NICAS brengt verschillende disciplines uit de kunstgeschiedenis en de conservering van kunstobjecten samen met de natuurwetenschap. Binnen deze financieringsronde werd financiering toegekend aan vier onderzoeksprojecten en vier kiemprojecten voor in totaal 1,5 miljoen euro. De focus lag daarbij op data science.

3D understanding of degradation products in paintings

Onderzoek onder leiding van dr. Katrien Keune (Rijksmuseum en HIMS)

Partners: Universiteit van Antwerpen, Universiteit Utrecht

Schilderijen zijn aan veranderingsprocessen onderhevig en gaan er in de loop van de tijd anders uitzien dan oorspronkelijk door de kunstenaar bedoeld. In dit onderzoek willen we deze veranderingen, specifiek de degradatie van arseen- en loodhoudende pigmenten, in een schilderij in 3D in beeld brengen. Een beter begrip van deze degradatieprocessen is noodzakelijk om deze processen te kunnen vertragen of volledig te stoppen.

Om dit te bereiken wordt er gebruik gemaakt van data-fusie technologie, een technologie die al bij onderzoek naar heterogene katalysatoren wordt gebruikt om diverse soorten van beeldvormende informatie in 3D met elkaar te combineren. Macroscopische en microscopische beelden van het schilderij en de verflagen, spectroscopische informatie van verfcomponenten en 3D-dichtheidsvolumes van de verf zullen worden gecombineerd met computertomografie. Het 3D-model dat hierdoor ontstaat geeft een beeld van de verfsamenstelling en de degradatie- en migratieprocessen in het schilderij in relatie tot het schilderijoppervlak.

Dergelijke kennis is relevant voor restauratoren om de zichtbare verschijnselen van verfdegradatie beter te interpreteren en tot betere conserveringsbehandeling te komen. Kunsthistorici kunnen met de 3D-modellen de opbouw van de verflaagstructuur beter interpreteren en zo meer inzicht krijgen in de door de kunstenaar gebruikte technieken.

Irradiation Passport for Art

Kiemproject van dr. Moniek Tromp (HIMS)

Partners: Rijksmuseum, Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed

Kunstvoorwerpen worden steeds vaker blootgesteld aan ioniserende straling. Moderne analyse technieken maken gebruik van interacties tussen fotonen, elektronen of ionen en het materiaal om te onderzoeken uit welke materialen het voorwerp bestaat. Interactie betekent dat de bestraling permanente of tijdelijke, zichtbare of onzichtbare veranderingen teweegbrengt. De consequenties van de analyses in termen van stralingseffecten zijn nog onvoldoende bekend, zoals bleek tijdens een recente technische bijeenkomst in Amsterdam van het internationale atoomagentschap (IAEA) in 2017. Blootstelling aan straling is cumulatief, dit betekent dat eerdere blootstelling de objecten of monsters mogelijk heeft veranderd, wat behandeling in de toekomst beïnvloedt. Daarom hebben kunstvoorwerpen en monsters die voor onderzoek worden gebruikt een stralingspaspoort nodig, waarin de plaats, totale blootstelling en omstandigheden waarin de straling is gebruikt vermeld worden. . Zonder zo’n stralingspaspoort worden objecten mogelijk aan teveel straling blootgesteld, kunnen uitkomsten van onderzoek verkeerd geïnterpreteerd worden, en is onderzoek naar de effecten van straling op kunstvoorwerpen niet goed mogelijk. Daarom wil het IPA project een stralingspaspoort ontwikkelen voor kunstvoorwerpen en monsters die worden gebruikt bij onderzoek, en het paspoort in het conserveringsveld implementeren. Ook wordt het passpoort wordt getest in een pilotstudie, waarin een goed gekarakteriseerd monster (wol gekleurd met kleurstoffen) wordt bestraald met verschillende stralingsbronnen en eventuele veranderingen worden bestudeerd. Het project wordt geleid door conserverings-onderzoekers, scheikundigen en een conservator en wordt ondersteund door een internationaal team van experts, waarin belangrijke synchrotron-instituten en onderzoeksinstituten op het gebied van conservering vertegenwoordigd zijn.

CarpetACT: Automated interpretation of X-radiographs and CT scans to assess Islamic carpet construction

Kiemproject van prof. dr. ing. Maarten van Bommel (HIMS)

Partners: Rijksmuseum, AMC

Geknoopte tapijten uit het nabije Oosten zijn opmerkelijke kunstobjecten en rijke historische bronnen. De bestudering van hun complexe kenmerken kan veel vertellen over de datum, de context en de samenlevingen waarin ze werden geproduceerd. Kunsthistorici richten zich meestal op de visuele beschrijving van het ontwerp en de weefstructuur van deze tapijten, maar dit is een nogal subjectief en vooral tijdrovend proces. Nieuwe analysemethoden die deze benadering kunnen verbeteren, automatiseren en daarmee versnellen zijn noodzakelijk, zodat nauwkeuriger kunsthistorische interpretaties kunnen worden verkregen.

Dit project is een interdisciplinaire samenwerking tussen kunstgeschiedenis, analytische en datawetenschappen. Het doel is het weefselonderzoek van deze complexe tapijten te verbeteren en versnellen zodat technisch details zoals de spin van draden; het draad en de twist van garens; de draadtelling en de dichtheid; en de weefstructuur van scheringen, inslagen en het poolweefsel snel en betrouwbaar beschikbaar komen. Niet-invasieve analytische technieken, X-radiografie en CT-scanning worden geëvalueerd m.b.v. 16de en 17de eeuwse geknoopte tapijten of fragmenten daarvan, die behoren tot de collectie Rijksmuseum. Machine-learning methoden worden ontwikkeld om digitale foto's van deze objecten en de grote hoeveelheid data, die worden verkregen met X-radiografie en CT-scanning, te verwerken en te vergelijken.

Binnen deze haalbaarheidsstudie wordt vooral onderzocht wat de mogelijkheden en beperkingen zijn van de bovengenoemde technieken en in hoeverre data science het interpretatieproces kan versnellen. Indien succesvol, dan zal deze benadering een waardevolle bijdrage leveren aan het historische onderzoek en vooral het technische deel hiervan versnellen en automatiseren.