他们从画作中变成棕色的部位提取了微量样品,送到法国东南的格勒诺布尔。这里的欧洲同步辐射光源(ESRF)能够提供强大的X光束。如果你把高精度的X光束打在样品粉末上,原子的能级就会发生变化,由此产生的次级X射线光谱跟原子结构是一一对应的。接下来,X射线吸收近边结构(XANES)能够进一步给出原子的精确化学状态。这样便能用X射线荧光光谱(XRF)来确定颜料中元素种类了。
梵高所用的铬黄颜料,成分主要是铬酸铅。X光分析表明,在变暗的画作样品中,约有三分之二的明黄色六价铬变成了暗绿色的三价铬。后者也叫做古纳特绿,或者氧化铬。加上其他颜料成分的氧化,变成棕色是必然的结果。
那么,为什么只有一部分梵高作品变成棕色呢?
莫尼可进一步设计了模拟实验,发现变暗的铬黄样品中混入了硫酸铅。梵高添加这种白色粉末的原意,是为了调出更明亮的黄色,然而,他眼中灿烂的太阳,却因为硫酸铅的加入,在光照和其他金属离子的催化下更容易变暗。
这类研究也带来了另一个作用,鉴别赝品。汉·凡·米格伦是史上最著名的伪画制造者。他仿制的扬·弗米尔作品在1930年代逃过了诸多鉴定家的法眼。直到二战结束,凡·米格伦被指控将国宝级的荷兰画作卖给纳粹军官,才承认自己卖的是赝品。
凡·米格伦深谙当时的绘画鉴定手段。他使用的都是17世纪的画布和颜料,因此极难分辨。2011年,人们利用气相色谱-质谱联用才得以确认,伦敦考陶得艺术研究中心的一幅迪克·凡·巴布恩作品,其实也出自凡·米格伦之手。作品的色谱暴露了用于仿古的酚醛树脂,这种近代材料在加热并冷却变硬后,能呈现陈年的效果。
那么,罗斯科的壁画上被涂鸦的墨水该怎么去除呢?修复小组的科学家们首先花了九个月,用气相色谱精确分析作品的化学成分。来自全世界的专家经过讨论后,从几千种备选溶剂中,挑出最有可能洗掉墨水而不损坏作品的几种。