Rivelare la tecnica pittorica sotto la superficie della Ragazza con lorecchino di perla di Vermeer utilizzando immagini macro e microscala

Tessuto su tela

Il supporto di Ragazza con lorecchino di perla è una tela densa di peso medio con una trama normale, visibile su una radiografia X (Fig. 1). La distanza media dei fili dei fili orizzontali è di 0,68 ± 0,12 mm, corrispondente a un numero di fili di 14,8 ± 2,7 fili / cm. I fili verticali hanno una spaziatura media da centro a centro di 0,68 ± 0,14 mm, corrispondente a un numero di fili di 14,6 ± 3,0 fili / cm, come determinato dal conteggio digitale dei fili. I dati dellanalisi della tela assistita dal computer sono stati utilizzati per creare mappe dalla radiografia X digitalizzata, che mostrano variazioni nei fili della tela in entrambe le direzioni orizzontale e verticale. Le mappe di spaziatura dei fili mostrano come la densità dei fili varia sulla tela; quando il numero di fili per centimetro varia dalla media, viene assegnato un colore specifico, creando una sorta di “codice a barre” per il dipinto (Fig. 2a, b). La spaziatura più uniforme dei fili orizzontali, rispetto alle ampie strisce di fili ravvicinati e ampiamente distanziati in direzione verticale, indica che i fili verticali sono i fili di trama e i fili orizzontali sono i fili di ordito.

Fig. 1

Johannes Vermeer, Ragazza con lorecchino di perla, c. 1665. MH670, Mauritshuis, LAia. una fotografia a luce visibile. b Radiografia X. René Gerritsen Art and Research Photography

Fig. 2

Analisi della tela a livello di thread assistita da computer (dalla radiografia X del 2018 realizzata da René Gerritsen Art & Research Photography). a Distanza tra i fili orizzontale (mm). b Distanza tra i fili verticale (mm). c Angolo filettatura orizzontale (gradi). d Angolo della filettatura verticale (gradi)

Le mappe dellangolo della filettatura mostrano le deviazioni nellangolo delle filettature , soprattutto le cuspidi attorno ai bordi (Fig. 2c, d). Le distorsioni a forma di onda sono distanziate di circa 5-7 cm. Si estendono per più di 5 cm nel piano del quadro su tutti i lati, indicando che sono cuspidi primari: punti in cui i bordi rinforzati della tela sono stati allacciati su una struttura più grande usando una corda o uno spago prima dellapplicazione dello strato di base. La corda può essere tesa per mantenere tesa la tela durante il dimensionamento della tela e lapplicazione del terreno. Inoltre, vi sono prove di cuspidatura secondaria dei fili orizzontali sul bordo superiore del dipinto (a circa x = 12 cm, 24 cm e 35 cm); questi corrispondono ai punti in cui la tela prestirata era attaccata a una struttura più piccola (colino). Langolo del filo verticale mostra anche la prova dei cosiddetti “serpenti di trama”: unanomalia che si verifica nei fili di trama. Ciò è coerente con lidentificazione della direzione verticale come direzione della trama dalle mappe di spaziatura dei fili.

Il conteggio dei fili dalla recente analisi della tela a livello di filo è simile ai risultati del progetto Counting Vermeer. Eseguendo il conteggio digitale dei fili su vecchi film radiografici X di Girl with a Pearl Earring (radiografie X effettuate prima del trattamento del 1994, data precisa sconosciuta), Johnson e Sethares hanno determinato che la densità media del filo è 14,66 ± 1,46 (orizzontale) × 14,50 ± 1.58 fili (verticali) / cm. Hanno identificato delle cuspidi che si estendono per più di 5 cm nel dipinto su tutti e quattro i lati, ma non hanno distinto tra cuspidi primarie e secondarie. Inoltre, non hanno identificato gli indicatori del serpente di trama.

La sezione di discussione di questo documento descrive come la tela di Ragazza con lorecchino di perla si inserisce nellopera di Vermeer.

Strato di terra

Lesame visivo dei resti dei margini di virata originali – piegati su tutti e quattro i lati – ha mostrato che non sono dipinti, ma solo coperti dal terreno grigio chiaro caldo. Ciò suggerisce che il terreno è stato applicato mentre la tela si trovava su una grande struttura, quindi spostata su un colino di dimensioni più piccole prima che Vermeer iniziasse a dipingere. Sullimmagine o sulla pellicola radiografica X, deboli tratti curvi vicino al bordo inferiore del dipinto mostrano dove il terreno è leggermente più spesso; questo suggerisce che il terreno avesse la consistenza di una pasta densa, ed è stato applicato con un primer curvo.

Il fondo di Ragazza con lorecchino di perla è risultato avere uno spessore di circa 100 µm (in un campione da bordo, fino a 200 µm di spessore), stimato dalle 18 sezioni trasversali riesaminate nellambito di questo studio.La composizione del terreno è stata studiata per la prima volta nellambito dellindagine di Hermann Kühn del 1968 sui pigmenti e sui terreni nei dipinti di Vermeer. Campioni analizzati utilizzando la microscopia ottica e SEM-EDX negli anni 90 hanno scoperto che il fondo della Ragazza è costituito da gesso, pigmenti di ossido di ferro bianco, rosso e giallo (terra) di piombo e un pigmento scuro molto fine. Il pigmento scuro è stato descritto da Groen et al. come “un po di finissimo nero carbone, possibilmente nero lampada”. Kühn ha suggerito la presenza di terra dombra, bianco di piombo e gesso nel terreno utilizzando lanalisi spettrografica a emissione e la microscopia ottica di una sezione trasversale dal bordo destro. Per lo studio corrente, le sezioni trasversali sono state rianalizzate utilizzando SEM-EDX e FIB- STEM. Lanalisi del 2018 di due campioni (14 e 34) ha confermato che alcune delle particelle scure nel terreno sono terra dombra – un pigmento marrone scuro contenente ossido di ferro e ossido di manganese – che era stato precedentemente suggerito da Kühn ma non trovato da Groen et al. al. Lanalisi SEM-EDX di queste particelle scure nel campione 14 ha rilevato ferro e manganese (risultati non mostrati). Sulla base delle tecniche utilizzate in questo studio, la presenza di un nerofumo molto fine non può essere né confermata né esclusa.

Il grande volume di interazione degli elettroni nel campione di massa utilizzato per SEM-EDX significa che la risoluzione della mappa EDX è al massimo di pochi micrometri. Questa limitazione viene, per definizione, rimossa quando una sezione sottile viene preparata con il fascio ionico (FIB): un sottile la mella viene rimosso da una posizione specifica in una sezione trasversale incorporata e trasferito su una membrana (Fig. 3d – g). Utilizzando la microscopia elettronica a trasmissione a scansione (STEM) ogni lamella viene esaminata ad un ingrandimento molto elevato (qui 20.000 ×) e gli elementi vengono mappati con il rivelatore EDX (Fig. 3h). La risoluzione della mappa degli elementi è ora molto più vicina alla dimensione del fascio di elettroni, che era nominalmente di 2 nm. In pratica, ci sarà ancora un certo ampliamento del fascio a causa dello spessore finito del campione, quindi stimiamo che la risoluzione della mappa STEM-EDX sia dellordine di 5 nm, che è la dimensione dei pixel utilizzata per i dati di mappatura. La capacità di sondare la struttura dei campioni a questa scala di lunghezza è dimostrata nella Fig. 3h, i, dove sono visibili una moltitudine di caratteristiche alla scala inferiore a 100 nm che non è stato possibile risolvere nelle mappe SEM-EDX.

I componenti principali del terreno sono stati analizzati anche con FIB-STEM. La mappa STEM-EDX con un ingrandimento di 20.000 × indica che la maggior parte del terreno è di gesso (in blu nella Fig. 3h), con una minore quantità di bianco di piombo (in rosso nella Fig. 3h). Il modo in cui il bianco di piombo riempie i vuoti tra le grandi particelle di gesso ha mostrato che lo strato di terra è molto compatto. La dimensione variabile delle particelle del bianco di piombo nel terreno, con la sua distribuzione come aggregati grumosi e piccole particelle, è coerente con il pigmento prodotto secondo il cosiddetto processo dello stack olandese.

I risultati della rianalisi di sezioni trasversali dello strato di base di Ragazza con lorecchino di perla hanno trovato gesso, piombo bianco e terra dombra. Inoltre, la microscopia ottica suggerisce la presenza di pigmenti di terra gialla e rossa e nerofumo.

Sottofondi, contorni e pentimenti rivelati dallimaging a riflettanza infrarossa multispettrale (MS-IRR)

In questo carta, i sottofondi sono definiti come: strati di vernice che Vermeer ha applicato in una fase preparatoria, che sono stati lasciati asciugare prima dellapplicazione degli strati superiori di vernice. Di solito un sottostrato è nascosto sotto la superficie, ma in alcune aree potrebbe essere stato lasciato esposto o coperto da strati superficiali. In questo contesto, i contorni sono definiti come il confine tra le diverse parti della composizione, dove un colore si avvicina a un altro.

La riflettografia a infrarossi multispettrale ad alta risoluzione (MS-IRR) è stata eseguita per ottenere una visualizzazione più completa di come sono stati applicati i sottofondi scuri. MS-IRR (50 µm / pixel) è stato eseguito utilizzando due sistemi di telecamere, il primo dei quali consisteva in una telecamera digitale Si CCD e un filtro che impostava la sensibilità spettrale a 900–1100 nm. Nellimmagine risultante (Fig. 4b), sono state rilevate alcune pennellate che assorbono gli infrarossi sotto la superficie, ma principalmente nelle aree in cui gli strati di vernice superiori sono otticamente piuttosto sottili. Allinterno del velo della ragazza e della giacca gialla, alcune pieghe raffigurate negli strati di pittura superiori appaiono chiare nella fotografia a infrarossi, in contrasto con alcune vernici che assorbono gli infrarossi degli strati inferiori che appaiono scure. Tuttavia, nella maggior parte del dipinto, le pennellate che assorbono gli infrarossi sotto la superficie rimangono parzialmente o totalmente oscurate dalla vernice superficiale otticamente più spessa.

Figura. 4

Dettagli della ragazza con diversi metodi di imaging a infrarossi: unimmagine a luce visibile. René Gerritsen Art & Ricerca fotografica. b Immagine a infrarossi MS-IRR (900–1100 nm), immagine singola. René Gerritsen Art & Ricerca fotografica.c Immagine a infrarossi MS-IRR (1900–2500 nm). d Immagine composita a infrarossi MS-IRR a falsi colori (rosso 1900–2500 nm, verde 1500–1800 nm, blu 1100–1400 nm)

La gamma spettrale è stata estesa verso 2500 nm con lobiettivo di rendere più visibili le caratteristiche allinterno degli strati inferiori scuri. Ciò è stato fatto utilizzando un sistema di telecamera a infrarossi InSb con sensibilità spettrale da 1000 a 2500 nm, con immagini raccolte in tre bande spettrali (1100–1400 nm, 1500–1800 nm e 1900–2500 nm) e anche alla stessa alta risoluzione ( 50 μm / pixel). Il successo di questo approccio si basa in parte sulla maggiore trasparenza dei pigmenti nella regione spettrale di 1000–2500 nm, a causa della diminuzione dellintensità del coefficiente di assorbimento delle transizioni elettroniche dei pigmenti di molti artisti. Si basa anche sulla diminuzione della quantità di dispersione della luce dovuta allelevato indice di rifrazione ottica delle particelle di pigmento. Ciò migliora notevolmente la trasparenza dei pigmenti come il bianco di piombo, che non hanno bande di assorbimento elettronico nel visibile e nellinfrarosso (400–2500 nm). Mentre tradizionalmente la riflettografia a infrarossi viene raccolta in unampia banda spettrale, recenti ricerche hanno dimostrato che la raccolta di immagini in bande spettrali più strette può aiutare a isolare diverse fasi del processo di pittura: ad esempio, per distinguere un disegno preparatorio, spesso applicato con un materiale — dagli strati di vernice parzialmente penetrati. Queste bande spettrali più strette (3–300 nm) consentono anche di separare pigmenti specifici luno dallaltro allinterno degli strati di vernice. Inoltre, lelevata risoluzione spaziale può rivelare pennellate complete nella pittura degli strati inferiori, consentendo di identificare le prime fasi del processo di pittura. Registrando spazialmente queste immagini spettrali MS-IRR con limmagine della luce visibile, la relazione tra i sottostrati e la composizione dipinta finale può essere decompressa.

Confrontando limmagine MS-IRR da 900 a 1100 nm (Fig. 4b) con limmagine da 1900 a 2500 nm (Fig. 4c) mostra il miglioramento della penetrazione a lunghezze donda maggiori, come previsto. La difficoltà con le immagini IRR monocromatiche è la capacità di separare il sottostrato dagli strati di pittura superiori parzialmente penetrati. Questo può essere fatto più facilmente visualizzando unimmagine composita in falsi colori costruita da immagini spettrali MS-IRR, con tre canali di colore corrispondenti alle ultime tre bande spettrali (Fig. 4d). In questa immagine a falsi colori, le aree che appaiono scure (nere) provengono da vernice che assorbe in tutte e tre le regioni spettrali e le regioni colorate rappresentano strati di pittura la cui riflettanza varia tra le regioni spettrali dellinfrarosso. Nonostante il fatto che la MS-IRR possa generalmente penetrare attraverso pigmenti come il bianco del piombo, alcune aree della ragazza, come lorecchino, il colletto e le luci nei suoi vestiti, appaiono chiare nelle immagini della MS-IRR, indicando che sono state applicate in modo spesso (rosso frecce nelle figure 5 e 8).

Fig. 5

Prova di sottostrati scuri nel velo e revisione dellorecchio della ragazza. a Dettaglio luce visibile, b Dettaglio MS-IRR in falsi colori, che mostra tratti ondulati sulla superficie (frecce rosse), sottostrati sotto il velo blu (freccia verde) e una posizione originale inferiore dellorecchio e del velo (frecce gialle)

Limmagine a falsi colori di MS-IRR rivela gli strati inferiori scuri sotto le parti della giacca della ragazza e il velo blu che sono destinato a essere in ombra. Sotto il lato destro del velo blu, le pennellate pronunciate nel sottostrato – che appaiono scure nel dettaglio in falsi colori in Fig. 5 (freccia verde) – sono ampie e sono state applicate in direzione vagamente orizzontale. Simili pennellate orizzontali larghe sono state rilevate sotto la sua giacca gialla (Fig. 6b). Sul retro della sua spalla, due passaggi verticali di pennellate orizzontali si sovrappongono leggermente al centro; il lato destro è più scuro perché contiene più carbonio e / o terra dombra. La parte anteriore della sua giacca rivolta verso la luce presenta pennellate vigorose simili in un sottostrato, sebbene siano di intensità più chiara perché contengono meno pigmenti che assorbono gli infrarossi.

Fig. 6

un dettaglio chiaro visibile della giacca gialla della ragazza. René Gerritsen Art & Ricerca fotografica. Posizione della microfotografia digitale 3D (Fig. 10) indicata con una freccia rossa. Posizione del campione 25 (Fig. 11) indicata con freccia blu. b Dettagli MS-IRR in falsi colori, che mostrano sottostrati scuri nella giacca della ragazza

Vermeer ha apportato lievi modifiche o aggiustamenti (pentimenti) durante il processo di pittura. Laddove la fase iniziale contiene nerofumo, alcuni cambiamenti possono essere rilevati utilizzando MS-IRR.Vermeer ha spostato lorecchio della ragazza verso lalto e ha ridipinto il lobo e il condotto uditivo con una vernice marrone che non assorbe gli infrarossi (Fig. 5). Ha spostato lombra lungo la linea della sua mascella anche per adattarsi alla nuova posizione dellorecchio e ha raddrizzato la linea tra la sua guancia e il velo nella fase di pittura finale (frecce gialle in Fig.5). Ha anche ammorbidito la definizione della parte posteriore del collo della ragazza. Allinterno di ciascuno degli occhi della ragazza, cè un piccolo punto nero visibile nellimmagine a falsi colori di MS-IRR (Fig. 7). Ogni punto è più piccolo e più a sinistra rispetto alla posizione finale della pupilla ed è leggermente sovrapposto alla luce bianca che crea il riflesso nei suoi occhi. Forse Vermeer intendeva che questi indicassero la posizione approssimativa della pupilla o dellevidenziazione, che successivamente spostò.

Fig. 7

Prove di pentimenti negli occhi della ragazza. una fotografia a luce visibile. b Dettagli MS-IRR in falsi colori. I segni scuri indicano possibili precedenti posizioni delliride (frecce gialle)

Limmagine a falsi colori di MS-IRR rivela anche strati sovrapposti lungo il contorno sul retro del suo velo (freccia verde in Fig. 8). Il bordo del tessuto annodato giallo, dalla sommità della testa fino alla “coda” del velo, era dipinto sopra il sottostrato nero carbone dello sfondo. Non è chiaro se si tratti di un pentimento per allargare il velo o se Vermeer volesse intenzionalmente che la vernice scura fosse leggermente visibile per creare una sottile transizione nel punto in cui il velo incontra lo sfondo.

Fig. 8

Prove di contorni e sottili contorni neri nella parte superiore del velo. una fotografia a luce visibile. b Dettaglio MS-IRR in falsi colori. Pennellate ondulate in superficie (freccia rossa), sottili contorni neri applicati in fase preparatoria (frecce gialle), retro del velo applicato sopra uno strato che assorbe gli infrarossi (freccia verde)

MS-IRR ha anche rivelato unaltra fase preparatoria nellabbigliamento della Ragazza: contorni neri applicati a brevi tratti con un pennello sottile (Fig. 8). Finora queste linee che assorbono gli infrarossi sono state rilevate solo attorno ai contorni e alle pieghe, solitamente vicino al perimetro di diverse aree colorate. Allinterno della parte gialla del suo velo, le linee sottili sembrano avere una qualità “ perlata (frecce gialle in Fig.8), suggerendo che le goccioline di vernice hanno resistito a uno strato asciutto sotto di esso, oppure avrebbero potuto essere applicate utilizzando un pennello che non è stato caricato con vernice, in modo che le linee “saltino” attraverso la topologia superficiale di uno strato sottostante. Sembrano indicare sia le pieghe del tessuto che il perimetro della figura; tuttavia, Vermeer non ha sempre seguito esattamente queste linee quando alla fine ha dipinto gli strati finali. Questi brevi contorni neri sono visibili anche nelle immagini MS-IRR attorno al perimetro sinistro della giacca e del collo gialli della ragazza e nelle parti blu del suo velo. Possono anche essere presenti altrove nel dipinto, ma la presenza di altre vernici che assorbono gli infrarossi potrebbe ostacolare il loro rilevamento. Alcune di queste linee potrebbero essere visualizzate ad alto ingrandimento con il microscopio digitale Hirox 3D.

Luso di Vermeer di sottostrati per modulare luce e ombra nella giacca della ragazza

La giacca gialla della ragazza è un esempio di come Vermeer abbia sfruttato leffetto visivo del sottostrato per stabilire la differenza tra luce e ombra. Il contrasto tra la diapositiva anteriore (illuminata) della giacca e la parte posteriore (ombra) è evidente nella fotografia in luce visibile (Fig. 6a). Sulla parte anteriore della giacca, lo strato superiore di vernice ha un colore giallo-marrone opaco. Sulla schiena della ragazza, e dove le pieghe del tessuto sono in ombra, le sfumature di colore vanno dal verdastro al bluastro. Lì, gli strati superiori di pittura sono più sottili e più traslucidi e gli strati inferiori sono leggermente visibili attraverso di essi.

Nel 1994, Ragazza con lorecchino di perla è stata sottoposta a un trattamento di restauro e conservazione al Mauritshuis. La rimozione di vecchi ritocchi ha rivelato sottostrati che dovevano essere (parzialmente) nascosti sotto la superficie, specialmente nei suoi vestiti. I conservatori hanno notato che il sottostrato sotto la sua giacca gialla era marrone più chiaro sul lato sinistro (illuminato) rispetto a quello destro (ombra). In una fase successiva del trattamento, alcune delle zone danneggiate sono state ritoccate con vernice sottile e traslucida; presumibilmente questo è vicino allintenzione originale di Vermeer. Nei toni medi e scuri, i sottostrati sarebbero stati leggermente visibili anche se gli strati superiori per fornire diverse sfumature di colore.Le differenze nella composizione del pigmento e nello spessore dei sottostrati nelle parti in luce e in ombra della giacca della ragazza sono state chiarite esaminando campioni di ciascuna area, montati come sezioni trasversali (vedi sotto).

Come parte del 2018 Il progetto Girl in the Spotlight, lintera superficie del dipinto è stata catturata con il microscopio digitale 3D con una risoluzione spaziale di 4,4 μm / pixel (ingrandimento 35 ×) e aree di interesse specifiche sono state catturate con una risoluzione di 1,1 μm / pixel (140 × ). Ad alto ingrandimento, il sottostrato è talvolta visibile lungo i bordi delle crepe o dove lo strato superiore di vernice è sottile o abrasa. Allinterno della sua giacca, sul lato sinistro dove la vernice superiore è di colore giallo chiaro, il sottostrato è di un marrone caldo chiaro (Fig. 9a). Al contrario, le ombre delle pieghe e verso la parte posteriore del suo capo, il sottostrato è più scuro (Fig. 9b). Lesame con il microscopio 3D ha confermato che il sottostrato marrone-nero varia di tono. Ha anche rivelato il modo in cui Vermeer ha creato un contorno morbido tra la figura della Ragazza e lo sfondo.

Fig. 9

Microfotografie digitali 3D (1,1 μm / pixel) che mostrano i sottofondi sotto gli strati superiori di dipingi sulla spalla della ragazza: unarea chiara, unarea scura. Hirox Europe, Jyfel

Sotto ingrandimento, uno “spazio vuoto” negli strati di pittura superiori di circa 1– È visibile una larghezza di 2 mm tra il bordo della figura (Fig. 10d) e lo sfondo (Fig. 10a). Allinterno di questo spazio, il sottostrato marrone è stato lasciato esposto (Fig. 10b); si estende leggermente oltre il confine della figura che Vermeer ha stabilito negli strati superiori di pittura. Sono visibili anche alcuni dei suddetti contorni neri sottili (linee larghe circa 250 µm) (Fig. 10c), sebbene non sia chiaro se le linee nere siano state dipinte prima o dopo il sottostrato marrone. Consentendo al sottostrato marrone degli indumenti di estendersi leggermente oltre il perimetro della figura e lasciandolo visibile nello spazio tra la figura e lo sfondo, Vermeer ha creato un contorno diffuso che ammorbidisce la transizione.

Fig. 10

Microfotografia digitale 3D (4,4 μm / pixel) di contorno dove lo sfondo (a) si avvicina al lato sinistro della giacca della ragazza (d). Nello spazio tra loro sono visibili il sottostrato marrone-nero (b) e sottili contorni neri (c). Hirox Europe, Jyfel. Posizione della microfotografia indicata con una freccia rossa in Fig. 6

Composizione chimica dei sottostrati della ragazza giacca

Nel 1994, sono stati prelevati campioni dalle parti chiare (campione 25) e scure (campione 14) della giacca della ragazza, montate come sezioni trasversali, ed esaminate con microscopia ottica e SEM-EDX. Questi campioni sono stati riesaminati nel 2018 utilizzando diversi metodi analitici, tra cui microscopia ottica e SEM-EDX. I nuovi risultati dellanalisi di una sezione trasversale di una leggera piega nella parte anteriore della giacca della ragazza (campione 25) confermano i risultati di Groen et al. . Il sottostrato sottile (5 µm) (Fig. 11a, indicato da una freccia) contiene bianco piombo, ocra gialla, un pigmento terra marrone e nero carbone. La vernice gialla sulla parte superiore contiene bianco piombo, ocra gialla e un po di blu oltremare (Fig. 11a). Lo strato superiore ha uno spessore di circa 30 µm e probabilmente sarebbe stato abbastanza opaco da coprire il sottostrato; tuttavia, il bianco di piombo nello strato di vernice superiore ha subito saponificazione, quindi è presumibilmente diventato più traslucido nel tempo. Ciò si presume dallimmagine di retrodiffusione SEM-EDX (Fig. 11b), che mostra che le particelle bianche di piombo sulla superficie sono amorfe, in contrasto con le particelle bianche distinte nel resto dello strato.

Fig. 11

Campione 25 dalla parte chiara della giacca della ragazza, montato come sezione trasversale . Posizione del campione indicata con una freccia blu in Fig. 6. a Microscopia ottica, campo chiaro, b Backscatter SEM-EDX, vuoto basso. Il sottostrato è indicato con una freccia rossa

In confronto, i campioni dalla parte ombra del La giacca della ragazza ha uno strato inferiore più spesso: ± 10–12 µm. La microscopia ottica del campione 14 ha mostrato che il sottostrato è scuro e contiene un pigmento marrone della terra, una lacca rossa e pigmenti neri (Fig. 3a). Alcune delle particelle di pigmento nero potrebbero essere riconosciute come nero carbone in base alla sua morfologia tipica. In UV, le particelle rosse mostrano una luminescenza rosa, suggerendo un lago organico. In UV, le linee sottili (dellordine di 1 µm) mostrano una luminescenza giallastra alle interfacce tra il terreno e il sottostrato e tra il sottostrato e lo strato di vernice (Fig. 3b).Questi intercalari non pigmentati potrebbero essere il risultato della separazione del mezzo legante dalla vernice, o forse uno strato sottile che Vermeer ha deliberatamente applicato per isolare il sottostrato dagli strati sopra e sotto di esso. Si è tentato di caratterizzare questi intercalari utilizzando la spettrometria di massa di ioni secondari (SIMS), ma finora sono stati troppo sottili per essere identificati. La netta separazione tra gli strati mostra che Vermeer ha lasciato asciugare i sottostrati e potrebbe aver applicato uno strato intermedio sottile prima di applicare la vernice superficiale sopra.

Mappatura SEM-EDX del sottostrato scuro nel campione 14 identificati: calcio (Ca), piombo (Pb), ferro (Fe), zolfo (S), fosforo (P), alluminio (Al) e piccole quantità di sodio (Na) e potassio (K). Il pigmento nero era per lo più nero come losso, ma nellimmagine retrodiffusa è stato identificato anche un piccolo numero di particelle di carbone (riconosciuto dalla loro morfologia simile a una scheggia). FIB-STEM è stato eseguito per caratterizzare le particelle nere e altri pigmenti nel sottostrato con una risoluzione e un ingrandimento più elevati. Nella lamella L09 (Fig. 3i), è stato riscontrato che il sottostrato contiene una fase di alluminio fine: forse un substrato di ossido di alluminio dal pigmento del lago. La maggior parte delle particelle che appaiono nere alla luce visibile sono ricche di calcio e fosforo e sono state quindi identificate come nere ossee. La combinazione di microscopia ottica, SEM-EDX e FIB-STEM mostra che Vermeer ha utilizzato due tipi di pigmento nero nello strato inferiore scuro dei vestiti della ragazza: sia carbone che nero osseo. Sorprendentemente, è stato riscontrato che alcune particelle nel sottostrato (etichettate in blu nella Fig. 3i) contenevano sia zolfo che calcio insieme in proporzioni che suggeriscono gesso. Sia il gesso che il gesso sono presenti nel campione del sottostrato, in quantità approssimativamente uguali.

Le analisi microscopiche ed elementari delle sezioni trasversali dalle aree chiare e scure della sua giacca hanno rivelato che Vermeer ha regolato il colore e spessore sia dei sottostrati che degli strati superiori a seconda che larea fosse destinata a rappresentare la luce o lombra. Lo strato di vernice finale nelle aree scure degli indumenti è leggermente più sottile e più traslucido rispetto al lato illuminato. La relativa traslucenza dei pigmenti utilizzati nello strato superiore delle aree scure – giallo ocra, blu oltremare e rosso lago – ha permesso al sottostrato di rimanere leggermente visibile e fornire un effetto visivo maggiore rispetto alle parti chiare. I sottostrati rimangono (parzialmente) visibili nelle aree di vernice sottile o semitrasparente, conferendo alle ombre una tonalità verdastra o bluastra. La tonalità fredda è causata dalla dispersione di colore blu: il cosiddetto effetto medio torbido che si verifica quando uno strato leggero (semi) traslucido viene dipinto sopra un sottostrato scuro.

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