Исследование оптическими и спектральнвми методами 11...

14
ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИМИ И СПЕКТРАЛЬНЫМИ МЕТОДАМИ РАБОТ ВЕЛИКОЙ КНЯГИНИ ОЛЬГИ РОМАНОВОЙ С.А. Бискулова, И.Н. Бойченко, Е.В. Фесенко Бюро научно-технической экспертизы «АРТ-Лаб», г .Киев, Украина Большое количество подделок на современном арт-рынке произведений искусства, в том числе живописи, привело к необходимости устанавливать подлинность работ не только на основании искусствоведческой экспертизы, но и с привлечением спектра технологических исследований каждого конкретного произведения. Технологическая экспертиза дает возможность датировать работу , исходя из времени появления материалов, использованных при ее создании, а также (в некоторых случаях) по степени полимеризации/ старения масла (связующего). Бурное развитие химии в первой половине прошлого столетия, в том числе органических пигментов и полимеров , новых технологий , позволяющих получать привычные пигменты высокой степени чистоты и дисперсности , появление новых типов белил и др . привело к промышленному производству синтетических красителей, связующих и художественных красок на их основе. Среди последних следует отметить появление фталоцианиновых и азо-красителей, цинковых белил высокой степени очистки, титановых белил, акриловых и алкидных полимеров. Одной из наиболее важных проблем при экспертизе и атрибуции масляной живописи художников первой половины 20-го столетия является определение

Upload: artlab

Post on 03-Apr-2016

234 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

TRANSCRIPT

Page 1: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИМИ И СПЕКТРАЛЬНЫМИ

МЕТОДАМИ РАБОТ ВЕЛИКОЙ КНЯГИНИ ОЛЬГИ РОМАНОВОЙ

С.А. Бискулова, И.Н. Бойченко, Е.В. Фесенко

Бюро научно-технической экспертизы «АРТ-Лаб», г .Киев, Украина

Большое количество подделок на современном арт-рынке произведений

искусства, в том числе живописи, привело к необходимости устанавливать

подлинность работ не только на основании искусствоведческой экспертизы,

но и с привлечением спектра технологических исследований каждого

конкретного произведения. Технологическая экспертиза дает возможность

датировать работу, исходя из времени появления материалов, использованных

при ее создании, а также (в некоторых случаях) по степени полимеризации/

старения масла (связующего).

Бурное развитие химии в первой половине прошлого столетия, в том

числе органических пигментов и полимеров, новых технологий,

позволяющих получать привычные пигменты высокой степени чистоты и

дисперсности , появление новых типов белил и др . привело к

промышленному производству синтетических красителей, связующих и

художественных красок на их основе. Среди последних следует отметить

появление фталоцианиновых и азо-красителей, цинковых белил высокой

степени очистки, титановых белил, акриловых и алкидных полимеров. Одной

из наиболее важных проблем при экспертизе и атрибуции масляной

живописи художников первой половины 20-го столетия является определение

Page 2: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

2

типа неорганических и органических пигментов, степени их очистки (по

наличию микропримесей), а также установление типа связующего и степени

его полимеризации/старения в использованных красках. Поэтому

систематические физико-химические исследования произведений живописи

первой половины прошлого века представляют интерес для экспертов,

коллекционеров и антикваров.

Творчество Великой Княгини Ольги Романовой1 приходится на первую

половину 20-го столетия. Дочь Александра III и сестра Николая II имела все

возможности для реализации своего таланта в области живописи. Она

впитала лучшие традиции классической русской живописной школы, ее

личными учителями были выдающиеся художники: академик Карл Лемох,

Владимир Маковский, пейзажисты Станислав Жуковский, Сергей

Виноградов, Константин Крыжицкий. Изучение ее наследия, охватывающее

более 2000 работ (живопись, акварели, роспись по фарфору), представляет

несомненный интерес для коллекционеров и исследователей ее таланта. Нам

было предоставлено 11 работ Ольги Романовой в технике масляной живописи

из частной коллекции для проведения полного технико-технологического

исследования. Авторство Романовой не подвергалось сомнению, нашей

задачей являлась датировка работ, выполненных в промежуток времени от

середины 30-х до конца 50-х годов 20 века.

При исследовании был использован комплекс физико-химических

методов: оптическая и цифровая микроскопия, исследование в УФ свете с

помощью лучей Вуда (ближний диапазон УФ излучения), ИК

рефлектография2, рентгено-флуоресцентный анализ (РФА)3,4 и ИК

Page 3: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

3

спектроскопия с Фурье преобразованием (FTIR) с приставкой нарушенного

полного внутреннего отражения (НПВО) на алмазном стекле5,6. При помощи

первых трех методов установлено отсутствие мест реставрационных

вмешательств, а также скрытых рисунков и подписей во всех работах Ольги

Романовой.

Оценивая степень полимеризации/старения масла по сдвигу

характеристичной полосы сложноэфирной карбонильной группы в области

1740 см-1 (по данным ИК спектров), а также принимая во внимание данные о

составе белил и микропримесей в них, полученные методом РФА, даты

появления новых синтетических пигментов, связующих и белил, нам удалось

датировать работы Ольги Романовой, как показано в табл. 1. Мы

предварительно разделили указанные в табл. 1 работы на три группы по

вероятному времени их создания: 1 группа - 30-40-е; 2 группа - конец 40-х-

начало 50-х; 3 группа – 50-е гг. 20 века. В первой группе 5 картин, две из

которых датированы автором - «Крокусы» 1939 г., «Датский принц» 1944 г., а

также «Лето-рододендроны» (ил. 1) – в качестве белил использованы

цинковые белила высокой степени чистоты с добавкой свинцовых (5-15%).

Page 4: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

4

Картины 1 группы: «Крокусы» 1939 г., «Датский принц» 1944 г., «Лето-

рододендроны», «Деревья на летней опушке», «Дерево на опушке».

Картины 1 группы: «Крокусы» 1939 г., «Датский принц» 1944 г., «Лето-

рододендроны», «Деревья на летней опушке», «Дерево на опушке».

Основной состав красок этого периода является традиционным для

живописцев конца 19 – первой трети 20 вв. - охры, хром зеленый, Emerald

Green (ацето-арсенит меди), кадмий желтый, стронциановая желтая,

киноварь, ультрамарин синий и фиолетовый, кадмий красный и желтый, в

качестве наполнителей - мел/гипс, сульфат стронция, бланфикс/литопон. Два

пейзажа («Деревья на летней опушке» и «Дерево на опушке») могут также

относиться к середине 40-х годов по степени старения масла, составу

пигментов и наличию цинковых белил (83-90%). Все работы написаны на

картоне с использованием масляных неокрашенных/окрашенных грунтов

(кадмий желтый, Emerald Green).

Page 5: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

5

Таблица 1. Датировка картин Ольги Романовой

Название

картиныВремя создания, год

Состав белил, отн. %

соотношение

Волновое число*,

см-1

Крокусы.

Х./к., м., 33 х 40,51939 Zn (86.3%) Pb (12.6%) 1736 (1737)

Датский принц.

К., м., 61 х 49,51944 Zn (95.1%) Pb (3%) 1736 (1737)

Лето–рододендроны.

К., м., 50 х 6130-е Zn (77.2%) Pb (15.3%) 1734 (1737)

Деревья на летней опушке. К., м.,

33 х 4140-е Zn (82.7%) Pb (16.2%) 1737 (1738)

Дерево на опушке.

К., м., 44 х 3640-е Zn (89.8%) 1738 (1738)

Гуси.

К., м., 33 х 41После 48-го Zn (95%) 1734 (1737)

Букет с васильками.

К., м., 38 х 46Начало 50-х Zn (97.8%) Pb (1.9%) 1737 (1738)

Полдень.

К., м., 50 х 61Начало 50-х Zn (88.7%) Pb (7.6%) 1737 (1739)

Подсолнухи.

Х./к., м., 30,5 х 4050-е

Zn (53.9%) Ti (14.7%)

Pb (2.6%)1732 (1736)

Мальчик с котенком.

К., м., 65 х 45Конец 50-х Zn (97.8%) Pb (1.9%) 1735 (1738)

Пес возле камина.

Х., м., 40 х 50,5Конец 50-х Zn (71.1%) Ti (26.8%) 1736 (1737)

* - в скобках указано волновое число характеристичного колебания группы С=О, соответствующее

поглощению в ИК спектре с оборота пробы (внутри живописного слоя).

Вторая группа характеризуется наличием цинковых белил высокой

чистоты (более 95%), большим количеством синтетических красителей

(«Гуси» и «Букет с васильками») (ил. 2). Сюжетные композиции работ, а

также физико-химический анализ пигментов и связующего свидетельствует о

том, что работы написаны в более поздний период и, вероятно, красками

другого производителя. Эти обстоятельства позволили нам сделать

заключение, что работы были созданы после 1948 г., - времени переезда

Ольги Романовой с семьей из Дании в Канаду1. Вероятно, к этому периоду

относится и работа «Полдень», которая написана с использованием

Page 6: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

6

органических красителей, а также алкидного полимера (пентафталевого) в

качестве лакового покрытия, поскольку известно из литературы7 об

использовании последних на американском континенте уже с начала 50-х

годов.

Ил. 2. Картины 2 группы: «Гуси», «Букет с васильками», «Полдень».Ил. 2. Картины 2 группы: «Гуси», «Букет с васильками», «Полдень».Ил. 2. Картины 2 группы: «Гуси», «Букет с васильками», «Полдень».

К третьей группе (ил. 3) мы отнесли три более поздние работы Ольги

Романовой, в которых использованы в основном цинковые белила с добавкой

титановых: в грунте («Мальчик с котенком»), в красочном слое

(«Подсолнухи»), в грунте и красках («Собака возле камина»). Палитра этого

периода творчества Ольги Романовой отличается от палитры, используемой

художником в ее более ранних работах, наличием большого количества

фталоцианиновых и азо-красителей. Идентификация органических

пигментов проводилась на основании данных FTIR спектроскопии, по их

люминесценции в УФ свете и иногда с учетом данных ИК рефлектографии.

Page 7: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

7

Картины 3 группы: «Мальчик с котенком», «Подсолнухи», «Пес возле

камина».

Картины 3 группы: «Мальчик с котенком», «Подсолнухи», «Пес возле

камина».

Картины 3 группы: «Мальчик с котенком», «Подсолнухи», «Пес возле

камина».

На рисунке (ил. 4) представлены примеры подписей О. Романовой.

Слева – подпись выполнена органическим красителем (краплак красный),

мало читаема в УФ и не читаема в ИК свете. Справа – подпись выполнена

натуральными пигментами (охра, Ivory black), видимыми при исследовании

методом ИК рефлектографии.

Page 8: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

8

Ил. 4. Примеры подписей в видимом, УФ и ИК свете: слева – краплак

красный, немного ультрамарина («Пес возле камина»), справа – охра, Ivory

black и ультрамарин («Деревья на летней опушке»).

Ил. 4. Примеры подписей в видимом, УФ и ИК свете: слева – краплак

красный, немного ультрамарина («Пес возле камина»), справа – охра, Ivory

black и ультрамарин («Деревья на летней опушке»).

Хотелось бы отметить, что на основании анализа полученных данных

методом FTIR спектроскопии, невозможно однозначно определить старение

масла по сдвигу полосы колебаний сложно-эфирной карбонильной группы

С=О, как было показано в работе8, в которой были исследованы эталонные

музейные экспонаты с одинаковым составом белил (свинцовых или

цинковых). Во всех исследуемых нами работах О. Романовой использовались

смешанные белила разного состава, вклад от взаимодействия которых с

маслом трудно оценить только по сдвигу группы С=О (табл. 1). Однако,

используя экспериментальный опыт коллег, мы попытались оценить

Page 9: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

9

высыхание масла в живописном слое по соотношению интегральных

интенсивностей (А) характеристичных колебаний групп CH3 и СН2 (в

области 2850 и 2920 см-1) и C=O в области 1737-1740 см-1. (Назовем это

соотношение Аν(СН)/Аν(С=О) как «коэффициенты высыхания масла»). Чем

меньше по значению такие коэффициенты, тем больше старение масла в

живописи, и, наоборот, чем больше коэффициенты, тем меньше высыхание

масла.9

После математической обработки ИК спектров на компьютере

получены «коэффициенты высыхания масла» (табл. 2), которые дают

интересную информацию не только о степени старения связующего со

временем, но и взаимодействии масла с пигментами в красочном слое10.

Таблица 2. «Коэффициенты высыхания масла»

Название

картиныАν(СН)/Аν(С=О)* Белила Грунт (окрашенный) Лак

Крокусы 0,88 цинково-свинцовые не окрашен смолянойДатский принц 0,82 цинково-свинцовые − " − смоляной

Лето–рододендроны 0,94 цинково-свинцовые − " − смолянойДеревья на летней опушке 0,57 цинково-свинцовые кадмий желтый гумми-лак

Дерево на опушке 1,1цинковые, Emerald

green Emerald green смоляной

Гуси 0,81 цинковые охра смоляной

Букет с васильками 0,81цинковые (примесь

свинцовых)не окрашен смоляной

Полдень 0,56 цинково-свинцовые кадмий желтый пентафта-левый

Подсолнухи 0,53 цинково-титановые кадмий желтыйсмоляной,

кадмий желтый«Мальчик с котенком» 0,86 цинково-свинцовые охра ―

Пес возле камина 0,91 цинково-титановые охрасмоляной,

акриловый* − «коэффициенты высыхания масла» Аν(СН)/Аν(С=О) рассчитаны из спектров FTIR для образцов с оборота

проб.

Для большинства образцов, FTIR спектры которых сняты с обратной

стороны пробы и характеризуют внутренний живописный слой11,

Page 10: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

10

рассчитанные коэффициенты имеют значения порядка 0,8-0,9. Нами

отмечено, что для трех образцов, в составе которых обнаружен кадмий

желтый (в лаке, живописном слое или грунте), коэффициенты достигают

значений 0,53-0,57 (табл. 2). Это может свидетельствовать об ускоренном

высыхании масла, которое обусловлено взаимодействием его с сульфидом

кадмия с образованием мыл12. Следует отметить, что чистые цинковые

белила, а также наличие пигмента Emerald green замедляют высыхание масла

в красках (коэффициент равен 1,1). Если о медленном высыхании цинковых

белил существует достаточное количество литературы4,10,12-14, то о влиянии

Emerald green таких данных не найдено в литературе. Следует отметить, что

аналогичная тенденция (влияние Emerald green на скорость высыхания

масла) нами также была обнаружена для ряда работ других художников 20-го

ст. во временном диапазоне 30-40 лет (работа готовится к публикации).

В результате проведенной комплексной технико-технологической

экспертизы мы установили состав грунтов, белил, пигментов красок и их

повторяемость в работах О. Романовой датского периода, выявили переход к

использованию новых органических пигментов, алкидных связующих и

титановых белил в канадский период ее творчества. Мы также исследовали

старение масла на основании коротковолнового сдвига полос

характеристичных колебаний С=О групп в ИК спектрах и рассчитали

«коэффициенты высыхания масла», характеризующих также взаимодействие

масла с белилами и пигментами красочного слоя, грунта, покровного слоя,

что позволило провести датировку 11 работ от середины 30-х до конца 50-х

годов 20 в. Обращает внимание факт, что как представитель классической

Page 11: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

11

школы русской живописи О. Романова не спешила внедрять в свою практику

все новинки художественного рынка (титановые белила и краски на их

основе появились в Европе уже в 20-е, азо-красители - в 10-е гг. 20-го в.), а

предпочитала пользоваться традиционными пигментами (киноварь, охры,

ультрамарины). И только переехав в Канаду, начала активно использовать

синтетические пигменты и красители.

Предложенный нами комплексный подход с использованием

оптических и спектральных методов для экспертизы и атрибуции

произведений живописи дает положительные результаты для оценки возраста

работы и позволяет накапливать базу данных по составу красок,

производимых в различное время, в различных странах, а также о

взаимодействии пигментов и белил со связующим.

Примечания:

1Phenix P. Olga Romanova. Russia’s last Grand Duchess. Penguin Books, Canada,

1999. P. 306.

2Gargano M., Ludwig N., Poldi G. A new methodology for comparing IR

reflectographic systems // Infrared Physics and Technology. Vol. 49, 2007. P. 249–

253.

3Klokenkamper R., Bohlen A. Survey of sampling techniques for solids suitable for

microanalysis by total-reflection X-ray fluorescence spectrometry // Journal of

Analytical Atomic Spectrometry. Vol. 14, 1999. P. 571-576.

4Неразрушающий живописный слой метод РФА позволяет определить

достаточно точно элементный состав пигментов. Нами был использован

специально сконструированный для наших исследований РФА спектрометр

Page 12: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

12

ElvaХ Art фирмы Элватех (Киев, Украина). Прибор оборудован миниатюрной

рентгеновской трубкой и полупроводниковым детектором рентгеновского

излучения. Размер области анализа варьируется в диапазоне от 0,2 до 1,5 мм2

и с десятикратным увеличением отображается на встроенном TFT дисплее.

Датчик прибора может перемещаться по поверхности картины, что позволяет

исследовать состав пигментов в любой точке полотна с высокой точностью от

серы (16) до урана (92) в таблице Менделеева. Прибор снабжен мощным

аналитическим программным обеспечением с дружественным интерфейсом.

5Learner T. The use of a diamond cell for the FTIR characterization of paints and

varnishes available to twentieth century artists // In Postprints IRUG2 at the V & A

Proceedings of the Second Infrared and Raman Users Group Conference (IRUG2):

London 12-13 September 1995, ed. Boris Pretzel, 7-20. London: Victoria and

Albert Museum.

6Метод FTIR спектроскопии с минимальным отбором проб (3-5) позволяет

определить степень старения органических компонентов живописи – лаков,

связующих, органических пигментов, а также пигменты и наполнители, не

определяемые методом РФА. В основе метода FTIR лежит колебание

отдельных групп атомов под действием теплового излучения в ИК диапазоне.

Для исследований методом инфракрасной спектроскопии нами был

использован спектрометр фирмы Bruker Vertex 70 с приставкой MVP-ProTM

фирмы Harrick c элементом НПВО, при помощи которой образец можно

исследовать с двух сторон без дополнительной пробоподготовки (как

перетирание пробы и прессование в таблетки с KBr), что позволяет

исследовать в одном живописном слое высыхание масла как на поверхности,

Page 13: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

13

так и внутри краски. При помощи программного обеспечения OPUS 65

можно регистрировать, обрабатывать FTIR спектры в диапазоне длин волн

400-4500 см-1 с точностью измерения 0,5 см-1, а также использовать

библиотеки ИК спектров эталонов.

7Fuesers O., Zumbühl S. The influence of organic solvents on the mechanical

properties of alkyd and oil paint // 9th International on NDT of Art, Jerusalem

Israel, 25-30 May 2008.

8Киреева В.Н., Борисов Ф.Н., Герасимов В.К. Исследование количественных

характеристик возрастных изменений масляного связующего в красочных

слоях, содержащих свинцовые и цинковые белила, с помощью метода ИК-

спектроскопии // VI Міжнародна науково-практична конференція

«Збереження, дослідження, консервація, реставрація та експертиза музейних

пам’яток», м.Київ, 27-30 травня 2008. C. 215-218.

9Если принять во внимание тот факт, что старение масла прежде всего

связано с изменением структуры триглицеридов в нем и превращением

последних частично в карбоновые кислоты, простые эфиры и другие

кислородсодержащие органические соединения, то достаточно сильные

изменения в спектре FTIR следует ожидать для валентных колебаний

сложноэфирной карбонильной группы в области 1737-1740 см-1 по

сравнению с поглощением валентных колебаний групп СН (в области 2920 и

2850 см-1).

10Weerd J., Loon A., Boon J. FTIR studies of the effect of pigments in the ageing of

oil // Studies in conservation. Vol. 50, 2005. P. 3-22.

Page 14: Исследование оптическими и спектральнвми методами 11 работ О.Романовой

1411В табл. 2 приведены «коэффициенты высыхания масла» только для

внутреннего живописного слоя, поскольку в верхнем живописном слое

присутствует как минимум один слой лака, характеристичные колебания С=О

в котором разделить очень сложно от колебаний в масле. Следует отметить,

что при расчетах относительных интегральных интенсивностей

характеристичных колебаний групп СН и С=О мы не учитывали тип масла и

состав (сиккативы, модифицирующие добавки и т.д.).

12Mazzeo R., Prati S., Quaranta M., Joseph E. Attenuated total reflection micro

FTIR characterization of pigment-binder interaction in reconstructed paint films //

Anal. Bioanal. Chem. Vol. 392, 2008. P. 65-76.

13Гренберг Ю.И. Технология станковой живописи. История и исследования.

М: Изобразительное искусство, 1982. С. 168.

14Петрова В.Н., Римская-Корсакова С.В. Белила в живописи и грунтах

картин как датировочные пигменты (по данным рентгенфлуоресцентного

анализа) // В сб. научных статей «Технологические исследования в Русском

музее». СПб: ГРМ, 1994. C. 90-95.