Imagerie hyperspectrale de réflectance intégrée et macro‑XRF pour une analyse non invasive de surface complète du chef‑d’œuvre de Raphaël « La Déposition Baglioni »

Regarder sous un chef‑d’œuvre de la Renaissance

Les visiteurs devant la dramatique « Déposition Baglioni » de Raphaël voient un chef‑d’œuvre achevé de la Renaissance. Pourtant, sous la couche picturale visible se cache un monde fait d’essais de dessin, de corrections et d’effets de couleur subtils qui ont façonné l’image finale. Cette étude montre comment les scientifiques des musées peuvent désormais explorer ce monde invisible sans prélever un seul échantillon, en utilisant des outils d’imagerie avancés qui « radiographient » l’œuvre en couleur et en détails chimiques sur chaque centimètre du panneau.

Des caméras high‑tech pour des peintures anciennes

Au cours de la dernière décennie, de grands musées ont adopté de nouvelles méthodes « d’imagerie chimique » capables de scanner des peintures entières plutôt que de sonder seulement quelques micro‑points. Dans ce projet, mené à la Galerie Borghèse à Rome pour le 500e anniversaire de la mort de Raphaël, les chercheurs ont utilisé conjointement deux de ces outils sur la « Déposition Baglioni » : l’imagerie hyperspectrale de réflectance et la fluorescence X macro‑scopique (macro‑XRF). L’imagerie hyperspectrale enregistre des centaines de longueurs d’onde au‑delà de ce que l’œil humain perçoit, du violet à l’infrarouge proche, pour chaque pixel de la peinture. La macro‑XRF, elle, cartographie la présence d’éléments chimiques comme le plomb, le cuivre, le mercure et le potassium dans les couches picturales. Les deux systèmes étaient montés sur des scanners de précision qui ont balayé le panneau dans la salle, constituant d’immenses blocs de données tridimensionnels où chaque point de la surface possède son propre spectre et son « empreinte » élémentaire.

Mettre au jour dessins cachés et idées antérieures

Parce que les matériaux de dessin et les pigments réfléchissent et absorbent la lumière de façon spécifique, les données hyperspectrales peuvent être traitées pour révéler des éléments invisibles à la photographie ordinaire. En utilisant des outils mathématiques tels que l’analyse en composantes principales et la fraction de bruit minimale, l’équipe a produit des images en niveaux de gris et en fausses couleurs améliorées qui amplifient les différences subtiles dans les couches picturales. Ces vues ont confirmé des indices antérieurs selon lesquels Raphaël avait initialement peint une figure féminine supplémentaire au centre de la scène, qu’il a ensuite supprimée. Elles ont aussi mis au jour une version plus nette et plus détaillée du paysage lointain, avec des arbres distincts et un profil montagneux différent, suggérant que Raphaël a adouci et simplifié cet arrière‑plan à une étape ultérieure pour obtenir un effet plus atmosphérique. De fines lignes de sous‑dessin hachurées autour de certains visages et drapés n’apparaissent que dans ces images traitées, montrant que la conception a évolué en plusieurs étapes avec différents outils et encres plutôt que par un simple croquis unique.

Lire la chimie de la peinture pixel par pixel

Les scans par macro‑XRF ont ajouté une couche d’information complémentaire : la répartition des éléments clés sur l’ensemble de l’œuvre. Les cartes de baryum et de strontium ont mis en évidence des variations dans la préparation à base de plâtre et des anciens bouchages au niveau des fissures entre les planches de bois, suggérant même que certaines parties de la couche de préparation ont été retouchées à un moment donné. Les cartes du plomb ont montré la présence généralisée du blanc de plomb et ont précisé de subtiles variations de contours, à la manière d’une radiographie très nette. Les cartes du cuivre ont retracé les pigments bleus et verts dans le ciel, le paysage et les drapés, tandis que le silicium et le potassium ont indiqué l’usage du lapis‑lazuli et d’additifs vitreux. Les cartes du mercure et du fer ont permis de distinguer pigments rouges, jaunes et bruns, et le manganèse a mis en évidence des restaurations ultérieures plutôt que la peinture originale. Ensemble, ces images chimiques ont dressé une carte détaillée des matériaux choisis par Raphaël et de leur répartition pour modeler la lumière, la couleur et la profondeur.

Décrypter les rouges de Raphaël

L’un des résultats les plus marquants est venu de l’analyse des passages rouges qui structurent la composition, en particulier la figure de Grifonetto en écarlate vif. En combinant la classification hyperspectrale des zones rouges avec les cartes de mercure et de potassium, les chercheurs ont pu distinguer un pigment minéral rouge dense, le vermillon, et des « lacs » organiques rouges transparents obtenus à partir de colorants. Les données ont montré que Raphaël s’appuyait presque exclusivement sur ces deux rouges. Le vermillon apportait une couleur forte et opaque dans des zones sélectionnées, tandis que les lacs rouges étaient appliqués en couches fines ou épaisses, parfois glacés sur du vermillon, pour créer une gamme de tons et des effets de luminosité. Ce minutieux empilement variait d’un drapé à l’autre, révélant une stratégie délibérée pour contrôler chaleur, profondeur et mise en valeur, plutôt qu’une simple recette uniforme pour le rouge.

Pourquoi cela compte pour l’art et la conservation

Pour les non‑spécialistes, le message de cette étude est qu’une peinture comme la « Déposition Baglioni » n’est pas une image figée, mais un objet physique complexe avec une longue histoire de réalisation et de conservation. En fusionnant imagerie hyperspectrale et macro‑XRF, les scientifiques peuvent désormais explorer à la fois la surface et les couches cachées de telles œuvres avec une précision exceptionnelle, sans enlever de peinture ni prélever d’échantillons. Cette approche a déjà clarifié comment Raphaël a conçu et révisé sa composition, quels matériaux il a choisis et comment il a construit des couleurs lumineuses avec un petit nombre de pigments. À mesure que les chercheurs continueront à exploiter ces immenses jeux de données, ils affineront notre compréhension de la technique de Raphaël et fourniront aux restaurateurs des indications précises pour préserver l’un des retables les plus importants de la Renaissance pour les générations futures.

Citation: Cucci, C., Picollo, M., Stefani, L. et al. Integrated reflectance hyperspectral imaging and macro-XRF for a full-surface non-invasive analysis of Raphael’s masterpiece “Baglioni Deposition”. npj Herit. Sci. 14, 134 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02322-z

Mots-clés: Raphaël, imagerie hyperspectrale, macro XRF, conservation d'œuvre, peinture de la Renaissance