Espèce de papillon à ailes claires Ithomia diasia (à gauche). La transparence des ailes est principalement due à la réduction de la largeur des écailles (en bas à droite : écailles ressemblant à des poils fourchus) et est renforcée par la présence de nanoprotubérances sur la membrane de l'aile (en haut à droite).
Le pôle « Couleurs et effets visuels » du CRCC a pour mission de développer les connaissances autour de l’apparence (couleur, brillance, transparence, iridescence…) des matériaux et des objets du patrimoine.
Le pôle a fait le choix de privilégier des analyses non destructives, non invasives et sans contact. Les techniques optiques, utilisant la lumière (au sens large du terme) comme sonde sont en effet d’excellents candidates pour ce type d’analyses.
Celles-ci sont basées sur l’interaction de rayonnements avec la matière, principalement des rayonnements électromagnétiques dans la gamme de longueurs d’onde allant de l’ultraviolet à l’infrarouge moyen. Ces mesures spectrales de la lumière réfléchie, transmise, diffusée, absorbée, voire émise peuvent être ponctuelles ou couplées à de l’imagerie (chaque pixel de l’image contient un spectre de haute résolution) grâce à des imageurs hyperspectraux. Le pôle est équipé de deux spectrophotomètres (portable et de paillasse), d’un fluorimètre et de deux imageurs hyperspectraux dans la gamme visible et proche infrarouge. A ces données expérimentales, qui nécessitent des traitements plus ou moins complexes, sont couplés des développements de modèles optiques permettant soit la prédiction directe des propriétés optiques, soit l’identification ou la cartographie moins ambiguë de certains constituants ou tout au moins leur différenciation.
Les thématiques de recherche du pôle « Couleurs et Effets visuels » concernent :
Au sein du pôle, les recherches sont menées par Christine Andraud, Anne Michelin et Aurélie Tournié. Depuis janvier 2022, Christine Andraud a pris la fonction de directrice du CRC et Anne Michelin de responsable du pôle.
L’apparence et notamment la couleur sont des notions qui peuvent être étudiées sur tout type d’objet et de matériau. Cependant, 2 axes principaux se dégagent pour le pôle selon le type d’objet étudiés : les collections naturelles et les documents graphiques.
L’axe « collections naturelles » est essentiellement centré sur l’étude des insectes et oiseaux présentant des effets visuels particuliers liés à leurs propriétés structurales, mais de plus courtes études ont également été menées sur des os ou des plumes colorées de manière pigmentaire. L’étude des insectes et oiseaux à effets visuels particuliers est née de la collaboration avec les biologistes Marianne Elias de l’ISYEB (MNHN) et Doris Gomez du CEFE à Montpellier. Cette recherche, typiquement interdisciplinaire vise à comprendre les mécanismes optiques et les structures morphologiques créant un effet visuel particulier, à mesurer ce dernier, afin de comprendre son rôle dans la communication (inter/intra espèce) et son évolution. Ce travail collaboratif a notamment mené au dépôt d’une ANR en 2016, Clearwing et un projet financé l’HFSP (Human Frontier Science Program).
L’axe « documents graphiques » consiste aussi bien en l’analyse de documents historiques afin de répondre aux questionnements d’historiens ou de conservateurs qu’à des études plus fondamentales sur le traitement des données spectrales des couches picturales. Deux objectifs majeurs sont recherchés dans l’étude des documents graphiques :
- caractériser et cartographier les matériaux constitutifs des manuscrits (pigments, colorants, encres…) - améliorer la lisibilité de textes aujourd’hui difficilement déchiffrables pour différentes raisons (censure, dégradation, réutilisation du support…) ou mettre en évidence des tracés sous-jacents en privilégiant les techniques d’analyse non-destructive et sans contact.
Plusieurs études de documents graphiques ont été menées, associant les instruments du pôle à d’autres techniques d’analyse complémentaires (Spectroscopies Raman et Infrarouge à Transformée de Fourier, XRF): Le codex Borbonicus, les lettres de Marie Antoinette, la Mappa Mundi, les manuscrits du Mont Saint-Michel…
Ces travaux ont conduit à des questionnements fondamentaux, tels que l’influence des propriétés morphologiques sur les propriétés optiques de couches picturales ainsi que la notion de distance spectrale, distance à ce jour non définie de manière satisfaisante. Ces questionnements ont menés à une collaboration avec les mathématiciens/numériciens de l’équipe ICONES du laboratoire Xlim de Poitiers conduisant à un projet financé par l’ANR Digipi.
Des études portant sur d’autres objets de collections sont également menées, étudiées suivant la méthodologie habituelle de l’équipe (mesure/ modélisation). C’est le cas du projet interdisciplinaire AORUM qui vise ainsi à étudier l’usage de l’or comme matériau pictural aux XVIe et XVIIe siècles en Europe occidentale. Plus spécifiquement pour le pôle couleur, l’objectif est de mesurer et de modéliser les propriétés optiques des différentes techniques de dorure.
IPERION HS* est un consortium de 24 partenaires de 23 pays qui contribue à établir une infrastructure de recherche paneuropéenne sur la science du patrimoine. Il offre une formation et un accès à un large éventail d’instruments, de méthodologies, de données et d’outils scientifiques de haut niveau pour faire progresser les connaissances et l’innovation dans le domaine des sciences du patrimoine.
Ce consortium a créé un laboratoire mobile (MOLAB), qui consiste en des laboratoires clés répartis dans 10 pays européens offrant un accès cohérent, dans le cadre d’une structure de gestion unifiée, à un ensemble d’équipements mobiles et de compétences connexes, pour des mesures non destructives in situ d’œuvres d’art, de collections, de monuments et de sites.
Dans ce cadre, l’imageur hyperspectral dans le domaine de l’infrarouge du pôle ainsi que son personnel fait partie de ce MOLAB. Nous réalisons entre 1 à 3 missions sur site par an depuis 2017.
Le pôle a mis en place un module de M2 pour les étudiants inscrits dans le parcours muséologie des sciences de la nature et de l’homme du master Biodiversité, Ecologie et Evolution du MNHN qui se propose d’examiner la notion de couleur selon différentes facettes dans leurs aspects théoriques et pratiques.
Les membres du pôle interviennent régulièrement dans différentes formations pour aborder des notions autour de la couleur ou sur les techniques de spectroscopie de réflectance ou d’imagerie hyperspectrale (Master en Ingénierie optique de Sorbonne Université, Inp, Ecole doctorale du MNHN, école d’été OPUS ).
