Wetenschappers van UCLA en de National Gallery of Art hebben een combinatie van drie geavanceerde beeldtechnieken gebruikt om een ​​zeer gedetailleerde analyse te maken van een Egyptisch schilderij uit de tweede eeuw.

Zij zijn de eersten die de specifieke combinatie gebruiken - die ze 'macroschaal multimodale chemische beeldvorming' noemden - om een ​​oud kunstwerk te onderzoeken. De nieuwe techniek stelde hen in staat om te leren over de grondstoffen die de kunstenaar gebruikte, en de volgorde waarin ze op het schilderij zijn aangebracht, en het onthulde inzichten over de connecties van het schilderij met ander werk uit dezelfde tijd.

De aanpak, die wordt beschreven in een paper gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , integreert drie bestaande technieken:hyperspectrale diffuse reflectie, luminescentie en röntgenfluorescentie - om het schilderij te onderzoeken.

Het concept is een high-tech versie van wat er zou kunnen gebeuren als men een alledaags object zou analyseren met, zeggen, het blote oog, een röntgenfoto en vervolgens een infraroodlens, waarbij elke techniek andere informatie geeft dan de andere, en de combinatie van de drie geeft een vollediger beeld van het object.

Door gegevens van de drie modaliteiten te combineren, de onderzoekers waren in staat om de handtekeningen van moleculen en elementen over het oppervlak van het schilderij voor elke pixel van de afbeelding in kaart te brengen. De bevindingen onthulden belangrijke details over de compositie en structuur van het schilderij.

Het werk werd geleid door Ioanna Kakoulli, hoogleraar materiaalkunde en techniek aan de UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science, en John Delaney, een senior beeldwetenschapper bij de National Gallery.

"Onze aanpak zal een revolutie teweegbrengen in de manier waarop belangrijke en onvervangbare archeologische materialen worden geanalyseerd en geïnterpreteerd, " zei Kakoulli, co-directeur van UCLA's Molecular and Nano Archaeology Laboratory en lid van het UCLA/Getty Conservation Program.

"Zonder zelfs maar een klein monster van het schilderij te nemen, we hebben gedetailleerde informatie in kaart gebracht die ons precies vertelt welke materialen zijn gebruikt, en hoe ze werden voorbereid, " zei ze. "We waren ook in staat om hun productietechnologie te koppelen aan andere oude 'industrieën' en praktijken, zoals mijnbouw, metallurgie, pottenbakkerij, verven, farmacopee en alchemie."

Het door hen onderzochte schilderij komt uit de collectie van de National Gallery. Met afmetingen van 35 centimeter hoog en 12 centimeter breed, het stelt een Egyptische edelvrouw voor en is een portret van Fayum, een soort schilderij dat op mummies uit die tijd was bevestigd en waarvan werd aangenomen dat het het beeld van een echt persoon weergaf.

De analyse onthulde de moleculaire en elementaire samenstelling van de verf en het medium dat werd gebruikt om de verf te binden:de wetenschappers ontdekten dat het schilderij was gemaakt met encaustic - een techniek waarbij een mengsel van pigment en gesmolten bijenwas wordt gebruikt dat wordt "ingebrand" op een houten basis. Het onderzoek biedt ook inzicht in mode en artistieke methoden die destijds populair waren.

"De decoratie van haar kledingstuk is een uitstekend voorbeeld van vakmanschap in het echte leven dat wordt weerspiegeld in het schilderij, " zei Roxanne Radpour, een UCLA-afgestudeerde student en een co-auteur van de studie. "Krapkleurstof gewonnen uit wortels werd in het oude Egypte vaak gebruikt om textiel en leer te kleuren. en we zien aan de chemische mapping van het portret dat de kunstenaar ervoor koos om de jurk van de edelvrouw te schilderen met meekrapmeerpigment, dus het imiteren van hedendaagse praktijken."

Delaney zei dat het doel van het project was om te onderzoeken hoe nuttig de nieuwe beeldvormingsmethoden zouden zijn voor het bestuderen van archeologische objecten zoals Fayum-schilderijen.

"We hadden oorspronkelijk de drie beeldvormende modaliteiten ontwikkeld om beeldende kunstschilderijen en werken op papier te onderzoeken, " zei hij. "De resultaten, wanneer geïnterpreteerd door experts van kunstenaarsmateriaal uit deze periode, een compleet beeld geven van hoe het gefabriceerde object tevoorschijn komt. We hopen dat dergelijke multimodale beeldvormingsmethoden de basis worden voor toekomststudies van dergelijke vroege polychrome objecten."

Kakoulli zei dat de nieuwe aanpak mogelijk ook in andere disciplines kan worden gebruikt, zoals milieu, geologisch, biologische en forensische wetenschappen.