Communications et articles
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Thèses

Ecole Doctorale "Ondes et Matière", Université Paris XI
Directeur de thèse : M. Michel Menu

La spectroscopie de réflectance diffuse dans le domaine du visible est une technique paradoxalement rarement utilisée pour identifier les matériaux des couches picturales des œuvres d'art [1]. Quand elle est malgré tout mise en œuvre, l'identification de pigments à partir de ce type de mesures repose toujours sur la comparaison avec une base de données spectrophotométriques de pigments de référence. Au sein du C2RMF, la base de données est composée des spectres de réflectance de pigments purs, secs et en poudre [2]. Une couche picturale est au contraire constituée de pigments parfois mélangés et dispersés dans un liant. Ces deux caractéristiques des couches picturales ont permis de distinguer deux axes de recherche pour le travail de thèse. 

Dans un premier temps, nous avons modélisé les couches picturales selon l’approche macroscopique de Kubelka-Munk afin de caractériser les mélanges de pigments. Pour la majorité des échantillons modèles étudiés, qui couvrent la gamme usuelle des couleurs utilisées dans les œuvres d’art, nous avons ainsi pu identifier les composants de mélanges binaires par traitement numérique des mesures spectrophotométriques. Une fois la nature des composants déterminée (par la méthode précédemment évoquée ou par une autre technique analytique), il nous a de plus systématiquement été possible d'en retrouver les proportions relatives.
Les résultats obtenus sur les échantillons modèles ont pu être adaptés au cas d'une œuvre d'art : la Vierge d'Annonciation attribuée à Giovanni di Paolo. Dans ce tableau italien du XVe siècle, la couleur du visage est réalisée à partir d'un mélange de blanc de plomb et de vermillon a tempera. Les proportions calculées de ces deux pigments sont en accord avec ce qui est observable au microscope optique sur des prélèvements et mesurable ensuite par traitement des images.

Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l’effet de l’adjonction de liant en étudiant des échantillons de couches picturales réalisés par un artiste contemporain selon une technique picturale traditionnelle. La concentration de pigments et le nombre de couches de matière picturale varient selon les échantillons. Ces derniers ont été étudiés parallèlement en spectrophotométrie, en diffractométrie des rayons X et en microfluorimétrie X. Les résultats obtenus par ces méthodes d'analyse concordent. La méthode de Rietveld d'affinement des diffractogrammes a notamment permis d’aboutir à des valeurs de concentration de pigment dans le liant qui sont en accord avec les résultats obtenus par la modélisation de la propagation de la lumière dans les milieux absorbants et diffusants utilisée pour interpréter les mesures spectrophotométriques [3].

L'aboutissement de ce travail de thèse devrait permettre aux scientifiques de la conservation, aux historiens d'art et aux restaurateurs d'envisager la spectrophotométrie comme une technique d'analyse qualitative et quantitative, ne nécessitant pas prélèvement, sans contact et réalisable in situ, qui fournit la nature et les proportions des différents constituants de la matière picturale.  

Collaborations

- Jean-Pierre Brazs, artiste-peintre (réalisation des échantillons) ;
- Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (financement par un demi-poste d’ATER).

Publications

[1] Dupuis G., Elias M., Menu M., Simonot L., Couleurs, surfaces et pigments au C2RMF, Technè 13-14, 49 (2001).

[2] Dupuis G., Elias M., Simonot L., Pigment identification by fiber-optics diffuse reflectance spectroscopy, Applied Spectroscopy 56 (10), 44 (2002).

[3] Dupuis G.,.Menu M., Pigment concentration evaluation by fiber-optics diffuse reflectance spectroscopy, X-ray diffraction and X-ray micro-fluoresecnce, prochainement soumis à Applied Physics A.

Posters / Communications

Avr. 2004 présentation de cinq posters portant sur l’apport des méthodes d’imagerie scientifique à l’analyse des œuvres d’art à l’occasion du colloque Les Apôtres de Georges de La Tour : réalités et virtualités au musée Toulouse-Lautrec d’Albi.

Juin 2003 Dupuis G., Optique et restauration des œuvres d’art. Communication orale à l’Institut d’Optique Théorique et Appliquée d’Orsay, suite à l’invitation de l’École Supérieure d’Optique.

Sept. 2002 Elias M., Menu M., Dupuis G., Simonot L., Color measurement: colors, textures, and surfaces of works of art. Communication orale à la 13ème réunion triennale de l’ICOM-CC à Rio de Janeiro (Brésil).

Juin 2002 Dupuis G., Elias M., Simonot L., Application of incoherent multiple scattering for the study of pictorial layers in patrimonial works of art. Présentation d’un poster à l’occasion de l’Ecole Thématique du CNRS Wave Scattering in Complex Media (NATO Advanced Study Institute) à Cargèse.

Mai 2002 Dupuis G., Apport du rayonnement électromagnétique à l’étude des œuvres d’art. Communication orale à l’Institut d’Optique Théorique et Appliquée d’Orsay, suite à l’invitation de l’École Supérieure d’Optique.

Oct. 2001 Dupuis G., Elias M., Menu M., Simonot L., Les gouaches découpées de Matisse. Etude de deux tableaux de la Collection Jazz : Le Clown et la Nageuse dans l'Aquarium. Présentation d’un poster au Conservatoire des Ocres et Pigments de Roussillon.

Oct. 2001 Simonot L., Dupuis G., Elias M., Menu M., Mesure de la couleur des œuvres d’art : la face cachée du visible. Communication orale à l’invitation de l’Université d’Amiens.

Nov. 2000 Dupuis G., Elias M., Menu M., Simonot L., Mesure de la couleur par gonio-spectrophotométrie dans le visible. Présentation d’un poster à l’occasion de la 4ème conférence européenne : Research for Protection, Conservation and Enhancement of Cultural Heritage à Strasbourg.