Portrettet av den døde kvinnen er nesten 2000 år gammel, men det lyser med strålende detaljer. Fagens øyne er store og mørke, brynene er tykke, munnen plumpet. Fargerike halskjeder er pakket rundt nakken hennes, og kappene hennes er en rik lilla. På et eller annet tidspunkt på 2000-tallet f.Kr. ble dette maleriet sannsynligvis gitt i oppdrag å pryde den mumifiserte kroppen til en adelskvinne i det gamle Egypt, og bevare hennes likhet for evigheten. Og nå bruker forskere en ny avbildningsteknikk for å avdekke arbeidets hemmeligheter.
Maleriet, som ligger i National Gallery of Art i Washington, DC, er et av rundt 1000 såkalte "Fayum-portretter" - mamma-masker som ble opprettet rundt det 1.-3. århundre etter Kristi tid under Egyptens romertid - som eksisterer i museumssamlinger i dag. Fayum-portretter, som får navnet sitt fordi de oftest finnes i Egyptens Fayum-region, kombinerer egyptiske og gresk-romerske stiler, og de er fascinerende for kunsthistorikere fordi de antas å skildre virkelige mennesker - og de er utrolig livslignende.
Mens Nasjonalgalleriets Fayum-portrett er i relativt god stand, hadde eksperter spørsmål om det som ikke kunne besvares ved å bare observere verket med det blotte øye: Hvilke typer pigmenter ble brukt av den eldgamle kunstneren? Var pigmentene rene eller blandede? Hvilke materialer ble brukt for å binde malingen?
I håp om å belyse denne århundrer gamle kunstneriske prosessen, kom forskere fra National Gallery og University of California, Los Angeles sammen for å analysere Fayum-portrettet med en ny teknikk som de har kalt “makroskala multimodal kjemisk avbildning.”
Den banebrytende tilnærmingen kombinerer tre eksisterende teknologier - hyperspektral diffus refleksjon, luminescens og røntgenfluorescens - for å lage et svært detaljert kart over portrettets kjemiske trekk, som igjen avslører tidligere ukjent informasjon om hvordan maleri er laget.
Spektroskopiske teknikker har tidligere blitt brukt til å individuelt for å se på spesifikke, enkle punkter i et kunstverk. Men ved å integrere tre forskjellige teknologier, klarte teamet til National Gallery og UCLA-forskere å utvide punktmålinger for å skanne Fayum-portrettet og lage kart over molekylære og elementære data for hver piksel på tvers av overflaten.
I kombinasjon er disse teknikkene ekstremt kraftige, sier Ioanna Kakoulli, professor i materialvitenskap og ingeniørvitenskap ved UCLA, til Smithsonian.com . "Denne [analysen] kan bidra til å dekonstruere gammel teknologi ved entydig identifikasjon av materialene som utgjør gjenstanden som undersøkes."
Avgjørende er at den nye bildeteknologien ikke er invasiv; forskere var i stand til å skaffe seg et vell av innsikt i Fayum-portrettet uten å fjerne en eneste prøve maling. Resultatene deres, publisert i tidsskriftet Scientific Reports, avslører at kunstneren som skapte bildet hadde en høy grad av ferdighet, og blandet sammen forskjellige materialer for å produsere en rekke livlige farger: rød oker og bly for hudfargen, kullsvart og mineral natrojarositt for grønn-gul bakgrunn, jernjord og andre pigmenter for kvinnens hår. Basert på variasjoner i overflaten av portrettet, kunne forskere også fastslå at maleren hadde påført malingen med tre forskjellige verktøy: mest sannsynlig en pensel med fint hår, en gravørs verktøy og en metallskje.
Eksperter vil vite informasjon om et maleris sammensetning av to grunner, forklarer John Delaney, en senior billedforsker ved National Gallery of Art, i et intervju med Smithsonian.com . "Én, for bevaringsformål, " sier Delaney. "Hvis du gjør intervensjoner, er det fint å vite hva som er der ... Og den andre tingen er å jobbe frem teknologien til hvordan disse menneskene konstruerte [gamle kunstverk]."
Blant andre viktige funn var det faktum at smeltet bivoks hadde blitt bredt distribuert gjennom hele arbeidet. Dette indikerte at kunstneren hadde stolt på en teknikk som kalles "encaustic painting", som innebærer å blande voks med pigmenter for å lage en pastalignende maling. I forkant av analysen hadde forskere mistenkt at portrettet var laget i den encaustic stilen, som mange andre Fayum-malerier. Spektroskopi var med på å bekrefte at deres luk var riktig.
Andre funn var mer overraskende. Som Kakoulli påpeker, ser kunstneren ut til å ha hentet inspirasjon fra virkelige scenarier. Den pulserende lilla fra kvinnens kappe, for eksempel, ble skapt med livligere innsjø, et naturlig pigment som ble mye brukt til å farge tekstiler. For å gjengi de grønne perlene i halskjedet hennes, ble et kobbersalt blandet med oppvarmet bivoks - den samme prosessen som ble beskrevet i gamle håndbøker som ga veiledning om toning av steiner, slik at de lignet på ekte perler.
"Jeg har funnet dette ekstremt interessant, " sier Kakoulli, "og utrolig at vi kunne oppnå denne [kunnskapen] uten å måtte ta noen prøver fra maleriet."
Forut for analysen av Fayum-portrettet, hadde forskere med hell brukt makroskala multimodal avbildning på gamle mestermalerier. Men de var spesielt opptatt av å prøve ut den nye teknologien på et eldgammelt maleri, ettersom århundrer gamle kunstverk er så skjøre og dyrebare at det kan være ekstremt vanskelig eller umulig å undersøke dem.
"Ofte er dette unike objekter, og kuratorer tillater ikke prøvetaking, " sier Kakoulli. "Hvis de gjør det, er prøvetakingen veldig begrenset."
Forskere har vist at ikke-invasiv bildebehandling kan gi robust informasjon om gamle kunstneriske metoder. Fremover håper de å tilpasse multimodal avbildning av makroskala slik at den er mer tilgjengelig for eksperter som studerer ting som veggmalerier og gravkunst - gamle verk som ikke er begrenset til murene i en museumssamling.
"Spørsmålet er, hvordan tar vi denne teknologien, som eksisterer i den sjeldne atmosfæren på laboratoriet vårt, og gjør det til praktisk utstyr som du kan ta til feltet?" Sier Delaney. "Det er neste trinn."
