Visión infrarroja

kimikArte

¿Os imagináis que, como los superhéroes de los comics, fuésemos capaces de usar nuestra visión para ver a través de las cosas? Pues bien, dejad de imaginar porque hasta cierto punto es posible gracias a los avances científicos. ¿Que cómo puede ser esto útil en el mundo del arte? Pensad lo maravilloso que sería ponernos frente a un cuadro y que, ignorando la última capa de pintura que normalmente vemos, pudiésemos observar el dibujo subyacente que el artista ideó como alma de su pintura. Así, descubriríamos que técnica usó para crear su obra o en qué medida difiere la composición final de la idea original. Todo esto es posible gracias a la fotografía y la reflectografía infrarroja, técnicas no destructivas que, como ya vimos con la radiografía, nos ofrecen información sobre la parte de la obra que no se encuentra al descubierto. Las técnicas de infrarrojos se basan en la interacción de los componentes de la obra con luz que no es visible para el ser humano, así que, para entender cómo funcionan, primero veremos en qué consiste esta luz.

La radiación electromagnética

La luz blanca (como la que proviene del sol) es una mezcla de luces de diferentes colores que interacciona con los objetos en función de la composición de éstos. Simplificándolo, podemos decir que los objetos absorben cierta parte de la luz y reflejan otra parte. El color que nosotros percibimos no es más que la reacción que se produce en el cerebro a la luz que llega a nuestros ojos reflejada por estos objetos. Por poner un ejemplo, las hojas de las plantas son verdes porque contienen clorofila, un pigmento que absorbe la luz azul y roja mientras que refleja la verde. Las cosas negras lo son porque absorben la luz de diferentes colores y las blancas porque reflejan toda la luz visible. Pues bien, la luz que nosotros podemos ver solo es una pequeñísima parte de una radiación conocida como radiación electromagnética. Esta radiación se propaga mediante ondas de modo que cuanto menor sea la longitud de onda (que es como se mide el tamaño de la onda, ver Imagen 1) mayor es su energía. Los seres humanos solo podemos ver la radiación con una longitud de onda entre los 400 y los 700 nm (esta unidad es la millonésima parte de un milímetro). El resto de la radiación, que ocupa la mayor parte del espectro, es invisible a nuestro ojo, bien porque tiene una longitud de onda mayor como las ondas de radio o porque tienen una longitud de onda menor, como los rayos gamma. Ahora bien, que nosotros no podamos ver esa luz no quiere decir que los objetos no interactúen con ella. De hecho los objetos o, mejor dicho, las moléculas que forman estos objetos también interactúan con la luz que es ligeramente menos energética que la luz visible: la luz infrarroja. Gracias a que los diferentes componentes de una obra de arte absorben y transmiten la luz infrarroja de diferente manera y a la tecnología desarrollada para poder medir esta luz, podemos usar este tipo de radiación para ver partes de la obra que se nos ocultan.

Espectro electromagnético donde se detalla la composición de la luz visible
Imagen 1. Espectro electromagnético donde se detalla la composición de la luz visible

Fotografía infrarroja y reflectografía infrarroja

Las técnicas basadas en medir radiación infrarroja consisten en un sencillo proceso: se ilumina la obra de arte con una fuente de luz que, además de emitir luz blanca, emita radiación infrarroja (una simple lámpara halógena o incandescente es suficiente). La luz penetrará en la obra en función de los materiales que la compongan, de modo que se dispersará, absorberá o reflejará de modo diferente. La luz que se refleja se mide en una cámara especial pero antes se filtra de modo que solo pase la que sea infrarroja (es decir, se elimina la parte que corresponde al espectro visible). De este modo se obtiene una imagen en blanco y negro con escala de grises, donde las zonas más oscuras corresponden a las partes que han absorbido mayor cantidad de radiación. Esta absorción depende, lógicamente, de las propiedades de los materiales que se hayan empleado para realizar la obra. Por norma general los pigmentos blancos, rojos y amarillos absorben muy poco mientras que los verdes, azules y negros absorben en mayor medida, como se puede ver en la Imagen 2. Hay dos componentes de la obra que son especialmente importantes a la hora de usar esta técnica. Por una parte está el dibujo previo sobre el que luego se pinta que normalmente está realizado con carbono en sus diferentes formas (carboncillo, grafito, etc.) y que por ello tiene un gran poder absorbente. Por otra está la preparación, una capa con la se que cubre completamente el soporte (lienzo, tabla, etc.) para tener un fondo homogéneo sobre el que trabajar y que es habitualmente una sustancia blanca como gesso o estuco. Gracias a que refleja la luz infrarroja ofrece un excelente contraste que permite apreciar el dibujo subyacente.

Fotografía y fotografía infrarroja de una obra copia de Ghirlandaio donde se puede apreciar la diferente opacidad de los pigmentos
Imagen 2. Fotografía y fotografía infrarroja de una obra copia de Ghirlandaio donde se puede apreciar la diferente opacidad de los pigmentos. Fuente: Daffara et al (2012) DOI: 10.1364/OE.20.014746

Otro parámetro de vital importancia es la longitud de onda de la propia radiación infrarroja. Así, cuanto mayor sea la longitud de onda más puede penetrar. Precisamente, lo que más ha condicionado el avance de esta técnica es la dificultad de medir la radiación reflejada de gran longitud de onda. Lo cierto es que, aunque el hecho de poder penetrar entre las capas de pintura parezca algo innovador, el infrarrojo ya se aplicaba en los años treinta gracias a las películas infrarrojas. El problema era que con éstas solo se podían medir radiaciones de una longitud de onda bastante corta (hasta 900 nm) lo que limitaba mucho el poder de la fotografía infrarroja para atravesar pigmentos que no fuesen blancos o rojos. Hoy en día, gracias a los dispositivos de carga acoplada (CCD, por sus siglas en inglés), se pueden medir longitudes de onda mayores (alrededor de 1100 nm) con sistemas fotográficos modestos. En cualquier caso, el salto cualitativo para estas técnicas llegó de la mano de J. R. J. van Asperen de Boer con la aplicación de la reflectografía infrarroja. Mediante el uso de una cámara mejorada (con un detector de sulfuro de plomo) fue capaz de medir longitudes de onda mayores (hasta 2000 nm) lo que permite penetrar muchísimo más en los pigmentos hasta encontrar el dibujo subyacente. De este modo, bocetos bajo pigmentos que antes eran opacos como la malaquita son ahora accesibles. En la Imagen 3 se puede ver la sustancial diferencia entre una fotografía de infrarrojos y un reflectograma, precisamente en la obra que primero se aplicó esta técnica: La Adoración de Los Reyes Magos de Geertgen tot Sint Jans que se encuentra en el Rijksmuseum de Amsterdam. En la fotografía infrarroja los colores, que en el original son verdosos o azulados, muestran una gran opacidad mientras que gracias a la reflectografía resultan transparentes, algo que se aprecia perfectamente en el árbol que hay en primer plano. De este modo podemos apreciar el dibujo previo y descubrir que, por ejemplo, el camello era originalmente un caballo que seguramente en algún momento se modificó para darle un toque más exótico al rey mago. Por cierto, la mancha vertical de la izquierda no es parte de la composición sino la junta entre paneles que la reflectografía deja al descubierto.

Imagen 3. De arriba abajo, fotografía, fotografía infrarroja y reflectograma de un detalle de la obra La Adoración de los Reyes Magos de Geertgen tot Sint Jans (1480-1485, 91.6×71.8 cm). Fuentes: Rijksmuseum (superior), J. R. J. van Asperen de Boer (1968) DOI: 10.1364/AO.7.001711 (central e inferior)

Hasta la fecha, la reflectografía infrarroja ha ofrecido una información de valor incalculable para entender muchísimas obras de arte, pero es todavía una técnica que tiene mucho que mostrarnos ya que el avance continuo en los detectores posibilita cada vez un análisis más exhaustivo permitiendo que obras previamente estudiadas se vuelvan a reanalizar para lograr más detalles.

Iguales en el visible pero diferentes en el infrarrojo

Decíamos antes que los pigmentos azules, verdes y negros tenían mayor tendencia a absorber la radiación infrarroja. Pues bien, ha de quedar claro que, pese a que dos pigmentos tengan el mismo color, es decir, tengan un comportamiento similar a la hora de reflejar la luz visible, puede que su comportamiento con la luz infrarroja sea completamente diferente. Fijaos en las obras de la Imagen 4. En la parte de arriba tenemos una virgen de Duccio que viste un manto azul y debajo una de Dieric Bouts con una túnica del mismo color. Aunque a simple vista se puede apreciar que las tonalidades son diferentes, las fotografías infrarrojas muestran una diferencia asombrosa. El pigmento azul de la obra de Duccio muestra un color prácticamente transparente mientras que el de Bouts absorbe la luz infrarroja dando como resultado una zona prácticamente negra que contrasta con la palidez del bermellón del manto (que en la fotografía visible se ve de color rojizo). Esto es debido a que, pese a ser del mismo color, cada pigmento tiene una composición química diferente. El usado por Duccio es un silicato de aluminio conocido como azul ultramar, que se obtenía de la gema lapislázuli y que por lo tanto era extremadamente caro. El de Bouts es azurita, un carbonato de cobre mucho más económico en aquella época. De este modo, aunque la azurita y el ultramar sean azules y pueda costar distinguirlos a simple vista, la luz infrarroja deja en evidencia que son pigmentos diferentes.

Arriba, detalle y fotografía infrarroja de Madonna con niño de Duccio (1312-1315, 61,4x39,3 cm). Abajo, detalle y fotografía de Madonna con niño de Dirk Bouts (hacia 1460, 68,8x51,6 cm)
Arriba, detalle y fotografía infrarroja de Madonna con niño de Duccio (1312-1315, 61,4×39,3 cm). Abajo, detalle y fotografía de Madonna con niño de Dirk Bouts (hacia 1460, 68,8×51,6 cm). Imagen 4. Fuentes: National Gallery (imágene en el visible), J. Plesters (1966) «Ultramarine Blue, Natural and Artificial» Studies in Conservation Vol. 11, No. 2 , pp. 62-91 (imágenes en infrarrojo).

¿Puede, por lo tanto, usarse la fotografía infrarroja para identificar pigmentos? La verdad es que no, ya que para ello necesitaríamos técnicas analíticas diferentes que nos facilitasen la composición química. Pero, en cualquier caso, sí que nos puede ser de utilidad para distinguir entre pigmentos a grosso modo como acabamos de ver. Siguiendo con el mismo ejemplo de los azules, imaginad que queréis comprar el costoso ultramar pero teméis que el pigmento pueda estar adulterado o ser de mala calidad. Sabiendo que es muy transparente al infrarrojo se puede hacer una pequeña pincelada y obtener una fotografía infrarroja de modo que si es excesivamente opaca posiblemente no se trate de un ultramar de alta calidad. Para que entendáis mejor a lo que me refiero podéis ver como en esta página web comparan pigmentos diferentes.

Estudio del dibujo bajo la pintura

Sin lugar a dudas la aplicación más importante de la fotografía y la reflectografía infrarroja es el estudio del dibujo subyacente, aquel que los artistas dibujan como boceto sobre el que pintar sus obras. Obviamente, solo lograremos información sobre él si este dibujo existe y si, como ya hemos dicho antes, está hecho con un material que absorbe en el infrarrojo (carboncillo, tinta china, etc.). Esta información oculta nos sirve para entender mejor las técnicas de ejecución de los artistas, conocer sus ideas originales, facilitar la correcta atribución, detectar falsificaciones, etc. Enseguida veremos algunos ejemplos pero antes añadamos a nuestro vocabulario una voz italiana muy frecuente relacionada con dibujo subyacente: pentimento. Pentimento (pentimenti en plural), cuya traducción literal sería arrepentimiento, viene a ser una modificación hecha por el pintor en la obra definitiva en comparación con el dibujo subyacente. Es decir, algún cambio realizado durante la composición de la obra, como puede ser suprimir alguna figura o cambiar la posición de algún objeto.

Viajemos ahora hasta la National Gallery de Londres para mostrar las virtudes de estas técnicas. Nos encontramos ante el Retrato de Giovanni Arnolfini y su esposa (Imagen 5), una de las obras más influyentes de la historia de la humanidad. Pintado por Jan van Eyck, precursor en el uso del óleo como técnica artística, muestra un detallismo que en ocasiones da vértigo, destacando el espejo que refleja la habitación o la lámpara con una sola vela. Como curiosidad, y por si el lector comete el mismo error que el autor de este artículo, la mujer no está embarazada, simplemente se está alzando el vestido.

 Fotografía y reflectograma de la obra Retrato de Giovanni Arnolfini y su esposa por Jan van Eyck (1434 82,2 x 60 cm)
Imagen 5. Fotografía y reflectograma de la obra Retrato de Giovanni Arnolfini y su esposa por Jan van Eyck (1434 82,2 x 60 cm). Fuente: National Gallery

Semejante obra maestra esconde un dibujo subyacente no menos brillante, como podemos apreciar en el reflectograma infrarrojo. Es cierto que a primera vista puede parecer un confuso dibujo en blanco y negro ya que el hecho de que el dibujo subyacente y la imagen final se solapen da lugar a figuras desdobladas. Pero prestando atención a los detalles nos daremos cuenta que el cuadro es una pieza planificada con esmero que sufrió múltiples modificaciones y añadidos durante su ejecución. Empecemos por lo más obvio: como si se tratase del juego de las siete diferencias del periódico intentemos buscar las cosas que faltan en el dibujo preparatorio. Echaremos de menos el abalorio junto al espejo, veremos que los zapatos del fondo y el perro apenas se distinguen, que la sofisticada silla junto a la cama es una muy transparente y muchos otros detalles. Eso significa que estos objetos no formaban parte de la composición original y se añadieron posteriormente bien por decisión de van Eyck o de su mecenas.

Procedamos ahora a buscar alguno de los pentimenti, que para mayor detalle se reproducen en la Imagen 6. Los más obvios se encuentran en el cuerpo de Giovanni Arnolfini. Se puede observar cómo su mano derecha antes mostraba la palma, cómo sus pies han cambiado hasta dos veces de posición y, entrando en detalles faciales, cómo sus ojos estaban más arriba y miraban más hacia su mujer. Ella sufrió menos modificaciones pero también se puede apreciar cómo los ojos en este caso apuntaban más hacia abajo. En la habitación también hay cambios sustanciales siendo el más significativo el del espejo que estaba diseñado para ser más grande y tener tan solo ocho segmentos. Tratemos de hacer un ejercicio de imaginación y pensar cómo era el boceto que tenía el pintor flamenco antes de empezar a pintar: había menos muebles, no existía el perro, Arnolfini miraba a su mujer mientras ésta miraba al suelo, etc. ¿Y a qué se debieron estos cambios? Seguramente el hecho de añadir más muebles y complementos tenía como intención reflejar el poder económico de la familia. Para explicar el cambio en las figuras humanas los investigadores de la National Gallery ofrecen una interesante hipótesis: que el motor de todas las modificaciones fue el espejo. Al decidir reflejar en él a las otras dos personas de la habitación, la postura de la mano del esposo hubiese sido poco acogedora, por lo que fue necesario girarla. Del mismo modo, la mirada se dirigió hacia los invitados y los pies se pusieron en una posición más adecuada. Para conocer todos los detalles de esta obra os recomiendo este exhaustivo estudio de la National Gallery con figuras más detalladas.

Imagen 6. Detalles del reflectograma donde se muestran algunas de las modificaciones llevadas a cabo durante la composición de la obra.
Imagen 6. Detalles del reflectograma donde se muestran algunas de las modificaciones llevadas a cabo durante la composición de la obra. Fuente: National Gallery

Antes de acabar, y para que no parezca que estas técnicas se limitan a estudiar obras anteriores a que Colón llegase a América, vamos a ver su aplicación en una obra más moderna. Además nos servirá para conocer una aplicación ligeramente diferente de la fotografía infrarroja. Hasta ahora hemos dicho que lo que medimos en la cámara es la parte de la luz que refleja la obra, pero también podemos medir la luz que la traspasa. Para ello, lógicamente, tenemos que poner la fuente de luz tras la obra que queremos analizar de modo que la luz infrarroja que atraviese el cuadro se pueda medir. Esta técnica que se conoce como infrarrojo con luz transmitida sirve en ocasiones para obtener una información mejor que la que se logra mediante reflectografía. En la Imagen 7 podemos ver dos fotografías de la obra Motociclista sólido con velocidad (Motociclista – Solido in Velocità) del artista futurista Fortunato Depero,gentileza de Gianluca Poldi, investigador en la Universidad de Bérgamo. En la fotografía de luz transmitida, se puede ver un texto en la parte superior izquierda que no se aprecia en la fotografía artística. En ese texto se puede leer: “Motocicli Bianchi”. Gracias a la información lograda sobre la tipografía y sabiendo que Depero había realizado obras publicitarias para compañías como Campari se ha podido concluir que originariamente la obra era una propuesta para publicitar motos de la empresa Bianchi. Posiblemente fue rechazada por la compañía y el artista decidió tapar el texto de modo que el cuadro pasó a formar parte de la colección del artista como demuestra que formase parte de su inventario en 1928.

Imagen 7. Fotografía e fotografía infrarroja de luz transmitida de la obra Motociclista sólido con velocidad de Fortunato Depero(1927-1928, 117 x 163.5 cm)
Imagen 7. Fotografía e fotografía infrarroja de luz transmitida de la obra Motociclista sólido con velocidad de Fortunato Depero(1927-1928, 117 x 163.5 cm). Fuente: Gianluca Poldi, Universidad de Bérgamo

A fecha de hoy todas estas técnicas basadas en el infrarrojo han despejado muchos otros misterios y nos han ayudado a entender el proceso artístico de muchas obras: sabemos que las lanzas originales de la rendición de Breda eran menores, que la Madonna de los claveles fue realizada por Rafael, que la virgen de las rocas de Leonardo oculta dos composiciones y muchísimo más. Todo ello gracias a que hoy en día somos capaces de acceder al dibujo preparatorio, aquel que artistas nos ocultaron bajo capas de pintura y que hoy sale a relucir gracias a los avances científicos.

Referencias:

Rachel Billinge and Lorne Campbell, The infra-red Reflectograms of Jan van Eyck’s Portrait of Giovanni (?) Arnolfini and his Wife Giovanna Cenami, National Gallery Technical Bulletin, Vol. 16 (1995)

J. R. J. van Asperen de Boer, Infrared Reflectography: a Method for the Examination of Paintings, Applied Optics 7 (9) (1968) 1711-1714.

Sobre el autor: Oskar González es profesor en la facultad de Ciencia y Tecnología y en la facultad de Bellas Artes de la UPV/EHU

10 comentarios

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *