Исследование в монохроматическом свете

В области видимого света излучение одной длины волны воспринимается глазом как излучение определенного цвета. Такое излучение принято называть монохроматическим. В действительности волновые колебания никогда не являются идеально монохроматическими, а соответствуют некоторому интервалу длин волн.

Хотя исследование в монохроматическом свете и является частным случаем исследования в видимом свете, оно имеет свои особенности. Такое исследование помогает выявить реставрационные записи, определить их границы, сделать более четкой подпись художника или дату произведения, рассмотреть отдельные детали.

Человеческий глаз часто воспринимает как одинаковые цвета, на самом деле различные по своему спектральному составу. Например, выцветшие синий и зеленый почти не отличимы друг от друга по цвету, но если их осветить источником света, перед которым поставлен синий светофильтр, то синий предмет будет казаться значительно ярче зеленого, так как отразит больше синих лучей, чем зеленый. Таким образом эти предметы станут явно различаться.

Для исследования в монохроматическом свете обычно используют каталог цветного стекла, с помощью которого можно легко подобрать необходимые фильтры. ⁽¹ При этом желательно подбирать такую комбинацию стекол, которая обеспечила бы работу в возможно более узкой части спектра. Для того чтобы полученные наблюдения могли быть сопоставимы, необходимо применять только стандартные светофильтры. При работе со светофильтрами визуальное наблюдение и фотографирование ведут в прямом свете, применение косо падающего света нецелесообразно. Нужно, однако, помнить, что, поскольку глаз человека и фотографическая эмульсия по-разному реагируют на различные цветовые отношения, фотографический эффект может отличаться от визуально наблюдаемого, контрастность изображения также может быть различной.

С тем же успехом различные участки живописи можно различать, помещая светофильтр перед глазом.

Основным правилом при фотографическом цветоделении является применение светофильтров, дополнительных по цвету к цвету выявляемой детали, и использование негативного материала, чувствительного к лучам, пропускаемым светофильтром. При зеленовато-голубой окраске детали ее фотографируют с красным светофильтром, при синей — с желтым и т. д. Оптимальный оттенок и плотность светофильтра обычно подбирают визуально, рассматривая объект через тот или иной светофильтр. Если, например, требуется выявить на картине выцветшие голубые тона, берут плотный желтый светофильтр и негативный материал, чувствительный к желтым лучам. Руководствуясь этим принципом, подбирают светофильтры и негативный материал и в других случаях.

Исследование в монохроматическом свете можно проводить не только с помощью светофильтров. Хороший результат дает применение газосветных ламп. Сущность процесса и метод подбора источника света остаются теми же, что и при работе со светофильтрами.

Один из наиболее простых методов такого исследования, возможности которого весьма значительны, — изучение произведений живописи с помощью натриевой лампы. В ее желтом свете многие краски меняются по цвету: синие и фиолетовые становятся черными, желтые сохраняются, остальные — зеленые, оранжевые, красные — дают серую гамму. В зависимости от состава краски одинаковые по цвету участки живописи смотрятся по-разному, контрастность изображения увеличивается, резче обозначаются записи и ретуши, мазок приобретает большую рельефность, что, в частности, существенно при изучении фактуры живописи. Делая невидимым желтый лак на старой живописи, свет натриевой лампы помогает читать плохо различимые надписи и подписи на произведениях живописи, на оборотных сторонах картин, на подрамниках.

Свет, излучаемый лампами с парами натрия, представляет собой два достаточно мощных излучения, одно из которых лежит в видимой части спектра, а другое — за его пределами, в инфракрасной области. Две спектральные линии, приходящиеся на видимую часть спектра — 589,59 и 588,99 нм, — практически можно рассматривать как монохроматический желтый свет с длиной волны около 589 нм.

Различные фирмы выпускают натриевые лампы разной мощности — от 24 до 200 Вт и выше. Однако лампы большой мощности (свыше 60 Вт) могут работать только в горизонтальном или наклонном (не больше 20° к горизонту) положении. Питание ламп происходит от сети переменного тока через специальный дроссель, соответствующий электрическим характеристикам ламп. Рабочий режим лампы устанавливается в течение первых 7-10 минут после включения.

При пользовании натриевой лампой надо принимать необходимые меры предосторожности, чтобы в процессе работы или во время хранения не разбить ее. В противном случае может произойти самовозгорание натрия.

Визуальное изучение произведений в свете натриевой лампы целесообразно сопровождать фотографированием, которое проводится на панхроматической эмульсии без светофильтра и практически ничем не отличается от обычной репродукционной съемки.

___________

1) Каталог цветного стекла — набор стандартных стекол размером 40x40 или 80x80 мм, включающий светофильтры для работы в УФ, видимой и ИК областях спектра и все необходимые данные, характеризующие оптические свойства каждого фильтра.

Первоисточник:

ТЕХНОЛОГИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВЕДЕНИЙ СТАНКОВОЙ И НАСТЕННОЙ ЖИВОПИСИ. ГосНИИР - М., 2000

2. Исследование грунта

Исследование грунта помимо выяснения его сохранности и прочих характерных признаков предполагает прежде всего определение входящих в его состав компонентов — наполнителя, связующего и, в случае цветного грунта, пигментов, а также выяснение специфики его структуры — последовательности нанесения и особенности каждого слоя.

За исключением тех случаев, когда произведение живописи осталось незаконченным или когда красочный слой оказался местами утрачен, грунт скрыт от глаз исследователя. На готовых грунтованных холстах, натягивавшихся на подрамник, грунт можно видеть на загнутых на ребрах подрамника кромках. Однако независимо от того, каким образом можно увидеть на картине обнаженный грунт, полное его исследование возможно только при условии получения пробы. Такая проба может быть взята с кромок холста, с не покрытых краской участков картин, в местах осыпей красочного слоя, в трещинах или других доступных местах. В других случаях берут пробы грунта, включающие красочный слой.

При исследовании произведений станковой живописи предварительные сведения о грунте — способе нанесения, сохранности и до некоторой степени составе — может дать рентгенограмма. Если поверхность грунта не отшлифована и хранит следы инструмента (ножа, шпателя, кисти), которым он наложен, на рентгенограмме это будет выявлено в виде полос неравномерной плотности почернения, являющихся следствием различной толщины грунта. Иногда в живописи на доске такие же полосы возникают из-за неровной поверхности основы (например, из-за следов пилы или скобеля); судить с достоверностью, какому именно слою принадлежит неровность — доске или грунту, — в этом случае можно только по стереорентгенограмме.

По поглощающей способности грунта можно высказать предположение и о его составе: меловые и гипсовые грунты даже при значительной толщине слабо поглощают рентгеновское излучение и дают более сильное почернение рентгеновской пленки, тогда как грунты, в состав которых входят свинцовые белила, поглощающие рентгеновские лучи значительно сильнее, выглядят на рентгенограмме более светлыми. При нанесении клеемеловых и клеегипсовых грунтов с помощью кисти они имеют тенденцию вспениваться. В результате этого в массе грунта остаются пузырьки воздуха, а на поверхности — кратеры. На рентгенограмме пустоты в грунте выглядят в виде круглых темных пятнышек, а углубления на поверхности из-за заполнения их краской дают светлые пятнышки. Масляные и эмульсионные грунты никогда не вспениваются и не дают на рентгенограммах этих характерных признаков клеевых грунтов.

По рентгенограмме часто можно судить о том, наносился ли грунт на холст, натянутый на подрамник, или же на подрамник был натянут уже загрунтованный холст. В первом случае, особенно если натяжка холста была не очень сильной, при грунтовке на местах соприкосновения холста с подрамником и его крестовиной, как правило, слой грунта бывает тоньше и эти места на рентгенограмме выглядят более темными.

С помощью рентгенограммы можно установить разнородность отдельных частей картины, если они отличаются составом грунта или его толщиной, а также определить границы утрат авторского грунта (рис.35).

35. Трехчастная икона XV-XVI в. Рентгенограмма, показывающая сохранившуюся часть первоначальной живописи и фотография иконы после реставрации.

Реставрационный грунт в зависимости от состава имеет на рентгенограмме вид светлых пятен, если в него входят свинцовые белила, или темных на более светлом фоне, если состоит из более «легкого» материала, чем основной грунт. Если меловой или гипсовый грунт покрывает оборотную сторону доски, это не является препятствием для рентгенологического исследования. Нужно только учитывать, что для определения особенностей грунта каждой стороны доски нужно делать не обычную рентгенограмму, фиксирующую суммарную картину обоих слоев, а целесообразнее использовать стерео- или контактно-послойную рентгенографию (рис. 65).

65. Суммарная рентгенограмма фрагмента двусторонней иконы «Георгий» (рис.21) с изображением Богоматери на обороте и послойно-контактная рентгенограмма, снятая со стороны изображения Георгия.

В тех случаях, когда произведение неоднократно реставрировалось, разновременные реставрационные вмешательства можно разграничить по их рентгенографической плотности, поскольку при каждой реставрации утраты заделывались грунтом одного состава. Границы утрат авторского грунта на рентгенограмме будут тем более четкими, чем точнее они заполнены реставрационным грунтом и чем больше плотность авторского грунта отличается от реставрационного. Трудности возникают тогда, когда плотность реставрационного грунта приближается к плотности авторского, а его распределение выходит за пределы утраты. В таких случаях определить истинные границы утраты подчас не удается. Некоторую помощь в этих случаях может оказать исследование красочного слоя.

Обычно на рентгенограммах старой живописи хорошо видна сетка кракелюра, возникшего в грунте в результате старения или механического повреждения произведения. Такой кракелюр имеет вид четких темных линий, хорошо различимых на светлых участках рентгенограммы и плохо — на темных (рис. 35).

Особенно характерен кракелюр старых картин на деревянной основе. Здесь он образует рисунок, напоминающий клетки, и резко отличается от кракелюра живописи, выполненной на холсте. Особенности этого кракелюра сохраняются и при переводе картины на новую основу, что может служить источником сведений о первоначальной основе произведения.

После обобщения данных рентгенографии приступают к лабораторному изучению пробы фунта, которое начинают с микроскопического анализа, стратиграфии, то есть с послойного строения грунта. Чтобы такое исследование было эффективно, отбираемая проба грунта должна включать всю его толщину и представлять собой не порошок, а монолит. Стратиграфическое исследование проводится либо непосредственно на взятой пробе, либо на приготовленном из ее части микрошлифе поперечного сечения. После того как выяснена особенность структуры фунта, переходят к идентификации его компонентов отдельно в каждом слое.

Важным моментом микроскопического исследования является изучение меловых фунтов. Мел, происходящий из морских отложений, состоит в основном из остатков одноклеточных микроорганизмов, называемых кокколитами. Кокколиты обычно имеют размер 3-8 мкм и овальную, дискоидальную или сферическую форму с различной перфорацией и рисунком поверхности. Часто они сопровождаются тонкими стержнеобразными фрагментами рабдолитов, астеролитов и других разновидностей кокколитов, отличающихся большим количеством видов.

Хотя очистка и растирание мела разрушают индивидуальные кокколиты, даже в наиболее тщательно приготовленных фунтах (особенно характерных для ранних произведений европейской живописи) можно увидеть как их фрагменты, так и сохранившиеся целиком мелкие разновидности. Они обычно хорошо видны в поляризованном свете при увеличении в пятьсот раз и выше.

Структурные детали частиц лучше всего различимы с помощью электронного микроскопа.

О химическом составе наполнителя грунта обычно судят по данным микрохимического анализа. Однако этот метод далеко не всегда дает однозначный и достаточно исчерпывающий ответ как о модификации, в которой определяемое вещество, например гипс, присутствует в фунте исследуемого произведения, так и о возможных смесях нескольких компонентов. Поэтому в ходе лабораторного исследования необходимо использовать физико-химические методы, например рентгеноструктурный анализ, инфракрасную спектроскопию и другие, позволяющие однозначно и с достаточной полнотой судить о составе изучаемого грунта и отметить именно те его особенности, которые могут объединить его с определенной группой произведений или отличить от нее. Последнее обстоятельство крайне важно не только в плане изучения истории технологии живописи, но и в целях атрибуции.

Несравненно большую сложность, нежели идентификация наполнителя фунта, представляет определение связующих, являющихся веществами органического происхождения. Сложность определения этих материалов объясняется как проходящими в некоторых из них процессами естественного старения, так и потребностью в большем, чем это обычно бывает возможно получить, количестве вещества, необходимом для проведения исследования. При определении связующего прибегают к помощи весьма сложных по проведению и интерпретации методов физико-химического исследования, таких, как инфракрасная спектроскопия, тонкослойная, газовая и жидкостная хроматофафия.

Столь же важное значение, что и изучение фунта станковой живописи, имеет и исследование фунта (штукатурки) живописи настенной. Это объясняется не только тем, что такое исследование составляет операцию, предваряющую реставрационные работы, но и тем, что оно помогает глубже понять технологию настенной живописи, а также может оказать важную помощь в определении аутентичности создания росписи в пределах одного памятника или свидетельствовать о разновременности создания ее отдельных частей.

До начала лабораторного исследования в ходе предварительного изучения живописи необходимо определить, нанесен ли фунт непосредственно на стены здания или на старую штукатурку, которую в таком случае следует рассматривать как элемент основы. Одним из признаков использования старой штукатурки служат насечки на ней, делаемые для лучшего соединения с новым грунтом.

Размер отбираемых проб определяется возможностью получить монолит, характеризующий всю толщину фунта. Кроме того, проба должна быть достаточно представительной, то есть ее состав должен максимально соответствовать исследуемому фунту в целом. Это обстоятельство особенно важно учитывать, поскольку штукатурки представляют собой многокомпонентные и неравномерные смеси. При этом представительность пробы во многом определяется величиной составляющих ее частиц; чем они крупнее и чем меньше проба, тем выше вероятность ошибки.

Часто еще проводимое определение и классификация штукатурок ограничиваются установлением прочностных характеристик (очень прочная, прочная, рассыпается при надавливании), визуальным определением количества слоев, цвета раствора и составляющих его компонентов (керамики, песка, угля, волокнистых добавок). Однако такие оценки могут рассматриваться лишь как предварительные. Данные о составе штукатурок могут расцениваться как объективные лишь в том случае, если они выполнены на современном уровне лабораторного исследования. Поэтому после визуального осмотра пробы необходимо перейти к ее микроскопическому исследованию, в ходе которого должны быть уточнены первоначальные наблюдения и составлено представление о количественном соотношении основных компонентов. Вслед за этим определяют химический состав каждого слоя штукатурки. Изучение штукатурки с учетом прошедших в ней физико-химических процессов, приведших исходный раствор в его твердое состояние и сопровождающихся образованием новых соединений, является задачей петрографического исследования. Последнее проводится на прозрачных и непрозрачных шлифах в поляризованном и отраженном свете.

Самостоятельным исследованием, предваряющим реставрационные работы, является определение содержащихся в штукатурке водорастворимых веществ, входящих в состав исходного сырья, либо мигрирующих из почвы. Выступая на поверхности стены, они разрушают живопись и укрепляющие ее материалы. Поэтому определение состава этих веществ является существенным моментом анализа штукатурок.

Помимо неорганических материалов и органических волокнистых добавок в разных регионах в отдельные эпохи для придания большей прочности штукатуркам использовались различные органические добавки — казеин молока, белок яйца, отвар зерен злаковых растений. Поэтому для получения полной информации о составе грунта необходимо выявление и этих компонентов, исследование которых проводится по принятым методикам определения связующих грунтов и красочного слоя станковой живописи.

Первоисточник:

ТЕХНОЛОГИЯ И ИССЛЕДОВАН