ラインフィールド共焦点OCTを用いた歴史的遺物のニス層の非侵襲的定量調査

光沢の下を覗く

古典の名画から伝説的なバイオリンまで、透明で光沢のあるニスは見た目を形作り、こうした宝物がどれだけ長く残るかにも大きく影響します。しかし透明な被膜は経年で変化し、塗り替えや過度な修復が行われることがあり、保存修復担当者は慎重な判断を迫られます：どの光沢層が作者由来のオリジナルで守るべきか、どれを安全に除去できるのか。本研究は、そうした透明な層を三次元で非接触に観察する新しい手法を紹介し、専門家がより確信を持って作品や楽器を修復できるようにします。

重なる光沢が重要な理由

美術品や木製楽器のニスは単なる化粧ではありません。色を深め、光沢を与え、下層の脆弱な絵具や木材を保護します。しかし何世紀にもわたり、これらの被膜は黄変したり、ひび割れたり、曇ったりします。保存修復者は劣化した後年のニスを剥がして新しいニスをかけることが多い一方で、制作者の意図や物件の歴史を伝えるオリジナル層はできるだけ残そうと努めます。問題は、異なるニス層やグレーズ、補修がわずか数百分の一ミリの厚さで複雑に積み重なることで、表面だけを見ても層の数や厚み、どの部分が過去の修復で加えられたかを把握するのは難しい点です。

触れずに内部を見る新しい方法

この課題に対し、研究者たちは医療用イメージング法であるラインフィールド共焦点光コヒーレンス断層撮影（LC-OCT）を文化遺産分野に応用しました。簡単に言えば、本技術は細い光の線を表面に当て、そこからごく浅い深さで戻ってくる光を測定して、材料の奥行き方向の高解像度な断面像を構築します。絵画やバイオリンから実物の試料を採取する従来の顕微鏡法とは異なり、LC-OCTは非接触で動作し、博物館や作業場に直接持ち込めます。研究チームは、イーゼルの上の絵画や作業台上のバイオリンを走査できるよう、柔軟なスタンドに取り付けられたコンパクトで可搬なプローブを設計し、個々のニス層や微小な充填粒子まで識別できるマイクロメートル級の精度で3D画像を取得できるようにしました。

複雑な画像を明確な手掛かりに変える

生のLC-OCT画像は繊細なグレースケールの断面像に見えますが、目で見るだけでは解釈が難しいことがあります。そこでチームは、層境界を自動的に検出し、走査したボリューム全体で厚さを算出するオープンソースのソフトウェアを開発しました。プログラムはエッジをフィルタリングして主要な界面を特定し、その結果をカラーマップや統計チャートに変換します。これにより複雑な光学信号が定量的で分かりやすい情報に変わり、層の開始・終了位置、均一性、清掃試験後に残るニス量などが明確になります。保存修復者はこれにより、溶剤や洗浄ゲルが被膜を均一に薄くしているか、残留物を残しているか、あるいは基底のオリジナル仕上げを危険にさらしているかを客観的に評価できます。

損傷した絵画と有名なバイオリンからの事例

この手法は17世紀の性格の異なる二つの遺物で試されました。スペインの絵画Notre-Dame del Pilarでは、LC-OCTにより深い古いニスがより新しい層の下に残っている場所や、欠損を隠すために加えられた加筆がどこにあるかが明らかになりました。これらの深度分解画像を紫外線・赤外線写真と組み合わせることで、単一の近代ニスのみが存在する領域、二重に積み重なったニスの領域、そして半透明の補彩がその間にある領域をマッピングできました。1678年のニコロ・アマティ作のバイオリンでは、オリジナルの厚く澄んだニスと、2000年代に施された後年の強く着色された被膜とを区別できました。これらの3D画像に導かれて修復者は選んだ箇所で穏やかな洗浄剤を試し、各ステップ後に現代の付着物がほぼ除去されたか、薄い保護残留物と貴重なオリジナル層が無事に残っているかを確認しました。

過去を保存することに対する意義

本研究は、LC-OCTがニスに対する「X線」のように機能し得ることを示しています。化学組成を直接同定するものではないものの、構造や厚み、隠れた付加層を驚くべき精度で、かつ試料を一片も採取せずに可視化できます。保存修復者や学芸員の目と歴史的知見と組み合わせることで、どこをどう清掃すべきか、どこまで進めるべきか、いつ止めるべきかを判断する強力な意思決定ツールを提供します。こうした非侵襲的で定量的なイメージングは、時間とともに保存修復の標準的な手法の一部となり、絵画や楽器、その他のニス塗布された宝物の美しさと真正性を次世代へと守る助けになるでしょう。

引用: Galante, G., Vilbert, M., Desvois, L. et al. Non-invasive quantitative investigation of varnish stratigraphy in historical artifacts using line-field confocal OCT. npj Herit. Sci. 14, 193 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02460-4

キーワード: ニス, 保存修復, 光コヒーレンス断層撮影, 歴史的絵画, バイオリン