2014-15年度竞赛冠军Paul Brack报道阿克苏诺贝尔与梵高博物馆丰富多彩的合作

像他那个时代的其他画家一样,文森特·梵高非常清楚他作品中的色彩是短暂的。他在写给自己的兄弟、艺术品交易商提奥(Theo)的信中写道,画作会像花朵一样凋谢。在另一篇文章中,他评论说,因为他的颜色不稳定,“更有理由把它们用得太鲜艳——时间只会让它们变得太淡。”现在,在梵高去世125年之后,荷兰阿姆斯特丹梵高博物馆的保管员正与阿克苏诺贝尔的科学家们合作,逆转时间的影响,展示梵高第一次作画时的画作。

光与影

在阿姆斯特丹以南约20英里的小镇萨森海姆(Sassenheim),从木板到车门,数以千计色彩鲜艳的表面都沐浴在阳光下。美丽的色彩阵列看起来像一个艺术装置,但实际上它是阿克苏诺贝尔的户外环境测试区,在那里评估新产品的耐用性。

阿克苏诺贝尔公司

在阿克苏诺贝尔位于荷兰萨森海姆的工厂,各种颜色的外套经受住了风雨的考验

这个测试区域是Peter Rotteveel工作的重要组成部分。他领导着色彩基础设施和处理团队,他的角色是确保当客户购买产品时,他们得到的正是他们期望的颜色。罗特维尔解释说,这可能很棘手,因为颜色是动态的,取决于照明条件;在热释光照明下,房子里的油漆颜色和在阳光下的颜色是不一样的。顾客可以分辨出其中的差别:人眼可以分辨出几乎令人难以置信的300万种不同的颜色。

为了解决这个问题,罗特韦尔转向了光谱学。阿克苏诺贝尔调色板中的每种颜色都有一个标准,对于每种标准,该公司250,000种颜色的数据库中都有一个可见区域反射光谱。因此,任何产品的颜色都可以通过记录其反射光谱并将其与数据库中的标准进行比较来检查。在控制照明条件下,也要进行视觉检查。这确保了顾客为他们在风扇平台上的卧室挑选的颜色与他们购买的油漆罐里的颜色一致。

但照明只是需要考虑的变量之一。例如,不同的表面(木材、石膏、砖)需要不同类型的涂料,这些涂料的不同成分也会影响颜色:乳化漆以水为溶剂,以丙烯酸聚合物为粘结剂,而光泽漆则以白酒为溶剂,以醇酸聚合物(由酒精和有机酸衍生而来)为粘结剂。因此,如果我想把我的整个房子里里外外都涂上“茉莉花微光”,我需要几种不同的涂料,每种涂料的配方都不一样(可能还需要不同的颜料,这取决于它们与涂料中其他元素的兼容性)。

从历史上看,对色彩科学家来说,为每一种颜料创建配方都是一项相当耗时的工作,他们必须通过迭代过程来完成。然而,近年来,计算工具使涂料制造商能够创建定制配方,只需按一下按钮,就可以为人们提供他们想要的确切涂料颜色。

任何你喜欢的颜色

如果涂料组分在不同波长处吸收(K)和散射(S)的光量已知,则可以预测涂料的反射率谱。第一阶段是创建一个涂料成分K和S值的数据库,可以通过测量每种单独的成分与白色标准混合的反射率(R)来获得年代~ 1和K年代~ 0),然后使用Kubelka-Munk方程提取该成分的K和S值(Kp和Sp):

其中C是质量比。这些组分的任何混合物的光谱都可以使用邓肯规则来预测,该规则指出,在给定波长下,每种组分的浓度乘以K和浓度乘以S的总和将得到该特定波长的反射率值。对每一个可见光波长重复这一过程,就会产生一个预测的反射光谱,用这个就可以推断出涂料的预期颜色。这种方法的一个问题是,Kubelka-Munk理论假设涂料成分的理想混合,但颜料经常漂浮到顶部,或发生絮凝,因此预测的反射光谱与实验得到的光谱不完全匹配。因此,配方必须进行调整,以尽可能接近所需的颜色(或至少接近到我们的眼睛无法分辨)。

从视野中消失

阿克苏诺贝尔的色彩科学家Margot Vlot解释说,利用Kubelka-Munk理论(见图表)和光谱数据库,可以预测由特定配方生产的涂料的反射光谱,从而预测其颜色。

但反过来也有可能:颜色匹配软件可以从反射光谱开始,并建议产生匹配涂料的成分。例如,如果你的汽车上有划痕,这将确保新漆看起来和旧漆完全一样。

大卫Lichtner。梵高博物馆(梵高基金会)提供的原画

今天,阿尔勒附近的“鸢尾花田”(Field with iris)显示出蓝色的花朵,而这里曾经是紫色的

2014年,阿克苏诺贝尔(AkzoNobel)使用同样的方法,以文森特·梵高(Vincent van Gogh)的作品为灵感,设计了一款调色板。阿克苏诺贝尔公司的高级全球色彩设计师Willeke Jongejan和她的团队从科学家提供的众多颜色中选择了他们认为最能反映梵高使用的颜色,从而开发了一系列颜色。结果就是从“向日葵黄”到“虹膜蓝”的10种颜色。

但正如梵高自己所指出的(事实上,这似乎是有意为之),我们今天看到的颜色不一定与他所看到的颜色相同,这就提出了一个更为复杂和令人兴奋的挑战:将梵高的画作想象成他第一次作画时的样子。

例如,“虹膜蓝”的灵感来自有鸢尾花的田野这幅画于1888年,创作于法国阿尔勒。这幅画最近在阿姆斯特丹的梵高博物馆展出,在首席保管员埃拉·亨德里克斯的带领下,花了18个月的时间进行了艰苦的修复工作,去掉了泛黄的清漆。

在这幅画的田园风光中,花朵构成了前景——蓝色的边界围绕着田野和树木。但在记录阿尔勒之旅的信件中,梵高描述的是紫罗兰花,而不是蓝色。他还描写了红色的罂粟花和黄色的毛茛花,这两种花在今天的画中都找不到。这让专家怀疑这幅画的颜料可能已经降解了。

十年来,研究人员一直在研究梵高消失的黄色和红色。壳牌公司科学家最近对梵高画作的研究卧室揭示了这幅画的蓝色墙壁最初可能是紫色的。在这种情况下,颜色的变化是“红湖”色素降解的结果。这些色素是黄蒽染料的混合物,如伊红和红红。虽然最初会呈现出鲜红色,但随着时间的推移,伊红和红红素会发生光降解,更糟糕的是,梵高将它们涂在氢氧化铝的基础层上,氢氧化铝催化了这一过程。的数字可视化卧室就像梵高完成时的样子,现在可以在梵高博物馆看到。

阿克苏诺贝尔和他们的合作者也想做同样的事情有鸢尾花的田野.参与该项目的阿克苏诺贝尔色彩科学家埃里克·基什内尔(Eric Kirchner)解释说,第一个任务是为这幅画的每一个像素获取反射光谱,总共170万像素。他们现在正在将这些光谱与阿克苏诺贝尔数据库进行匹配,以找出每个像素中所含的色素。这可能很困难:原始颜料甚至可能不存在于数据库中,因此,历史学家和自然资源保护主义者必须根据梵高当时可能使用的颜料来推断潜在的候选颜料。为了帮助研究,他们使用了对这幅画进行x射线荧光分析的化学线索,这些分析揭示了每个像素的元素组成。

在上面

阿克苏诺贝尔的化学家将制作这些预期的涂料混合物,以确定它们是否匹配,然后需要进一步研究,以确定这些颜料是19世纪80年代的原始颜料还是降解产物,如果是降解产物,则是由它们降解的物质制成。埃里克和他的同事们希望这种方法最终能恢复画作中丢失的罂粟花和毛茛花。

人们可以把自己的房子和汽车涂成自己想要的任何颜色,而这项看似平凡的技术现在却被用来解开世界上最著名画作之一的秘密,这是很不寻常的。

也许下次当你在当地的DIY商店经过那台看似无害的着色机时,你会欣赏其中的艺术。

保罗·布拉克是拉夫堡大学的博士生2014-15年度科学传播大赛优胜者