CONVERSA
VOCES EN LA CONSERVACIÓN
Aplicaciones del análisis multiespectral de imágenes al estudio de obras pictóricas
Por María Alejandra Gómez y Daniel Saulino
Ponencia presentada en IV Encuentro Internacional de Conservación Preventiva e Interventiva organizado por el Museo Histórico Nacional del Cabildo y de la Revolución de Mayo. Buenos Aires, Abril de 2016
Prof. María Alejandra Gómez
Maestra y Profesora de Artes Visuales, egresada de las Escuelas Nacional de Bellas Artes Manuel Belgrano, y Prilidiano Pueyrredón y del ciclo de equivalencia universitaria del IUNA. Se formó en Restauración y Conservación en el Instituto Técnico de Restauración y en el Taller de Néstor Barrio. Trabaja como Restauradora y Profesora adjunta desde 2004 en Tarea IIPC UNSAM. Participa y colabora en la misma Institución en el Laboratorio de Análisis Multiespectral (UV, IR, RX) de Imágenes.
Prof. Daniel Alberto Saulino
Profesor Superior en Electrónica y Licenciado en Tecnología de la Universidad Tecnológica Nacional. Trabajó para la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), en la División Microscopia Electrónica y Rayos X. Desde 1995, se desempeña en la Universidad Nacional de Gral. San Martín (UNSAM), en la Escuela de Ciencia y Tecnología y como Profesor Asociado e investigador en TAREA Instituto de Investigaciones del Patrimonio Cultural, en la Adquisición y análisis multipespectral de imágenes, aplicado al estudio de obras del patrimonio cultural.
El objetivo de este trabajo es divulgar la función de un sistema genérico de análisis multiespectral de imágenes y describir algunas aplicaciones relacionadas con el estudio de los objetos culturales.
Un sistema de análisis multiespectral de imágenes constituye una herramienta importante para los restauradores e investigadores del arte, ya que permite obtener información en ocasiones oculta, de manera no destructiva. Este sistema se basa en un montaje que respeta la geometría de reflexión para adquirir imágenes. Está constituido por un detector (cámara) capaz de discriminar varias bandas de radiación electromagnética (EEM), extendida en un rango espectral que abarca las radiaciones Visibles (Vis) en tres bandas de color denominadas RGB; Ultravioleta (UV) (y la posible Fluorescencia visible asociada) e Infrarrojo Cercano (NIR). Acompañado por un grupo de fuentes que permiten iluminar adecuadamente el objeto, en el rango seleccionado.
Fig. 1 - Gráfico de una pequeña parte del EEM, para ubicar el rango de aplicación de la técnica Multiespectral.
Fig. 2 - Esquema elemental de un montaje de geometría de reflexión clásico, constituido por la cámara (Detector); el sistema de iluminación (en nuestro caso Fuentes UV, Halógena, LED) y el Objeto (la Obra).
Los equipos que generan imágenes a partir de fuentes de radiaciones electromagnéticas constituyen un auxiliar indispensable y fundamental en la observación y análisis de obras pictóricas. La información obtenida, evaluada en forma asociada y complementaria, nos posibilita el encuentro de un lenguaje en ocasiones muy rico y revelador.
La Banda Ultravioleta (UV) está situada en las longitudes de onda más cortas que las contenidas en el espectro de luz visible, y por ello más energética. Por este motivo interacciona fuertemente con las capas superficiales excitándolas, produciendo emisiones características que contienen información, exclusivamente de carácter superficial, de la materia constitutiva.
Es especialmente útil en la detección de repintes y agregados, en la presencia, estado, noción de antigüedad y del modo de aplicación de barnices y adhesivos. Permite inferir la presencia de hongos, otorga un registro más evidente de algunas inscripciones borradas o poco visibles y facilita la identificación de algunos pigmentos que presentan una emisión particular denominada fluorescencia.
La técnica de adquisición, procesamiento y análisis de imágenes que opera en la Banda NIR comprendida entre 870 a 1200 nanómetros (nm) se denomina Reflectografía Infrarroja, y es la técnica a la que nos referiremos in extenso. Esta denominación fue acuñada en la década del 60 por el físico holandés Jean Asperen Van der Boer, quien retomó las investigaciones previas en fotografía infrarroja en diversas áreas y comenzó a aplicarla con mayor rédito en la inspección de obras de arte [1] [2].
Su ventaja consiste en aprovechar la capacidad de penetración de la radiación infrarroja incidente en una superficie pintada hasta aproximadamente 120 μm, esta radiación que en parte se refleja y en parte es absorbida, puede dispersarse por el interior del estrato pictórico. En condiciones ideales, y dependiendo de la naturaleza de los pigmentos, estos pigmentos pueden mostrarse parcial o totalmente transparentes a la radiación infrarroja, dejando así al descubierto trazos, dibujos o formas que pueden existir escondidos bajo la capa visible superficial por estar realizados con una materia oscura y absorbente. Generalmente estos pigmentos están compuestos por carbón y se visualizarán gracias al marcado contraste con un fondo claro y/o reflectante.
La obtención de una imagen con información subyacente, está relacionada no sólo con las características fisicoquímicas de los pigmentos utilizados y con las propiedades reflectantes o no de la superficie del fondo, sino también con el espesor de las capas a atravesar y la longitud de onda de la fuente utilizada. Por el contrario, el tipo de aglutinante usado en la técnica pictórica no determinará en mayor medida el resultado obtenido.
La función primordial de la reflectografía infrarroja consiste en ser el recurso idóneo para el rastreo de dibujos, esbozos preliminares, datos de construcción; también se nos brindará como un auxiliar importante en el hallazgo de firmas, signos o escrituras mejorando su precaria legibilidad, ya sea por decoloración del material con el que estuvo realizada o bien por la pérdida parcial de los grafismos.
En ocasiones, cuando una capa de suciedad severa obstaculiza la visión de formas y detalles, esta técnica, al generar información por debajo de los estratos superficiales, contribuye a la reconstrucción virtual de la composición, confusa a simple vista. También puede darnos indicios de la presencia de algunos pigmentos, como determinados tipos de azules, dado su predecible patrón de comportamiento ante dicha radiación.
Una variante del análisis infrarrojo se genera mediante una transformación obtenida por el procesamiento digital entre la imagen Color RGB (Red, Green, Blue) y la Infrarroja, y se denomina Falso Color IR (FCIR). Se produce por la sustitución de la Banda roja (R) por la infrarroja (NIR). De esta manera en la imagen de Falso Color, vemos el infrarrojo con sus matices en la Banda R, el rojo con sus matices en la Banda G y el verde con sus matices en la Banda B. Esta transposición permite incorporar y destacar la presencia del IR en una imagen con una nueva mezcla aditiva del color.
En el año 2005, motivados por los avances alcanzados gracias a estos sistemas de adquisición y procesamiento de imágenes [3] [4], desarrollamos en la UNSAM la técnica de detección de imágenes infrarrojas [5]. Este proyecto continuó con la construcción de un prototipo portátil diseñado a partir de un sensor tipo CCD marca Sony [6].
En base a las fructíferas experiencias obtenidas con ese equipo, en el año 2008 UNSAM-TAREA adquiere un equipo multiespectral ARTIST CPS-200. Este sistema posee un sensor CCD de barrido progresivo de 1600 x 1200 pixels, que permite seleccionar varias bandas espectrales mediante filtros, a lo largo de un rango que comienza en el UV (350 nm) y se extiende hasta el infrarrojo cercano (1200 nm).
Fig. 3 - Equipo ARTIST CPS-200 montado en una configuración horizontal para adquirir múltiples imágenes (paños), utilizado para el análisis de una obra de gran formato denominada 'El triunfo de Pallas'.
Fig. 4 - Imagen de fluorescencia de Ultravioleta Detalle. Telón 'El Triunfo de Palas' Giusepe Carmiggiani. Teatro El Círculo de Rosario. Se observa parte del esgrafiado de la retícula que el artista utilizó para estructurar su obra
Fig. 5 - Imagen Color. Detalle. S/T, Antonio Abeleyra Cabral, óleo s/tela. Col. M. Redondo
Fig. 6 - Imagen de Reflectografía IR. Detalle. S/T, Antonio Abeleyra Cabral, óleo s/tela. Col. M. Redondo. Esta imagen ayuda a distinguir el contraste de los trazos que constituyen el dibujo preliminar.
El recorrido de las líneas, su anchura constante y la textura que describe sobre el soporte permiten deducir que el material utilizado para el esbozo, era una barra de grafito o crayón de dibujo
Fig. 7 - Color. Detalle. S/T Nicolás García Uriburu. óleo s/tela. Col. Particular. Se observa vestigios del dibujo preliminar realizado sobre una base de imprimación rojiza, colocada sobre un fondo blanco, de preparación comercial.
Fig. 8 - Reflectografía IR. Detalle. S/T Nicolás García Uriburu. Óleo s/tela. Col. Particular. Se observan trazos del dibujo preliminar, realizado en lápiz de grafito. La imprimación rojiza sobre la que se realizó el diseño se vuelve transparente al IR, permitiendo que actúe la calidad reflectante del fondo blanco.
Fig. 9 - Reflectografía IR. Detalle 'Miles In the Sky' 1/10. Roberto Kasuya Sakai, acrílico sobre tela. Col. particular.
Fig. 10 - Imagen Color Detalle 'Miles In the Sky' 1/10, Roberto Kasuya Sakai, acrílico sobre tela. Col particular
En el detalle del mosaico reflectográfico, (Fig.9) se observa la minuciosa construcción de la geometría compositiva con las marcas correspondientes a los centros de curvatura, donde se apoyó el compás. La reiteración de circunferencias, algunas que no fueron luego pintadas pueden hacernos inferir que los ensayos se hicieron sobre el textil sin mediar un modelo previo a reportar. [7]
Fig. 11 - Imagen Color. Detalle. Retrato de Pedro Botet y Gros, José Gil de Castro, óleo s/tela. MHN
Fig. 12 - Reflectografía IR. Detalle. Retrato de Pedro Botet y Gros, José Gil de Castro, óleo s/tela. MHN
Fig. 13 - Falso Color IR. Detalle. Retrato de Pedro Botet y Gros. José Gil de Castro. Óleo s/tela.
La comparación de las distintas imágenes, correspondientes a la del registro color, la del rango IR y la de Falso Color IR, fue fundamental para la toma de decisiones durante el proceso de restauración.
La obra del pintor peruano Gil de Castro padecía un repinte masivo en casi el 90% de su superficie.
En los registros que proporcionaron las imágenes en NIR (Fig 12) y la de Falso Color IR (Fig.13) se observa la existencia de la escritura original de la tarjeta de presentación sostenida por el personaje.
En el registro de Falso Color IR (Fig13) se aprecia la escritura en color azul por debajo de la que en superficie se ve con luz visible. Esta contundente prueba permitió encarar la remoción del repinte con certeza, a fin de recuperar intacta la versión original, inoportunamente repintada.
Podemos concluir, en general, que el desarrollo de estas tecnologías para la manipulación de imágenes, acrecientan las posibilidades de investigación en los diferentes campos del arte y la restauración, ya que al permitir el acceso a la intimidad de la praxis creativa, descubriendo los procesos y sistemas constructivos aportados por dibujos, marcas, gestos y pinceladas ocultas; nos aproximan a la identificación, reconocimiento y autenticación de la obra de un artista.
REFERENCIAS
[1] Van Asperen de Boer, J.R Infrared Reflectography: A Contribution to the Examination of Earlier European Paintings. PhD thesis, Univ. Amsterdam, 1970.
[2] Van Asperen de Boer, J.R. 'Recent developments in infrared reflectography of paintings and its applications in art history', en ICOM Comm, fl Cons, rd Plenary Meeting. Madrid, 1972.
[3] S. Ciarcia. Ciarcia´s circuit cellar: Build a gray-scale video digitizer. BYTE. June 1987.
[4] D.Saulino; C.Agostino; Ch. Raynaud y R. Giachetta. Desarrollo de un equipo para el procesamiento de imágenes metalográficas. Anales del Congreso de la Sociedad Argentina de Metales. Instituto Balseiro. San Carlos de Bariloche. 1991.
[5] D. Saulino y D. Schmidt. Looking at pictures with an IR camera. Journal of Science Education. ISSN 0124- 5481. Año 2007.
[6] D. Saulino; N. Barrio; F. Marte y A. Gómez. Imágenes de lo invisible. Adquisición y análisis de imágenes infrarrojas. Eadem Utraque Europa. N° 7. ISSN 1885-7221. Año 2008.
[7] Gómez, A. “Kasuya Sakai, Miles in the Sky 1/10: Una Partitura al Desnudo”. Eadem Utraque Europa. N°16. ISSN 1885-7221. Año 2015.