Metodología de análisis científico

Luz visible

Con el objetivo de registrar fotográficamente las características físicas, los modos de aplicación del color y el estado de conservación de las obras de Arteaga se hicieron tomas generales, detalles y macrodetalles, garantizando un procesamiento digital fiel al color del cuadro. Las diferentes técnicas fotográficas (luz refleja, rasante, y transmitida) se realizaron con dos tipos de cámaras: Nikon SLR D810 y cámara Phase One XF de formato medio con respaldo digital Phase One® IQ 1000. Se usó un equipo de iluminación Elinchrom XR650 con temperatura de color de 5500º (luz de día) y la calibración de blancos se obtuvo mediante el uso de las tarjetas de color GretagMacbeth de X-Rite®. Todos los equipos de cómputo fueron calibrados para el control de color y el procesamiento de imagen se realizó con las aplicaciones de fotografía Capture One® 11.2.1., Hugin 2019.1.0, Autopano 4.4 y Adobe Photoshop® CC2018.

Luz rasante

Al colocar la fuente de iluminación en un ángulo casi paralelo a la superficie del cuadro, la luz devela las texturas, los empastes, las pinceladas proyectadas, las inclusiones y protuberancias e incluso, las irregularidades del soporte. Este registro se llevó a cabo con las cámaras Nikon SLR 810 y la de formato medio Phase One XF con respaldo digital IQ100 también de Phase One®.

Fotografía ultravioleta

Cuando la superficie de una obra es irradiada con luz ultravioleta, cada material responde de manera distinta debido a la excitación de sus moléculas. Algunos materiales presentan el fenómeno de fluorescencia, lo que es útil para localizar su distribución en la superficie de la pintura. Los aglutinantes, los adhesivos, los barnices y algunos pigmentos o lacas, emiten tonos fluorescentes característicos. Además, este tipo de radiación permite obtener información sobre el estado de conservación de una pintura pues ayuda a localizar las zonas de reintegración del color y de repintes, las manchas por consolidaciones y la extensión y uniformidad de las capas de protección aplicadas durante procesos de restauración.

En el estudio se emplearon lámparas ultravioleta UVP Handheld® cuyo pico de emisión se encuentra en dos longitudes, onda corta a 264 nm y onda larga alrededor de los 365 nm. Se usó una cámara digital Nikon® D300s y la fidelidad de la emisión de fluorescencias se verificó durante el proceso de captura.

Reflectografía infrarroja

Debido a la capacidad de la luz infrarroja de penetrar en los estratos pictóricos, donde una fracción de la radiación se dispersa y se absorbe en el material, mientras que otra parte de la luz se refleja al incidir sobre los materiales reflejantes como serían los pigmentos compuestos de plomo y de mercurio, por ejemplo, este método de registro ayuda a detectar las diferencias de composición de los materiales. En el caso de las imprimaciones rojizas y pardas como las que caracterizan la pintura de Sebastián de Arteaga, la reflectografía infrarroja se usó como una técnica complementaria para observar los cambios de composición, arrepentimientos y repintes, así como para comprender el sistema de aplicación del color, los espesores de las capas y la distribución puntual de ciertas mezclas de materiales. Se emplearon dos equipos de reflectografía infrarroja con detector InGaAs de alta resolución, el primero es un detector Merlin NIR acoplado al sistema Osiris que permite escanear en X/Y el mosaico infrarrojo, generando una imagen 1:1 respecto del original y el otro, la cámara XEVA-640 de Xenics® que permite la captura de imágenes individuales. Los reflectogramas resultantes se armaron digitalmente como mosaico durante el post procesamiento con diferentes aplicaciones de ensamble como Autopano®, Hugin® y el plug-in de cámara Raw de Photoshop® CC 2018.

Fotografían infarroja falso color (IRFC)

Este método se utiliza para distinguir entre los diferentes materiales que conforman una película pictórica. Su principio se basa en acoplar las fotografías digitales capturadas exactamente en la misma posición, en el espectro infrarrojo y en el de luz visible para obtener una imagen con una gama diferente a la real. Estos colores asignados artificialmente constituyen el “falso color” y permiten distinguir entre las mezclas de pigmentos y aglutinantes que integran la pintura y observar rasgos de su técnica de ejecución o estado de conservación, como son los dibujos subyacentes y las intervenciones anteriores: repintes, reintegraciones cromáticas y alteraciones en la composición.

Para obtener las imágenes infrarrojas se usó una cámara de video Sony HDR-PJ760V con Nightshot a cuyo lente se le colocaron filtros en tres diferentes longitudes de onda (760, 850 y 920 nm). Cada longitud del infrarrojo tiene un grado diferente de penetración, por lo que se pueden detectar los materiales presentes en las distintas capas estratigráficas de la pintura. El procesamiento digital de las fotografías se hizo con Adobe Photoshop®.

Fluorescencia de rayos X

Es una técnica de análisis global rápida y de alta sensibilidad para la identificación de los elementos químicos pesados presentes en una pintura, tales como los pigmentos y las cargas. Consiste en irradiar una superficie milimétrica con un haz de rayos X y detectar las energías características de los elementos presentes tanto en las capas superficiales como en los estratos preparatorios internos. Es un método complementario a las técnicas de imagenología y a los análisis químicos aplicados sobre micro-muestras. En este caso el estudio por fluorescencia de rayos X fue realizado con el equipo SANDRA®, un prototipo portátil desarrollado en el Instituto de Física de la UNAM con un tubo de rayos X de molibdeno, el cual se operó a 45kV y 0.2 mA, con un haz de un milímetro de diámetro.

Espectroscopía de absorción y reflectancia con fibras ópticas (FORS)

Es una técnica de análisis rápida y eficaz que mide la absorción, reflexión y transmisión de la luz que emite un material al ser expuesto a una fuente de luz. Las señales emitidas por el material se miden en distintas regiones del espectro electromagnético, generando gráficos que representan el grado de absorción o reflectancia relativa del material. FORS es una técnica complementaria que en conjunto con los otros métodos de análisis ayuda a estudiar los materiales presentes en una obra, desde los soportes y los aglutinantes hasta los pigmentos, las lacas y los colorantes. La interpretación de los espectros resultantes se realiza al comparar con bases de referencia de materiales históricos o similares. En este caso de estudio se usó el Sistema FieldSpect-4 ASD que opera con tres detectores simultáneamente en las longitudes de onda visible, cercano infrarrojo (NIR) e infrarrojo de onda corta (SWIR). La resolución espectral se encuentra entre los 3nm (300-1000 nm) y los 10 nm (1000-2500 nm). El área de análisis es de 1 cm2 y la fuente de iluminación D65 se coloca en contacto con la superficie del objeto, durante un tiempo de integración de 0.2s. Para calibrar el sistema se emplea un estándar de referencia blanco de ASD Inc. (AS-02035-000CSTM-SRM-990-362)

Extracción y preparación de muestras

Una vez realizado el estudio de las pinturas que integran la muestra mediante las técnicas de imagenología y los análisis no destructivos se seleccionaron las zonas de muestreo representativas de la estratigrafía pictórica. Se extrajeron con bisturí muestras de las capas pictóricas (tamaño de 2 mm2 promedio) que se prepararon en laboratorio en secciones transversales dentro de un montaje en frío con resina acrílica Clarocit® de la marca Struers. La superficie se pulió en seco con lijas de sílice de varias granulometrías.

Microscopía óptica

Esta técnica sirve para identificar la distribución de los materiales presentes en la estratigrafía de una pintura y permite obtener información precisa sobre las propiedades ópticas específicas del material: color, tamaño de partícula, morfología, textura, relieve, presencia de agregados orgánicos e inorgánicos, inclusiones, fracturas o degradación de las capas o de sus componentes por separado, fluorescencia tanto del medio como del pigmento o carga, índice de refracción, pleocroísmo, isotropía o anisotropía, birrefringencia, etc. Las secciones transversales de las muestras de pintura se analizaron bajo microscopía óptica con luz visible en las técnicas de campo claro, campo oscuro y polarización y bajo luz ultravioleta con filtros en intervalos de 465 nm (filtro DAPI) y de 519 nm (filtro FITC), con magnificaciones entre 5x y 100x. Se usó un equipo AxioImager Z2 de Carl Zeiss con cámara Axiocam 506 color acoplada y fuentes de iluminación bajo luz visible halógena SMC 2009 y lámpara de mercurio HXP 120 para generar la radiación ultravioleta.

Las fibras de los soportes textiles fueron analizadas mediante microscopía óptica con luz polarizada (prueba de Herzog modificada) y luz transmitida. El montaje de las fibras en sección longitudinal para observar la forma individual de las células, su lumen y su pared celular se hizo sobre un portaobjetos donde se adhirieron las fibras lavadas y separadas mediante la aplicación del medio Cargille Meltmount® de McCrone, un polímero que funde a 25ºC y cuyo índice de refracción es de 1.662.

Microscopía electrónica de barrido con microsonda de análisis químico elemental (MEB-EDS)

Esta técnica permite la caracterización elemental de los materiales inorgánicos presentes en las capas pictóricas y genera micrografías de los electrones secundarios y retrodispersados de los materiales constitutivos, lo que permite visualizar la topología y distribución, así como definir la morfología de los pigmentos y de las cargas presentes, e inclusive las alteraciones fisico químicas que ocurren dentro de los estratos. La microscopía electrónica de barrido fue realizada con un microscopio Carl Zeiss EVO-MA 25, en condiciones de 20kV a 79 pascales utilizando electrones retrodispersados para diferenciar la composición química del material que fue caracterizado con una microsonda Bruker libre de nitrógeno líquido de 30mm2.