stratigraphie en microscopie optiqur

L'utilisation pour la polychromie

L’étude de la couche picturale, que ce soit en peinture de chevalet ou pour les objets en relief (toutes époques et tous supports), passe quasi systématiquement par l’étude de microprélèvements. La première étape de l’étude de ces échantillons est leur observation en microscopie optique. Elle peut être réalisée sur les échantillons libres mais elle passe principalement par la réalisation de coupes stratigraphiques. Il s’agit d’inclure un fragment du prélèvement dans une résine d’enrobage puis d’abraser transversalement le bloc obtenu jusqu’à l’affleurement de l’échantillon.

Ces coupes stratigraphiques sont alors observées et photographiées à différents grossissements (X50, X100, X200, X500) permettant ainsi, par cette première approche, de visualiser les différents matériaux présents. Il est alors parfois possible, par le faciès et la couleur des grains, d’avoir une première idée des pigments employés, comme c’est le cas pour l’azurite par exemple (fig. 1). Mais cette observation vise principalement à observer la stratigraphie, la succession des couches appliquées sur l’œuvre pour une meilleure compréhension des techniques de mise en œuvre mais aussi des différents niveaux de polychromie. C’est notamment important dans le cas de la sculpture médiévale sur laquelle de nombreuses interventions peuvent être présentes (fig. 2).

Figure 1, Coupe stratigraphique 19146
Figure 1
Figure 2
Figure 2

 

Le couplage du microscope optique avec différents filtres permet d’observer la fluorescence de certains composés. C’est notamment le cas de la phase organique de nos échantillons, comme les vernis ou les encollages, qui parfois sont difficilement discernables en lumière naturelle mais apparaissent clairement en lumière filtrée (fig. 3). La fluorescence peut également signer la présence de certains colorants, notamment pour des colorants rouges ayant une fluorescence orange.

Figure 3, Coupe stratigraphique 16446
figure 3

Des tests de coloration spécifiques sont également réalisés sur les coupes stratigraphiques sous microscope optique. Ils permettent de mettre en évidence certains composés, comme l’amidon avec le test au lugol (fig. 4), ou certaines familles chimiques, comme les protéines avec les tests au noir amide permettant notamment de déceler la présence d’émulsions (fig. 5) et celle de préparation liée à la colle animale (fig. 6).

Figure 4, Coupe stratigraphique 17602
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Figure 5, Coupe stratigraphique 18235
Figure 5
Figure 6, Coupe stratigraphique 17302
Figure 6

Toutefois ces tests trouvent leur limite notamment pour les couches sombres pour lesquelles  l’observation des colorations, noires ou bleues comme celles présentées ci-dessus, n’est pas simple voire impossible. Pour ces cas-là, il faut alors avoir recours à l’emploi de fluorochromes qui vont, selon leur nature (note 1), révéler la présence de certaines familles chimiques par une observation sous lumière filtrée spécifiques, permettant ainsi de palier l’inconvénient de la couleur intrinsèque de la couche. Il est ainsi possible de marquer les couches riches en protéine (fig. 7), et des essais sont en cours pour la détection des lipides (fig.8).

Figure 7, Coupe stratigraphique 13789
Figure 7
Figure 8, Coupe stratigraphique 18631
Figure 8

L’examen en microscopie optique est une étape indispensable dans l’étude et la compréhension de nos échantillons. Il est également essentiel comme préalable à d’autres techniques analytiques comme par exemple la microscopie électronique à balayage.

 

Légendes des figures :

 

Fig.1 : Coupe stratigraphique 19146 de la polychromie originale de la robe de la Vierge (Vierge à l’Enfant, C2RMF75623) au microscope optique en lumière naturelle (©C2RMF, Yannick Vandenberghe)

 

Fig.2 : Coupe stratigraphique 16328 de la succession de polychromies du manteau de la Vierge (Vierge en majesté, C2RMF65170) au microscope optique en lumière naturelle (©C2RMF, Sandrine Pagès-Camagna)

 

Fig.3 : Coupe stratigraphique 16446 de la polychromie de la robe du personnage, panneau dextre (Triptyque : L’adoration des Mages, C2RMF68184) au microscope optique en lumière naturelle (à gauche) et sous lumière filtrée, filtre B2/A (à droite) (©C2RMF, Yannick Vandenberghe).

 

Fig.4 : Coupe stratigraphique 17602 de la cire de modelage d’une sculpture de François Rude, Le Maréchal Ney (FZ11558) au microscope optique en lumière naturelle avant test (à gauche) et après coloration au lugol mettant en évidence la présence d’amidon (©C2RMF, Yannick Vandenberghe).

 

Fig.5 : Coupe stratigraphique 18235 de la polychromie de la guimpe de la Vierge (Vierge de Senonnes, C2RMF72895) au microscope optique en lumière naturelle avant test (à gauche) et après coloration au noir amide 2 (à droite) mettant en évidence la présence d’une émulsion grasse comme liant des couches picturales blanches (©C2RMF, Yannick Vandenberghe).

 

Fig.6 : Coupe stratigraphique 17302 de la polychromie des carnations du Saint Moine (C2RMF71046) au microscope optique en lumière naturelle avant test (à gauche) et après coloration au noir amide 3 (à droite) mettant en évidence l’utilisation d’une colle animale dans la préparation (©C2RMF, Yannick Vandenberghe).

 

Fig.7 : Coupe stratigraphique 13789 de la polychromie des métopes de la galerie des glaces du château de Versailles au microscope optique en lumière naturelle (à gauche) et sous lumière filtrée, filtre FITC, avant test (au centre) et après coloration avec une solution d’Alexa fluor 488 (à droite) (©C2RMF, Yannick Vandenberghe).

 

Fig.8 : Coupe stratigraphique 18631 de la polychromie des carnations d’une Vierge de pitié (C2RMF71524) au microscope optique en lumière naturelle (en haut à gauche) et sous lumière filtrée, filtre FITC, avant test (en haut à droite), après coloration avec une solution de DCF, dichlorofluorescéine, (en bas à gauche) et après coloration avec une solution de Rhodamine 123 (en bas à droite) (©C2RMF, Yannick Vandenberghe).

 

Note 1 : liste des fluorochromes

 

Détection des protéines : FITC (Fluorescein isothiocyanate), Alexa Fluor 488

Détection des lipides : DCF (2,7-Dichlorofluorescein), Rhodamine 123, Rhodamine B

Détection des polysaccharides : TTC (triphényltétrazolium chloride)

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