen.

Toutes les techniques d’examen se basent sur le même principe : la matière peut absorber ou réfléchir la lumière, que ses radiations aient des longueurs d’onde appartenant au domaine du visible (400 à 800 nm environ) ou du non visible (Rayons X, Ultraviolets, Infrarouges).

Ainsi, nous allons présenter ces différents procédés d’analyse selon un ordre décroissant des longueurs d’ondes des rayons utilisés. Pour illustrer cela, nous nous appuierons sur l’exemple de l’œuvre La Vierge à l’Enfant, École Flamande, fin XV^ème siècle.

b) La photographie en lumière rasante :

Pour mettre en évidence une déformation du tableau, un éclairage rasant est placé tangentiellement à la surface du tableau.

Les scientifiques préconisent l’emploi d'un projecteur à lentille de Fresnel dont la focalisation des lampes varie de 15° à 70°. En variant la position de la source lumineuse, l'angle du faisceau projeté, ainsi que les volets dont l'ouverture ou la fermeture limitent la largeur de celui-ci, il est possible d'obtenir des renseignements précis sur l'état de surface ainsi que sur l'état du support.

La lumière rasante joue un rôle essentiel dans le contrôle de la conservation des peintures. En soulignant toutes les aspérités de la surface et les reliefs (comme les craquelures par exemple cf. craquelures), elle permet de prendre conscience de l'état de la couche picturale, des altérations et de conduire ainsi une politique préventive de conservation.

Vierge à l’Enfant, ensemble noir et blanc,

obtenu en lumière rasante avant restauration.

c) La réflectographie infrarouge :

Les rayons IR ont la particularité d'être absorbés et réfléchis par certaines matières autrement que la lumière visible. C'est ainsi que sur un tableau, deux matériaux différents mais de même couleur en visible peuvent être différenciés par IR. L'inverse peut se produire et deux matières bien différenciées en visible se confondent sous IR. Toute matière qui absorbe les IR devient foncée et opaque en photographie IR, tandis que celle qui réfléchit les IR s'éclaire et peut devenir plus ou moins transparente. C'est ainsi qu'en peinture le sous-peint peut être mis en évidence suivant le degré de transparence ou de réflexion de la couche supérieure.

Grâce aux radiations infrarouges, il est possible d'explorer l'invisible en utilisant le fait que certaines substances sont plus ou moins transparentes aux radiations. En traversant les vernis, certains glacis ( couche de peinture et de vernis légère et transparente qui modifie la coloration et l’aspect des fonds sur lesquels il est appliqué) et pigments, les photographies obtenues dans l'infrarouge permettent d'étudier les différentes étapes de l'élaboration d'une œuvre et de mesurer son état de conservation au-delà de la surface et de révéler une étape ou une composition jusqu'ici imperceptibles.

Principe de la réflectographie infrarouge

Vierge à l’Enfant, ensemble noir et blanc,

obtenu en lumière infrarouge avant restauration.

La photographie en infrarouge met en évidence, sous forme de taches, les accidents profonds difficilement décelables en lumière « blanche » ainsi que les anciennes restaurations situées dans le drapé de la Vierge. Elle souligne la différence d'absorption des pigments entre la peinture originale et les ajouts, permet d'appréhender les mastics posés lors des précédentes restaurations et fait apparaître la reprise des bordures du tableau.
La photographie infrarouge permet de retrouver le dessin préparatoire : le contour des visages de la Vierge et de l'Enfant Jésus apparaît clairement, tandis que le corps et les plis des drapés sont moins appuyés.

Réflectographie du tableau de Fred Bazille :L’atelier de Bazille, rue de la Condamine (1870)

Tableau original de Fred Bazille

d) La photographie sous ultraviolets

La photographie sous ultraviolets consiste à rendre visibles les repeints de surface, présents par dessus le vernis. L'éclairage utilisé dans ce but est fourni par deux rampes de tubes à lumière noire. Le spectre démission de la lumière noire est le suivant :

Il excite la fluorescence des matériaux constituant le vernis, faisant ainsi apparaître les zones repeintes sous forme de taches opaques.

Le spectre de l'ultraviolet se divise en quatre bandes mais seul l'ultraviolet de grandes longueurs d'onde (320 à 400 nm) nous intéresse dans le cadre de la photographie. Il correspond à l'ultraviolet transmis par le verre optique courant. Ces radiations ont pour effet d'exciter la propriété de certains corps qui vont alors émettre une fluorescence lumineuse que l'on parviendra à photographier.

Les propriétés des rayons ultraviolets offrent un intérêt particulier dans l'étude des objets d'art ou des peintures lorsqu'il s'agit de prendre conscience de leur état de conservation.

La photographie sous fluorescence ultraviolette fournit des informations sur :

• les repeints : ils apparaissent sous forme de larges plages ou zones de taches sombres.

• les vernis : ils peuvent prendre un aspect laiteux mais légèrement transparent sur lesquels les moindres altérations, essais partiels de dévernissage, repeints locaux, repiquages donnent des taches plus ou moins sombres.

Elle révèle et souligne non seulement les traitements subis mais également les maquillages et les reprises plus ou moins récentes. Le plus souvent, ces informations seront confirmées par la photographie infrarouge et la radiographie qui pourront mesurer l'importance et l'étendue des altérations constatées.

Vierge à l’Enfant, ensemble noir et blanc,

obtenu en fluorescence ultraviolette avant restauration.

Avec la photographie sous ultraviolet, les repeints ou restaurations apparaissent sous forme de taches sombres disséminées sur toute la surface de l'œuvre. Ces restaurations anciennes avaient pour but de redonner au tableau une homogénéité et d'atténuer les craquelures situées plus particulièrement dans le visage de la Vierge.

e) La radiographie

Elle utilise les rayons X qui sont des ondes électromagnétiques, de longueur d'onde très courte, comprise entre 10^-7 et 10^-11 mètres, et dotées d'une grande énergie, créées par la collision d'électrons sur des atomes de matière.

Le passage d’un courant électrique de quelques milliampères dans le filament métallique constituant la cathode (-) fournit des électrons mobiles qui en heurtant l’anode (+) produisent à 99% de la chaleur mais aussi des rayons X.

Principe d'émission des rayons X

Lorsque les rayons X traversent un objet, ils sont plus ou moins absorbés. On obtient ainsi une représentation de la constitution interne (structure, assemblage…) et de l’épiderme du support étudié (repeints, superposition de couche de peinture…).

La radiographie aux rayons X révèle l’intérieur de l’œuvre. En voici un exemple :

La radiographie aux rayons X a permis de révéler la présence d'outils d'atelier (rappe, crochet, tige métallique et compas) que le peintre a insérés dans cette œuvre, Vierge à l'enfant du XV^ème siècle, pour joindre la toile trouée.