Geïntegreerde reflectantie-hyperspectrale beeldvorming en macro-XRF voor een volledige niet-invasieve analyse van Rafaëls meesterwerk “De Kruisafname (Baglioni)”

Onder de oppervlakte van een renaissancemeesterwerk kijken

Bezoekers die voor Rafaëls dramatische “Baglioni Kruisafname” staan, zien een voltooid renaissanceschilderij. Tezamen met de zichtbare verflagen gaat echter een verborgen wereld schuil van proefschetsen, correcties en subtiele kleureffecten die het uiteindelijke beeld hebben gevormd. Deze studie laat zien hoe museumwetenschappers die onzichtbare wereld nu kunnen onderzoeken zonder één monster te nemen, met behulp van geavanceerde beeldvormingsinstrumenten die het werk in kleur en chemische details als het ware “röntgenken” over elk vierkante centimeter van het paneel.

Hoge-technologiecamera’s voor oude schilderijen

In het afgelopen decennium hebben grote musea nieuwe methoden van “chemische beeldvorming” geïmplementeerd die hele schilderijen kunnen scannen in plaats van slechts enkele kleine plekken te onderzoeken. In dit project, uitgevoerd in Rome’s Galleria Borghese ter gelegenheid van de 500e sterfdag van Rafaël, gebruikten onderzoekers twee van dergelijke instrumenten gelijktijdig op de “Baglioni Kruisafname”: reflectantie-hyperspectrale beeldvorming en macro röntgenfluorescentie (macro-XRF). Hyperspectrale beeldvorming legt honderden kleuren vast die het menselijk oog niet kan waarnemen, van violet tot kortegolf-infrarood, voor elke pixel van het schilderij. Macro-XRF brengt op zijn beurt in kaart waar chemische elementen zoals lood, koper, kwik en kalium in de verflagen voorkomen. Beide systemen waren gemonteerd op precisiescanners die over het paneel in de zaal bewogen en gigantische driedimensionale databestanden bouwden waarin elk punt op het oppervlak zijn eigen spectrum en elementaire "vingerafdruk" heeft.

Verborgen tekeningen en eerdere ideeën vinden

Aangezien verschillende tekenmaterialen en pigmenten licht op hun eigen manier reflecteren en absorberen, kunnen de hyperspectrale gegevens worden verwerkt om kenmerken zichtbaar te maken die gewone fotografie verbergt. Met wiskundige instrumenten zoals hoofdcomponentenanalyse en minimum noise fraction produceerde het team versterkte grijswaarden- en valse-kleurbeelden die subtiele verschillen in de verflagen benadrukken. Deze beelden bevestigden eerdere aanwijzingen dat Rafaël aanvankelijk een extra vrouwelijke figuur in het midden van de scène had geschilderd en deze later had verwijderd. Ze toonden ook een scherper, gedetailleerder beeld van het verre landschap, met duidelijkere bomen en een ander bergprofiel, wat suggereert dat Rafaël deze achtergrond later verzachtte en vereenvoudigde om een meer atmosferisch effect te bereiken. Fijne, gearceerde voorzettelijke lijnen rond sommige gezichten en draperieën doken alleen op in deze verwerkte beelden, wat aantoont dat het ontwerp in meerdere fasen evolueerde met verschillende materialen en inkten in plaats van in één eenvoudige schets.

De chemie van het schilderij pixel voor pixel lezen

De macro-XRF-scans voegden een complementaire informatielaag toe: de verspreiding van sleutel-elementen over het hele werk. Kaarten van barium en strontium benadrukten variaties in de gipsgebaseerde grond en oude vullingen in scheuren tussen de houten planken, en suggereerden zelfs dat delen van de voorbereidingslaag op enig moment zijn bewerkt. Loodkaarten toonden de alomtegenwoordige aanwezigheid van loodwit en maakten subtiele contourwijzigingen duidelijk, vergelijkbaar met een zeer heldere röntgenradiografie. Kopperkaarten volgden blauwe en groene pigmenten door de lucht, het landschap en de draperieën, terwijl silicium en kalium wezen op het gebruik van lapis lazuli en glasachtige toevoegingen. Kwik- en ijzerkaarten onderscheidden rode, gele en bruine pigmenten, en mangaan wees eerder op latere restauraties dan op oorspronkelijk verfsels. Samen bouwden deze chemische beelden een gedetailleerde kaart van Rafaëls materialen en hoe hij ze gebruikte om licht, kleur en diepte te vormen.

Rafaëls rood ontcijferen

Een van de meest opvallende resultaten kwam uit de focus op de rode passages die de compositie structureren, vooral de figuur van Grifonetto in helder karmozijn. Door hyperspectrale classificatie van rode zones te combineren met de kwik- en kaliumkaarten konden de onderzoekers onderscheiden tussen een dicht, rood mineraalpigment, vermiljoen, en transparante organische "red lakes" gemaakt van kleurstoffen. De gegevens toonden dat Rafaël bijna uitsluitend op deze twee soorten rood vertrouwde. Vermiljoen gaf sterke, dekkende kleur in geselecteerde gebieden, terwijl rode laklagen in dunne of dikke lagen werden aangebracht, soms geglazuurd over vermiljoen, om een scala aan tonen en gloedende effecten te creëren. Deze zorgvuldige opbouw varieerde van draperie tot draperie en onthult een weloverwogen strategie om warmte, diepte en accenten te beheersen, eerder dan een eenvoudig, uniform recept voor rood.

Waarom dit belangrijk is voor kunst en conservering

Voor niet‑specialisten is de kernboodschap van deze studie dat een schilderij als de “Baglioni Kruisafname” geen bevroren beeld is maar een complex fysiek object met een lange maak- en conserveringsgeschiedenis. Door hyperspectrale beeldvorming en macro röntgenfluorescentie te combineren, kunnen wetenschappers nu zowel het oppervlak als de verborgen lagen van dergelijke werken onderzoeken in buitengewone detail zonder verf te verwijderen of monsters te nemen. Deze aanpak heeft al verduidelijkt hoe Rafaël zijn compositie plande en herzag, welke materialen hij koos en hoe hij met een handvol pigmenten lumineuze kleuren opbouwde. Naarmate onderzoekers deze enorme datasets verder analyseren, zullen ze ons begrip van Rafaëls techniek aanscherpen en conservatoren preciezere richtlijnen bieden om een van de belangrijkste altaarstukken van de Renaissance voor toekomstige generaties te bewaren.

Bronvermelding: 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

Trefwoorden: Rafaël, hyperspectrale beeldvorming, macro XRF, kunstconservatie, Renaissance schilderij