En mångsidig storskalig skanner för röntgenfluorescens- och reflektansavbildning och dess tillämpning på asiatisk konst

Att kika under konstens yta

Många historiska målningar döljer berättelser precis under ytan—tidigare skisser, återanvänt papper, reparationer och subtila färgval som är osynliga för blotta ögat. Den här artikeln beskriver hur forskare vid National Museum of Asian Art byggde ett stort, flexibelt skanningssystem som varsamt kan undersöka stora, ömtåliga konstverk utan att ta dem från platsen eller skära ut prover. Med en berömd japansk vikskärm prydd med målade solfjädrar som testobjekt visar teamet hur deras skanner kan avslöja pigmenten, dolda teckningar och tidigare restaureringsarbeten som tillsammans berättar konstverkets fulla livshistoria.

En skräddarsydd skanner byggd runt konstverket

Konventionella vetenskapliga kameror och röntgeninstrument är vanligtvis konstruerade för små föremål, som mynt eller laboratorieprover. Stora konstverk—som väggstora målningar eller långa handrullar—är besvärliga att flytta och måste ofta ligga plant, vilket gör detaljerade analyser svåra. För att lösa detta konstruerade författarna ett väggmonterat, motoriserat skensystem som kan röra sig 4,5 meter horisontellt och 1 meter vertikalt. En förflyttbar vagn glider längs dessa sken och kan ta olika ”huvuden”, såsom en röntgenfluorescensenhet eller en reflektansavbildningskamera. Eftersom skannerns ram är öppen snarare än innesluten kan konservatorer skjuta mycket breda paneler eller skärmar under den. Samma rörelseplattform tjänar flera typer av avbildning, vilket sparar plats, pengar och uppställningstid.

Se grundämnen och färger utan att röra vid färgen

Det första stora verktyget som fästes på skannern är ett röntgenfluorescenssystem (XRF). När röntgenstrålen träffar målningen avger olika kemiska grundämnen i pigmenten karaktäristiska signaler som fångas av en detektor. Genom att pausa vid tusentals punkter i ett rutnät skapar systemet ”grundkartsbilder” som visar var kvicksilver, bly, koppar, silver, guld och andra element förekommer över konstverket. I solfjäderskärmen bekräftade dessa kartor shellguld och bladguld i vågor och dekorationer, silvriga detaljer i dräkter och landskap samt klassiska röda och orange pigment som cinnober och rödtenn. Subtila mönster—som spår av silver som mörknat till silversulfid eller ovanliga blandningar av järn och koppar i bruna områden—hjälper till att identifiera både ursprungliga material och senare retuscheringar.

Använda osynligt ljus för att avslöja dolda utformningar

Det andra stora verktyget är en kamera som registrerar reflekterat ljus från synligt till närinfrarött, följt av en separat kortvågig infraröd kamera på ett kommersiellt system. Dessa kameror fångar hundratals smala färgband, långt bortom vad mänskliga ögon kan uppfatta. Genom att förflytta skannern i en jämn ”push-broom”-bana bygger systemet upp detaljerade bildkuber som kan bearbetas för att framhäva specifika pigment och underteckningar. På en solfjäderpanel gjorde kortvågiga infraröda bilder en svag skiss av en byggnad och en figur—möjligen en munk—tydligt synlig, trots att de knappt går att se i normalt ljus. I andra områden visade infraröda signaturer skillnader mellan bläck och silvriga vågor, avslöjade retuschering av skadat silver och bekräftade pigment som azurit, malakitliknande koppargrönt, pärlvitt och blandningar som skapar rosa dräkter eller ljusblå nyanser.

Spåra livet och reparationerna hos en japansk skärm

Genom att gå igenom panel för panel avslöjade de kombinerade teknikerna hur skärmen tillverkades och ändrades över tid. Medan den övergripande paletten stämmer överens med vad som är känt från andra tidiga Edo-periodens målningar, fångade skannern variationer som tyder på olika papperstyper, pigmentkällor och senare konserveringsarbeten. Till exempel har en solfjäders papperstöd mycket lägre nivåer av vissa element, vilket antyder ett annat ursprung. Röntgenkartor upptäckte kvicksilver från röda bläckstämplar som var gömda i foderpappren bakom trädpanelen, inte i den synliga färgen. Kortvågig infraröd avbildning avslöjade till och med tecken skrivna på papper som återanvänts bakom solfjädrarnas ytor, synliga först när konserveringsteamet senare lyfte solfjädrarna. Dessa fynd visar hur konstnärer och konservatorer återanvände material och hur strukturella lager under färgen påverkar vad forskare ser idag.

Varför detta spelar roll för museer och allmänheten

Studien drar slutsatsen att en mångsidig, öppen skannerarkitektur kan förändra hur museer undersöker stora konstverk. Genom att kombinera röntgen och olika former av infraröd avbildning på en enda rörlig plattform kan forskare samla in rika, högupplösta data med minimal hantering av ömtåliga föremål. Fallstudien med den japanska solfjäderskärmen visar att sådana icke-invasiva verktyg kan bekräfta traditionella pigment, upptäcka subtila skillnader mellan paneler och avslöja dolda teckningar, skrift och återanvänt papper som fördjupar vår förståelse av ett konstverks historia. För museibesökare och konstälskare betyder detta mer precisa berättelser om hur mästerverk skapades, förändrades och bevarades—och i många fall den spännande upptäckten av bilder och märken som aldrig var avsedda att ses igen.

Citering: Clarke, M.L. A multi-purpose large area scanner for x-ray fluorescence and reflectance imaging and its application to Asian art. npj Herit. Sci. 14, 242 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02449-z

Nyckelord: konstbevarande, hyperspektral avbildning, röntgenfluorescens, japansk målning, vetenskap om kulturarv