Vincent van Gogh zoals we hem nog nooit zagen

0 Posted by - 24 maart, 2012 - Features, NRC Handelsblad
Beeld: Ondergesneeuwd veld met een eg, Van Gogh schilderde geen sneeuw, de verf is wit uitgeslagen (REVIGO, Van Gogh Museum)

RESTAURATIE Studies aan het oeuvre van Van Gogh leveren nieuwe onderzoekstechnieken op. Hier drie technieken op een rijtje.

TAMAR STELLING
NRC Weekend – Wetenschap | 24 – 25 maart 2012 | p. 6 & 7

Binnenkant: MA-XRF

Kunstenaars hebben de gewoonte om doek te hergebruiken. Van Gogh deed het een op de tien keer. Traditioneel keken kunsthistorici naar deze onderliggende lagen door middel van röntgenfoto’s. “Je kijkt dan letterlijk door alle opgestapelde laagjes verf heen, in één keer”, zegt Joris Dik van de TU Delft. Dat maakt het lastig om specifieke lagen afzonderlijk te zien. Daar komt bij dat die röntgendoorlichting doorgaans slechts gevoelig is voor één element, namelijk lood, de zware stof uit loodwit. “Terwijl je in verf in principe het hele periodieke stelsel van elementen tegenkomt”, zegt Dik. “Röntgenfoto’s geven zodoende een partiële, fragmentarische en kleurenblinde kijk op de substructuur van schilderijen.”

Met röntgenfluorescentiespectometrie of MA-XRF-techniek kijk je niet naar de absorptie van röntgenstraling, maar naar de fluorescentie. Net als zichtbaar licht kan ook röntgenstraling fluoresceren. Bij fluorescentie komt straling op één bepaalde golflengte binnen, wordt geabsorbeerd en vervolgens op een andere golflengte door het materiaal weer uitgezonden. “Het aardige is dat elk element, straling met een eigen karakteristieke golflengte fluoresceert. Uit het fluorescentiespectrum met al die golflengtes kun je zo precies afleiden welk elementenaanwezig zijn in het schilderij en ook in welke hoeveelheden ongeveer.” Zo zijn verdelingsplaatjes te maken van allerlei elementen, ook onder het oppervlak. “Een onderliggende verflaag met een karakteristieke chemische samenstelling krijg je goed zichtbaar.”

Aan de hand van deze techniek kon afgelopen dinsdag eindelijk uitsluitstel worden gegeven over of een groot bloemstilleven van het Kröller-Müller Museum nu wel of niet tot het oeuvre van Van Gogh behoort. Na vier volle dagen scannen, toverde het synchrotron DESY in Hamburg een onderliggende schildering van worstelaars tevoorschijn. Van Gogh had hier nog over geschreven aan zijn broer Theo.

Het idee dat door middel van röntgenfluorescentie afzonderlijke elementen te analyseren zijn, bestaat al bijna honderd jaar. Maar het idee om heel snel achter elkaar puntmetingen te doen en op die manier een beeldvormende techniek te realiseren die toe te passen is op schilderijen, is nieuw. In 2008 lieten Dik en Koen Janssens van de Universiteit Antwerpen voor het eerst zien hoe goed dit werkt; onder een graslandschap van Van Gogh vonden ze de kop van een Brabantse boerin.

“Ook hiertoe maken we gebruik van synchrotrons: deeltjesversnellers die als sterke röntgenbron fungeren.” Daar het veel tijd, geld en moeite kost om topstukken steeds van musea naar synchrotron te slepen, ontwikkelden Dik en Janssens samen met het bedrijf Bruker-AXS begin dit jaar een eerste draagbare XRF-scanner speciaal voor schilderijen: de M6 JetStream. Hij is inmiddels op de markt en kost twee ton. Dik bezit het eerste exemplaar.

“Waar we vroeger altijd 100 procent zeker moesten weten dat het ook iets ging opleveren als je met een schilderij naar zo’n synchrotron ging, kun je nu veel exploratiever te werk gaan”, zegt Dik. Deze zomer reist hij met scanner naar de oostkust van Amerika. Hij zou daar graag De Bejaarde Gitarist van Picasso scannen, in het Art Institute of Chicago. “Dat is toch wel één van zijn sleutelstukken. Een werk dat ontstond vlak voordat Picasso met zijn kubisme kwam. Onder dat schilderij zit niet één ander Schilderij maar misschien wel drie of vier. Als je al die laagjes zichtbaar maakt kijk je als een soort geoloog naar de ontwikkeling van een geheel nieuwe stroming.”

Voorkant: REVIGO

Als je weet welke elementen en pigmenten zich waar bevinden, is het tijd voor de reconstructie van het oorspronkelijke werk. Hier biedt het onderzoeksproject Reassessing Vincent van Gogh (REVIGO) van hoogleraar Eric Postma aan de Universiteit van Tilburg uitkomst. Het project dat deze zomer begint richt zich volgens Postma “op het modeleren van de veroudering van pigmenten.”

Zijn programma laat bijvoorbeeld zien hoe de kleuren van een schilderij eruit zagen voordat het werk X jaar lang in de opslag lag, voor een raam hing in het zonlicht, in aanraking kwam met een vernislaag waarvan achteraf bleek dat dat helemaal niet goed was of werd overgeschilderd. “Met REVIGO kunnen kunsthistorici een simulatie doen, terug of vooruit in de tijd. Als je vooruit gaat in de tijd kun je kijken wat de effecten zijn van een voorgestelde retouchering. Dat is nu nog moeilijk te voorspellen.”

Hoe pigmenten reageren op de levensloop van een werk verschilt per pigment en is verder afhankelijk van bijvoorbeeld het bindmiddel van de verf, hoe de verf is opgebracht (dik of dun, met wit gemengd of puur toegepast) en de bewaaromstandigheden. “Dergelijke zaken zijn nauwelijks in een wiskundig model te vangen.”

Gelukkig hoeft dat ook niet meer. Postma wil de computer zelf modellen laten ontwerpen, door hem bloot te stellen aan een heleboel onderzoeksgegevens over pigmentgebruik. “Bij deze techniek van machine learning, leert de computer zelf patronen te herkennen en verbanden te leggen aan de hand van voorbeelden en onderzoeksgegevens. ”

Zo zal de omgeving van kunsthistorici steeds meer uit computers bestaan voorspelt Postma. Ze krijgen er de komende tien jaar in rap tempo een hele digitale gereedschapskist bij. “Denk aan een open source platform voor kunsthistoricus en restaurator, waar al die afzonderlijke analytische programma’s zoals REVIGO in samenkomen. Volledig gevisualiseerde en in kaart gebrachte werken komen in de ‘cloud’ te hangen, waardoor mensen in het MoMA en het Van Gogh Museum virtueel aan hetzelfde schilderij kunnen werken.”

Achterkant: weavematching

Veel kunstenaars, waaronder Van Gogh, kochten soms rollen doek die ze zelf in stukjes knipten en om ramen spanden. Een hele rol was 2 meter breed en 100 tot 150 meter lang. Kunstenaars kregen doorgaans stukken van 5 à 10 meter lang.

Met het Thread Count Automation Project (TCAP) analyseert het Van Gogh Museum de weefselstructuur van afzonderlijke doeken en achterhaalt zo op welke plek in welke rol canvas een schilderij gezeten moet hebben. Dit zegt mogelijk iets over de volgorde waarin kunstenaars als Van Gogh stukjes van de rol knipten en beschilderden. Werk is zo nauwkeurig te dateren. De methode geeft ook een beeld van het werkproces.

Het TCAP-computerprogramma is ontwikkeld door hoogleraar signaalverwerking en radiotechnologie Richard Johnson (Cornell University). Een doek bestaat uit heel veel draadjes. Johnsons programma verwerkt röntgenscans van deze verzameling draadjes met behulp van Fouriertransformatie, waar herhalingen in een beeld mee te analyseren zijn. De Fouriertransformatie ontleedt beelden in wiskundige golfpatronen, in sinussen en cosinussen. Zo genereert het een streepjescode die aangeeft hoe dicht draadjes op elkaar zitten, in verticale en horizontale richting.

Deze streepjescode is de sleutel. Vind je twee verschillende canvassen met dezelfde streepjescode, dan weet je dat die twee of naast elkaar zaten op de rol, of in verticale zin van dezelfde rol canvas afkomstig zijn. “Als we een werk hebben dat geschilderd is op een doormidden geknipt ander eerder al beschilderd doek van Van Gogh, en dat gebeurt, want Van Gogh knipte werken weleens doormidden,” zegt Joris Dik, “dan zit je dus met een half onderliggend schilderij en dan wil je wetenwaar is die andere helft? Onder meer daarbij komt het programma van Johnson goed van pas.”

Louis van Tilborgh en Teio Meedendorp, beide onderzoekers aan het Van Gogh Museum, trachten nu de rollen die Van Gogh via broer Theo in Parijs besteld moet hebben vanaf 1888, zo goed als mogelijk te reconstrueren. Het is puzzelen.

Weave Matching

Dit is de volgorde waarin doeken van Van Gogh aanvankelijk op een 2-meter brede rol doek zaten. Van links naar rechts: Zonnebloemen (eind januari 1889), portret van Augustine Roulin, ‘La Berceuse’ (eind januari 1889), ‘La Berceuse’ (eind maart 1889), ‘La Berceuse’ (eind december 1888), Stilleven met aardappels (januari 1889), Zonnebloemen (eind januari 1898). Rechts de bijbehorende weefselstructuurkaarten van de horizontale doekdraden waarmee deze volgorde is bepaald. Uitdaging: soms spande Van Gogh in één keer zes uitgeknipte doeken op. Bij het oppakken van een nieuw raam voor een nieuw werk pakte hij uiteraard een willekeurig stuk.
Sinds 2010 analyseerden de medewerkers aan het Thread Count Automation Project de gegevens van meer dan 380 werken van Van Gogh, bijna zijn halve oeuvre. Resultaat: dit soort weefselstructuurkaarten. De horizontale lijnen geven de draadjesstreepjescode in horizontale richting aan, over een breedte van 2 meter. De verticale draadjes-streepjescode, die er is over een lengte van 100 tot 150 meter, zie je hier niet. Door beide codes van alle werken te combineren, puzzelen onderzoekers oorspronkelijke stukken doekrol in elkaar. Zo kunnen ze zien waar welk doek zich in welke rol bevond ten opzichte van andere werken. Beeld: Louis van Tilborgh, Teio Meedendorp, Ella Hendriks, Don H. Johnson, C. Richard Johnson, Robert G. Erdmann, Weave matching and dating of Van Gogh’s paintings: an interdisciplinary approach, Burlington Magazine, CLIV (febr. 2012), pp. 112-122.