Многие картины маслом Джорджа О'Киффа, включая эту работу 1941 года под названием «Педернал», медленно повреждаются из-за типа «прыщей», образующихся под краской. Как и у подростков, на картине Джорджии О'Кифф с возрастом появляются прыщи, и теперь ученые знают, почему.

Картина: Джорджия О'Киф. Педернал, 1941. Холст, масло, 19 х 30 1/4 дюйма. Музей Джорджии О'Киф. Дар Фонда Джорджии О'Киф. © Музей Джорджии О'Киффа [2006.5.172].

Крошечные пузырьки, которые могут привести к растрескиванию и отслаиванию краски, как к сухой коже, были впервые замечены на картинах художника несколько лет назад. О'Киф, ключевая фигура в развитии американского современного искусства, сама заметила эти ручки, которые сначала были отброшены, когда песчинки поднялись из дома художника в пустыне Нью-Мексико и застряли в масляной краске.

Теперь исследователи определили истинного виновника: металлические мыла, которые возникают в результате химических реакций в краске. Команда также разработала компьютерную программу для захвата трехмерных изображений, описанную 17 февраля на ежегодном собрании Американской ассоциации развития науки, чтобы помочь консерваторам искусства выявлять и отслеживать эти растущие «недуги», используя только мобильный телефон или планшет.

Работы О'Киффа не являются первыми, чтобы развить такие пузыри. Металлическое мыло, похожее на белые микроскопические яйца насекомых, образует под поверхностью около 70 процентов всех картин маслом, включая работы Рембрандта, Франсиско де Гойи и Винсента ван Гога. «Это не необычное явление», — говорит Марк Уолтон, специалист по материалам из Северо-западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс.

Ученые в конце 1990-х годов определили, что эти мыла образуются, когда отрицательно заряженные жиры масляной краски, которые удерживают цветные пигменты краски, взаимодействуют с положительно заряженными ионами металлов, такими как цинк и свинец, в краске. Эта реакция создает жидкие кристаллы, которые медленно накапливаются под поверхностью картины, в результате чего слои краски на поверхности постепенно вздуваются, рвутся и в конечном итоге отслаиваются.

Как эти кристаллы объединяются, неясно. «Хотелось бы, чтобы у нас был ответ о том, почему это происходит, — говорит Уолтон, — но этот вопрос все еще остается открытым».

Новая компьютерная программа может делать снимки крупным планом картин

Медицинское сканирование

Новая компьютерная программа может делать снимки крупным планом картин, таких как картина Джорджа О'Киф 1941 года «Педернал» (слева), а затем снимать окраску (справа), которая может скрывать разрушительные, контрольные пузыри. Затем программа анализирует размер, распределение и плотность выступов, которые можно отслеживать с течением времени.

Для Уолтона и его коллег, однако, вопросы, представляющие большой интерес, касаются того, какие факторы могут привести к образованию кристаллов в первую очередь, такие как относительная влажность, уровень освещенности или температура. «Чтобы иметь возможность ответить на эти вопросы, мы должны взглянуть на это с макроскопической точки зрения, и мы выбрали визуализацию как способ добраться до них», — говорит Уолтон.

Коллега Уолтона на северо-западе, специалист по компьютерным технологиям Оливер Коссэйрт, разработал компьютерную программу, которая излучает определенные узоры света с экрана мобильного телефона или планшета на небольшую часть картины, а затем собирает отраженный свет в камере устройства.

Затем программа удаляет информацию о цвете, которая может маскировать небольшие искажения на поверхности картины. Используя машинное обучение, программное обеспечение затем отличает неровные структуры от других текстур, таких как мазки, и создает своего рода медицинское заключение, определяя местоположение, размер и плотность пузырьков.

По словам Коссаирта, это немного похоже на «трикодер» Star Trek, который может диагностировать заболевание человека просто по сканированию.

В настоящее время команда использует эту технологию визуализации для наблюдения за тестовыми картинами, подверженными одному из нескольких факторов окружающей среды, наблюдая, как свет, влажность и температура могут влиять на размеры и скорость образования пузырьков. 

«Вы видите картины с такими неровными, пузырящимися поверхностями, и вы не знаете, произошло ли это через пять, 50 или более лет», — говорит ученый по консервации искусства Кеннет Сазерленд из Чикагского института искусств, который не был частью исследования. Новая техника визуализации «начинает давать вам возможность отслеживать, как быстро [пузырьки] образуются, и, более конкретно, отвечать на вопросы о том, какие факторы влияют на него и как мы можем контролировать или минимизировать его».

Хотя техника не решает дилемму образования мыла, она предоставляет информацию, которая может помочь в защите культовых произведений искусства. Например, если образуются новые пузырьки, консерватор искусства может изменить условия окружающей среды, в которой хранятся картины. «Может быть, этот [процесс] является просто внутренним пороком, и реальное решение состоит в том, чтобы найти подходящую среду для их хранения», — говорит Уолтон.

По материалам sciencenews.org