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Multiple Pigment Selection for Inpainting Using Visible Reflectance Spectrophotometry

2002; Taylor & Francis; Volume: 47; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1179/sic.2002.47.1.46

2047-0584

Roy S. Berns, Jay Krueger, Michael Swicklik,

Cultural Heritage Materials Analysis

AbstractWhen inpainting, selecting appropriate pigments that achieve an invariant color match can be a challenge for conservators, as changes in illumination and observer can result in metamerism. A simplified instrumental-based color-matching system, consisting of a portable, small-aperture spectrophotometer and spreadsheet software, was developed to aid in pigment selection. By using the single-constant simplification of the Kubelka-Munk turbid media theory and restricting the spectral analysis to 420nm and above, it was possible to develop a pigment database without the usual requirement of analytical weighing and homogeneous dispersion. Multiple-linear regression, common to most spreadsheet software packages, was used to select a set of pigments most closely matching the spectral properties of the original work of art. The methodology was tested in the conservation treatment of Barnett Newman's 'Dionysius' and Sanford Robinson Gifford's 'Siout, Egypt'. The principal advantages of this system are the ease of database development, relatively low cost, non-destructive analysis, and speed of defining an appropriate set of pigments, particularly in comparison to common trial-and-error visual methods or complex microscopic or chemical analyses.When inpainting, selecting appropriate pigments that achieve an invariant color match can be a challenge for conservators, as changes in illumination and observer can result in metamerism. A simplified instrumental-based color-matching system, consisting of a portable, small-aperture spectrophotometer and spreadsheet software, was developed to aid in pigment selection. By using the single-constant simplification of the Kubelka-Munk turbid media theory and restricting the spectral analysis to 420nm and above, it was possible to develop a pigment database without the usual requirement of analytical weighing and homogeneous dispersion. Multiple-linear regression, common to most spreadsheet software packages, was used to select a set of pigments most closely matching the spectral properties of the original work of art. The methodology was tested in the conservation treatment of Barnett Newman's 'Dionysius' and Sanford Robinson Gifford's 'Siout, Egypt'. The principal advantages of this system are the ease of database development, relatively low cost, non-destructive analysis, and speed of defining an appropriate set of pigments, particularly in comparison to common trial-and-error visual methods or complex microscopic or chemical analyses.Lors de la retouche, le choix de pigments bien assortis à la couleur adjacente, sans variations, peut être un défi pour les restaurateurs, car les changements d'éclairage et d'observateurs peuvent causer du métamérisme. On a mis au point, pour aider à sélectionner des pigments, un système instrumental simplifié de contre-typage des couleurs, constitué d'un spectrophotomètre portatif à faible ouverture et d'un logiciel tableur. En utilisant la simplification par constante simple de la théorie turbidimétrique Kubelka-Munk et en limitant l'analyse spectrale à 420nm et au-dessus, il a été possible de créer une base de données de pigments sans le recours habituel à l'analyse pondérale et à la dispersion homogène. La régression linéaire multiple, commune à la plupart des logiciels tableurs, a été utilisée pour sélectionner un jeu de pigments correspondant le plus possible aux propriétés spectrales de l'oeuvre d'art d'origine. La méthode a été mise à l'épreuve lors du traitement de conservation de 'Dyonisos' de Barnett Newman et de 'Siout, Égypte', de Sanford Robinson. Les principaux avantages de ce système résident dans la facilité de constitution de la base de données, son coût relativement bas, le fait qu'il s'agisse d'une méthode d'analyse non-destructive, et la rapidité de définition d'un jeu approprié de pigments, notamment par comparaison avec les méthodes visuelles 'essai-erreur' ou les analyses complexes microscopiques ou chimiques.Die Suche nach geeigneten Pigmenten für Retouchen, mit denen sich eine sich nicht verändernde Übereinstimmung in den Farbigkeit erreichen läßt, kann eine Herausforderung für Restauratoren sein, insbesondere, da Veränderungen der Beleuchtung und des Betrachters Metamerieeffekte erzeugen können. Zur Unterstützung der Auswahl der Pigmente wurde ein vereinfachtes Spektrophotometer mit kleiner Blende und Tabellenkalkulationsprogramm entwickelt. Die Verwendung einer vereinfachten Kubelka-Munk-Theorie für trübe Medien und eine Beschränkung des analysierten Spektrums auf Wellenlängen bis 420nm erlaubte es, eine Pigment-Datenbank zu erstellen, ohne daß die Pigmente dafür analysengenau abgewogen oder homogen dispergiert werden müssen. Multiple lineare Regression, wie sie in den meisten Tabellenkalkulationsprogrammen angeboten wird, wurde zur Auswahl der Pigmente verwendet, die mit den optischen Eigenschaften des Originalwerkes am besten übereinstimmen. Die Methode wurde bei der Konservierung von Barnett Newmans 'Dyonysius' und Sanford Robinson Giffords 'Siout, Egypt' angewendet. Insbesondere im Vergleich mit gewöhnlichen 'trial-and-error' Methoden oder komplexen mikroskopischen oder chemischen Analysen, liegen die Vorteile des Systems in der Bequemlichkeit der Entwicklung der Datenbank, den vergleichsweise geringen Kosten, einer zerstörungsfreien Analyse und der Geschwindigkeit, mit der ein geeigneter Satz an Pigmenten gefunden werden kann.Durante la reintegración pictórica, el seleccionar pigmentos apropiados para conseguir imitaciones de color que sean invariables puede llegar a ser un desafío para los restauradores, ya que los cambios de iluminación y de observador puedan resultar en metamerismo. Se ha desarrollado un método simplificado de ayuda en la selección de pigmentos basado en un sistema instrumental portátil de igualado de color, combinado con un espectrfotómetro de pequeña apertura y un software de hoja de cálculo. Usando la constante sencilla de simplificación de la 'teoría del medio turbio' de Kubelka-Munk y restringiendo el análisis espectral a (y por encima de) 420nm, fue posible desarrollar una base de datos de pigmentos sin los habituales requerimientos de calibrado analítico y de dispersión homogénea. La regresión múltiple-lineal, común a la mayor parte de los software de bases de datos, se usó para seleccionar un grupo de pigmentos que más cercanamente se ajustaban a las propiedades espectrales de una obra de arte original. Esta metodología se probó en el tratamiento de conservación del 'Dionisos' de Barnett Newman y en la obra 'Siout, Egipto' de Sanford Robinson Gifford. Las principales ventajas de este sistema residen en la facilidad del desarrollo de la base de datos, coste relativamente bajo, análisis no destructivo, y velocidad a la hora de definir un grupo apropiado de pigmentos, particularmente en comparación con los métodos visuales de prueba-y-error o con complejos análisis microscópicos o químicos.