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Thèses

Ecole doctorale : Physique de la particule au solide " Modèle et expérience " de l'université Paris VI
Directeur de thèse : Michel Menu
Thèse encadrée par Mady Elias

Lionel Simonot

Etude expérimentale et modélisation de la diffusion de la lumière dans une couche de peinture colorée et translucide - Application à l'effet visuel des glacis et des vernis

Soutenance : le 4 novembre 2002 à 15H au C2RMF

Les glacis sont des couches picturales translucides volontairement colorées utilisées dès le XVe siècle par les Primitifs Flamands. Constituée de pigments dispersés dans un liant à base d'huile de lin cuite, une couche de glacis donne à un tableau un caractère saisissant car la couleur se construit à l'intérieur du volume constitué par la couche. Pour comprendre cet effet visuel particulier et le décrire quantitativement, nous étudions la répartition angulaire et spectrale de la lumière diffusée par des glacis :
  expérimentalement, par des mesures goniospectrophotométriques  en rétrodiffusion et bidirectionnelles sur des échantillons réalisés par un peintre contemporain ;
  en proposant une modélisation de la diffusion multiple incohérente de la lumière au sein de la matière ; ceci amène à résoudre l'équation de transfert radiatif (ETR) et à déterminer les propriétés physiques du glacis.

Une nouvelle méthode de résolution de l'ETR, la méthode de la fonction auxiliaire, permet d'exprimer les flux lumineux diffusés en fonction des angles d'incidence et d'observation. Contrairement à la première et seule modélisation appliquée aux œuvres d'art existant et datant de 1931, nous obtenons une modélisation bidirectionnelle validée par comparaison avec les résultats expérimentaux. Dans le cas particulier des vernis, couches non diffusantes, une expression analytique du facteur de réflectance est obtenue.

Les flux lumineux mesurés et simulés permettent de chiffrer l'apparence visuelle des glacis. Il est alors possible de quantifier la modulation de leur couleur en fonction du nombre de couches superposées ou bien le brillant favorisé par la surface externe lisse des fines couches de glacis.
Des applications sont alors envisageables pour la conservation et la restauration des œuvres d'art comme, par exemple, la prédiction de l'aspect visuel d'une restauration.

• Elias,M ; Simonot,L ; Menu,M (2001) : "Bidirectional reflectance of a diffuse background covered by a partly absorbing layer". Optics communications 191, 1-7
• Simonot,L (2002) : "La peinture est bleue comme une orange - Analyse de l'œuvre de Georges Ayats", Techne 15 "La vision des œuvres", pp. 93-99.
• Acceptées, en cours de publication :
• Simonot,L ;  Elias,M (2002) : "Color change due to surface state modification", à paraître dans Col. Res. and Appl.
• Simonot,L ; Zobelli,A ; Elias,M ; Salomon,J ; Dran,JC (2002) : "Pigment distribution in art glazes", à paraître dans Journal of Trace and Microprobe Techniques  

Participations à des conférences

• Simonot,L (2001) : "Mesures spectrales et colorimétriques en rétro-diffusion appliquées aux tissus changeants" - Actes du colloque "Jouer la lumière : le textile, la lumière et l'œil" - Paris, 12-13 novembre 2001. 9p
• Simonot,L ; Elias,M ; Menu,M (2000) : "Pigment recognition in works of art thanks to a spectrophotometric database" Acta of Color Image Science Conference CVS 2000. University of Derby (GB), 10-12 avril 2000. 4p

Présentations des travaux du groupe "Couleur" du C2RMF

• Simonot,L (2001) : "La couleur des œuvres d'art : la face cachée du visible" Conférence pour Sciences en fêtes. Amiens 16 octobre 2001
• Dupuis,G ; Elias,M ; Menu,M ; Simonot,L (2000) : "Color measurement using a gonio-spectrophotometer in the visible range". Conference of Strasbourg on cultural heritage, 22-24 novembre 2000

Autres travaux du groupe "Couleur" du C2RMF

• Dupuis,G ; Elias,M ; Menu,M ; Simonot,L (2001) : "Mesure de la couleur. Couleurs, surfaces et pigments au C2RMF", Techné 13-14 "Découvrir, transmettre" pp 49-55
• Dupuis,G ; Elias,M ; Simonot,L (2002) : "Pigment identification by fiber-optics diffuse reflectance spectroscopy", Applied Spectroscopy 56 (10), 44 (2002).