Lorsqu’un prélèvement est possible, les techniques d’analyse employant de grands instruments permettent une imagerie chimique à haute résolution des éléments constitutifs de la peinture. Ce cours a permis d’expliquer les principes de ces méthodes d’analyse et ce qu’elles apportent de plus par rapport à des instruments portables. Elles fournissent des données qui permettent de mieux comprendre l’histoire des techniques ainsi que les phénomènes d’altération des pigments qui modifient la couleur des œuvres sur le long terme.
Les techniques d’analyse employant de très grandes infrastructures de recherche (TGIR) telles que les rayonnements synchrotrons et les réacteurs nucléaires permettent en effet les analyses des éléments constitutifs d’une peinture et la réalisation d’images chimiques à haute résolution. La brillance des faisceaux, leur flux et la possibilité de sélectionner leur énergie conduisent à la réalisation de mesures très précises et fortement résolues spatialement grâce à l’emploi d’optiques dédiées. Il a ainsi été possible ces 15 dernières années de passer de méthodes d’analyses ponctuelles à des méthodes d’imagerie analytique, en 2 ou 3 dimensions, d’une sensibilité incomparable. La spectrométrie de fluorescence des rayons X et l’activation neutronique révèlent la carte de répartition de certains éléments chimiques sur toute la surface d’une œuvre. Les documents obtenus montrent certaines modifications de la composition de la peinture au cours du processus de création (changement de composition, repentir, superposition de plusieurs tableaux, etc.).
La diffraction des rayons X a ainsi révélé la complexité d’un pigment pourtant généralement considéré comme bien connu : le blanc de plomb, appelé aussi céruse. Il s’est avéré être le plus souvent constitué par deux carbonates de plomb, la cérusite et l’hydrocérusite, dont les proportions étaient variables car dépendantes des méthodes de synthèse qui étaient mises en œuvre pour le préparer. Sur une même œuvre de Léonard de Vinci (La Vierge à l’Enfant, avec Sainte Anne, musée du Louvre) ou de Matthias Grünewald (Le retable Issenheim, musée de Colmar), il a été démontré que les artistes ont su choisir l’une ou l’autre des qualités pour réaliser leurs projets. La structure cristalline d’hydrocérusite, qui conduit à la formation de cristaux sub-micrométriques en forme de plaquettes, joue un rôle important dans les propriétés d’interaction entre le pigment et la lumière.
