An investigation of Bellini's Transfiguration in the Capodimonte museum by means of XRF and visible reflectance hyperspectral imaging: Bellini's handling of materials in the head and figure of the transfigured Christ

The Transfiguration by Giovanni Bellini in the Museo di Capodimonte (Naples) is an iconic image of a transcendental event at the heart of the Christian religion. Using non-destructive chemical imaging, and focusing on the central image of the transfigured Christ we have studied by what means and with what materials the artist represented this divine event. The results showed what is to date the earliest use of the pigment stibnite. The techniques employed demonstrate both continuity with Bellini's earliest works (such as the combination of the use of shellgold and organic, tinted layers), but also his knowledge of Netherlandish painting. This research has furthered our understanding of how he achieved the luminosity so characteristic of his translation of the divine into the materiality of paint

The ThomX project status

Work supported by the French Agence Nationale de la recherche as part of the program EQUIPEX under reference ANR-10-EQPX-51, the Ile de France region, CNRS-IN2P3 and Université Paris Sud XI - http://accelconf.web.cern.ch/AccelConf/IPAC2014/papers/wepro052.pdfA collaboration of seven research institutes and an industry has been set up for the ThomX project, a compact Compton Backscattering Source (CBS) based in Orsay - France. After a period of study and definition of the machine performance, a full description of all the systems has been provided. The infrastructure work has been started and the main systems are in the call for tender phase. In this paper we will illustrate the definitive machine parameters and components characteristics. We will also update the results of the different technical and experimental activities on optical resonators, RF power supplies and on the electron gun

Propriétés physico-chimiques et caractérisation des matériaux du ‘sfumato'

Leonardo da Vinci's famous technique of the sfumato enables to achieve a smoky aspect, just by shadow and light effects...In order to create the flesh tones, the artist superimposes glazes, very thin translucent layers, rich in organic medium and with low pigment content. Old treatises and recipe books contain valuable information on this technique. Medium recipes have been prepared in order to study their rheological and mechanical properties, and therefore allow a better understanding of glazes formulation. Guidelines from the modern paint industry were also used to better redefine the old masters recipes. Analysis of painting cross sections gave also indications on how Leonardo da Vinci and his contemporaries formulated their painting layers. The binder / pigment proportion, unknown information until now, was obtained using a combination of two ion beam techniques: PIXE and RBS. Finally, several Leonardo da Vinci paintings were analysed quantitatively by X-Ray fluorescence spectroscopy. Differential X-Ray attenuation allowed modelling of the different paint layers in order to obtain their composition and thickness.La technique du sfumato, de Léonard de Vinci, permet, par un jeu subtil des ombres et des lumières, de créer un effet vaporeux ‘sans lignes, ni contours, à la façon de la fumée'. Léonard de Vinci, pour la réalisation des ombres des carnations, superpose des glacis, fines couches de peintures translucides, composés d'un pigment sombre et très riches en liant organique. Les livres de recettes et traités de peinture anciens constituent une première source d'informations sur cette technique. La reconstitution de certaines recettes de liants suivie par la caractérisation de leurs propriétés rhéologiques et mécaniques a permis de mieux comprendre la formulation des glacis. Les critères définis par l'industrie des peintures peuvent être utilisés comme autant d'indices pour retrouver les recettes des peintres des siècles passées. L'analyse de prélèvements peut apporter certaines informations sur la formulation des couches picturales chez Leonard de Vinci et ses contemporains. La combinaison de deux méthodes d'analyse par faisceau d'ions (PIXE et BS) permet d'obtenir la proportion liant-pigment d'une couche de peinture, information jusqu'alors non accessible. Enfin, des œuvres de Léonard de Vinci ont été analysées de façon quantitative par spectrométrie de fluorescence des rayons X. En considérant l'atténuation des rayons X par absorption, il est possible de calculer la composition et l'épaisseur des couches à partir d'une modélisation de la stratigraphie de l'œuvre

Propriétés physico-chimiques et caractérisation des matériaux du sfumato

La technique du sfumato, de Léonard de Vinci, permet, par un jeu subtil des ombres et des lumières, de créer un effet vaporeux sans lignes, ni contours, à la façon de la fumée . Léonard de Vinci, pour la réalisation des ombres des carnations, superpose des glacis, fines couches de peintures translucides, composés d un pigment sombre et très riches en liant organique. Les livres de recettes et traités de peinture anciens constituent une première source d informations sur cette technique. La reconstitution de certaines recettes de liants suivie par la caractérisation de leurs propriétés rhéologiques et mécaniques a permis de mieux comprendre la formulation des glacis. Les critères définis par l industrie des peintures peuvent être utilisés comme autant d indices pour retrouver les recettes des peintres des siècles passés. L analyse de prélèvements peut apporter certaines informations sur la formulation des couches picturales chez Leonard de Vinci et ses contemporains. La combinaison de deux méthodes d analyse par faisceau d ions (PIXE et BS) permet d obtenir la proportion liant-pigment d une couche de peinture, information jusqu alors non accessible. Enfin, des œuvres de Léonard de Vinci ont été analysées de façon quantitative par spectrométrie de fluorescence des rayons X. En considérant l atténuation des rayons X par absorption, il est possible de calculer la composition et l épaisseur des couches à partir d une modélisation de la stratigraphie de l œuvre.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Materials science challenges in paintings

International audienc

La lumière pour une imagerie chimique des peintures

L’utilisation des techniques d’imagerie chimique pour l’étude des peintures d’art est en plein essor. Ces techniques non invasives et mobiles permettent l’acquisition d’un grand nombre de données spatiales et spectrales, dont l’interprétation ouvre de nombreuses perspectives pour regarder autrement les oeuvres d’art. Nous présentons ici les concepts et les applications de deux techniques : l’imagerie par spectrométrie de fluorescence X et l’imagerie hyperspectrale en lumière visible et proche infrarouge

Etude exploratoire des pavillons japonais du jardin Albert KAHN : apports préliminaires de la caractérisation des bois et des polychromies

We led an in situ exploratory analysis of the 2 Albert Kahn garden’s Japanese pavilions completed by data collected on the Japanese farm of the jardin d’acclimatization of Paris (so-called house of “Kiso”). The characterization of wood and polychromy allowed us to identify some wood species, to acquire various dendrometrical data or to discover a blue paint layer probably corresponding to the original color. We were also able to save the data of existing polychromy which will disappear after restoration and whose the only remaining traces will be scientific archives.Nous avons réalisé une analyse exploratoire in situ des deux pavillons japonais du jardin Albert KAHN complétée par des données recueillies sur la ferme japonaise du jardin d’acclimatation de Paris (dite maison de « Kiso »). La caractérisation des bois et des polychromies nous a permis de déterminer certaines essences de bois employées, d’acquérir des données dendrométriques variées ou encore de découvrir la présence d’une couche de peinture correspondant très probablement à la couleur d’origine. Nous avons aussi pu enregistrer les données des polychromies existantes qui vont disparaître à la restauration et dont les seules traces qui subsisteront seront des archives scientifiques

Artificial Intelligence for Pigment Classification Task in the Short-Wave Infrared Range

Hyperspectral reflectance imaging in the short-wave infrared range (SWIR, “extended NIR”, ca. 1000 to 2500 nm) has proven to provide enhanced characterization of paint materials. However, the interpretation of the results remains challenging due to the intrinsic complexity of the SWIR spectra, presenting both broad and narrow absorption features with possible overlaps. To cope with the high dimensionality and spectral complexity of such datasets acquired in the SWIR domain, one data treatment approach is tested, inspired by innovative development in the cultural heritage field: the use of a pigment spectral database (extracted from model and historical samples) combined with a deep neural network (DNN). This approach allows for multi-label pigment classification within each pixel of the data cube. Conventional Spectral Angle Mapping and DNN results obtained on both pigment reference samples and a Buddhist painting (thangka) are discussed