Obraz pęka w siatkę przez stulecia. Rozstaw rys zależy od grubości farby

Na starym obrazie olejnym twarz bywa pokryta siatką cienkich rys, jak skóra, która przeschła na słońcu. Wyglądają na przypadkowy skutek starości, tymczasem odstępy między nimi nie są przypadkowe. Modele fizyczne wskazują, że zależą głównie od grubości warstwy farby i gruntu, a farba olejna kurczy się przez stulecia, więc siatka gęstnieje długo po tym, jak malarz odłożył pędzel.

Co właściwie pęka

Konserwatorzy nazywają to kraquelurą. Chodzi o sieć pęknięć, która powstaje w warstwie farby, gdy ta starzeje się i kurczy. National Gallery w Londynie opisuje ją jako zjawisko niemal powszechne: obrazy sztalugowe w większości technik, szczególnie tempera jajowa i olej, pękają w rozgałęzioną sieć, a rysy przechodzą często również do werniksu^[1]. W jasnych partiach pęknięcia wypełniają się kurzem i brudem, więc właśnie tam widać je najwyraźniej.

Farba olejna nie wysycha raz na zawsze

Farba to pigment zawieszony w spoiwie. W malarstwie olejnym spoiwem jest olej, najczęściej lniany, który twardnieje nie przez odparowanie wody, ale w reakcji z tlenem z powietrza. Utlenianie nie kończy się w chwili, gdy powierzchnia przestaje się kleić. Z filmu ubywają drobne cząsteczki, jego szkielet gęstnieje, farba sztywnieje i coraz słabiej znosi rozciąganie^[2]. Do tego dochodzi stały skurcz.

Jego skalę pokazało badanie warstwy farby z XVII-wiecznego obrazu tablicowego wykonane mikrotomografią rentgenowską. Farba zajmowała 82 procent powierzchni, resztę stanowiły pęknięcia. Po przeliczeniu wyszło, że po ponad trzystu latach wysychania film skurczył się liniowo o około 9 procent. Farba jajowa z XV-wiecznego obrazu z bazyliki Mariackiej w Krakowie, zmierzona na skanach mikroskopowych w tej samej pracy, skurczyła się o około 8 procent, a pęka już przy odkształceniu rzędu 0,1 procent (przy wilgotności 50 procent). Kurczy się więc wielokrotnie bardziej, niż potrafi się odkształcić, i musi pęknąć.

Dwa rodzaje pęknięć, dwa kierunki

Pod farbą leży grunt, czyli kreda zmieszana z klejem zwierzęcym, znana jako gesso. Grunt wysycha z wody i kurczy się trwale, a proces dopełnia się podczas kolejnych cykli wilgotności: warstwa gruba na milimetr osiąga stan końcowy po około trzydziestu takich cyklach. Spękania z wysychania gruntu powstają więc w ciągu pierwszych lat życia obrazu, kiedy podłoże pracuje w klimacie, którego nikt nie kontroluje.

Drugą rodzinę tworzą pęknięcia starcze. Drewno tablicy pęcznieje i kurczy się razem z wilgotnością powietrza, ale nierówno: w poprzek słojów zmienia wymiary najsilniej, w kierunku promieniowym o połowę słabiej, a wzdłuż słojów prawie wcale. Grunt i farba nie nadążają za tym ruchem, więc powstają długie rysy biegnące wzdłuż słojów, a spękania gruntu układają się w siatkę prostokątnych wysp. Na płótnie mechanika jest inna: przy sprężystych blejtramach naprężenia skupiają się w narożnikach i pęknięcia biegną tam prostopadle do przekątnej, na obszarze kilku procent jej długości, a rysy w środku obrazu pochodzą raczej ze skurczu farby niż z wahań wilgotności^[3].

Obie rodziny mogą wystąpić na jednym obrazie i wtedy jedna przecina drugą. W XV-wiecznej temperze z Krakowa drobne spękania farby powstały pierwsze, a szerokie pęknięcia gruntu przecięły je później. W obrazie olejnym na desce bywa odwrotnie: grunt pęka wcześnie, w prostokątne wyspy, a farba dokłada własne, cieńsze rysy przez następne stulecia. Kolejność zdarzeń da się więc odczytać z samego rysunku spękań.

Dlaczego rysy nie mnożą się bez końca

Gdyby pęknięcia przybywały z każdym rokiem skurczu, obraz rozpadłby się na pył. Tak się nie dzieje, bo w cienkiej warstwie przyklejonej do podłoża działa mechanizm znany z pękających skał i wysychającego błota. Kiedy odstęp między dwiema rysami jest już mały, napięcie w środku między nimi spada i zmienia znak: materiał jest tam ściskany, więc nowe pęknięcie nie ma się z czego zacząć. Układ dochodzi do nasycenia, a potem istniejące rysy już tylko się otwierają.

Ten stan da się opisać liczbami. Odstęp między pęknięciami podzielony przez grubość warstwy ustala się w modelu na około 3 dla tempery jajowej, około 4 dla farby olejnej i od 4,5 do 6 dla gruntu. W gruncie nasycenie pojawia się, gdy odstęp przekracza około pięć grubości warstwy, niezależnie od tego, jak duży był skurcz^[4]. Brzmi to jak ćwiczenie z fizyki, ale ma konkretny sens: geometria siatki niesie informację o grubości warstw, których nie da się zmierzyć bez ingerencji w obraz. Grubszy grunt ogranicza też reakcję płótna na wilgoć i sam z siebie czyni obraz mniej podatnym na zmiany klimatu.

Gęsto spękany obraz mniej się boi

Z tego samego mechanizmu wynika wniosek sprzeczny z intuicją. Obraz tablicowy z rozwiniętą siatką spękań jest znacznie mniej wrażliwy na wahania klimatu w muzeum niż obraz nietknięty, bo jego warstwy mają za sobą większość skurczu, a gęsta siatka rozładowuje naprężenia. Autorzy pracy z 2020 roku zwracają przy tym uwagę na praktyczny skutek: normy klimatyczne dla muzeów wyznaczono, przyjmując za granicę moment zainicjowania pęknięcia w materiale nowym i zdrowym, więc dla starych obiektów mogą być ostrzejsze, niż wymaga tego ich stan.

Szerokość rys i pytanie o autentyczność

Szerokość rys też daje się policzyć. Zespół z laboratorium FAST pod Paryżem pokazał na warstwach koloidalnych i na rzeczywistej warstwie malarskiej, że rozwarcie pęknięcia zależy od grubości wysychającej warstwy oraz od tego, jak mocno trzyma się ona podłoża; model zgadza się z pomiarami w obu przypadkach^[5]. Autorzy piszą wprost, że chodzi o metodę przydatną w badaniu autentyczności. Jak zauważa przegląd z 2024 roku, wzory spękań różnią się między tradycjami malarskimi i epokami, więc sam układ rys bywa wskazówką, skąd obraz pochodzi.

Wskazówką, nie dowodem. Model zakłada sprężyste zachowanie warstw, a właściwości farby zależą od pigmentu: inaczej pęka błękit azurytowy, inaczej biel ołowiana. Zmierzone obrazy to pojedyncze przypadki, nie reprezentatywna próba. Dlatego siatkę czyta się razem z technologią, historią i analizą warsztatu, a nie jako samodzielny podpis autora.

Portret z 1750 roku, którego fragment widać na zdjęciu, nosi siatkę tak gęstą, że skóra wygląda na pomarszczoną. To zapis blisko trzech stuleci: kurczenia się oleju, pracy drewna i płótna, wilgotności w kolejnych miejscach, w których obraz wisiał. Spękania nie są więc wyłącznie uszkodzeniem, które trzeba zatrzymać. Są też jednym z niewielu śladów, jakie obraz zostawia po własnej fizyce.

Źródła

1. The National Gallery, London, „Craquelure”, glossary. https://www.nationalgallery.org.uk/paintings/glossary/craquelure
2. S. Antropov, Ł. Bratasz, „Development of craquelure patterns in paintings on panels”, Heritage Science 12, 2024, art. 89. https://doi.org/10.1186/s40494-024-01189-2
3. M. Bury, Ł. Bratasz, „Development of craquelure patterns in paintings on canvas”, Heritage Science 12, 2024, art. 375. https://doi.org/10.1186/s40494-024-01493-x
4. Ł. Bratasz, K. G. Akoglu, P. Kékicheff, „Fracture saturation in paintings makes them less vulnerable to environmental variations in museums”, Heritage Science 8, 2020. https://doi.org/10.1186/s40494-020-0352-0
5. M. Léang, F. Giorgiutti-Dauphiné, L.-T. Lee, L. Pauchard, „Crack opening: from colloidal systems to paintings”, Soft Matter 13, 2017, s. 5802-5808. https://doi.org/10.1039/c7sm00985b
6. Zdjęcie: Jean-Marc Nattier, „La Comtesse de Tillières”, 1750, Wallace Collection, P453, fragment; fotografia z Wikimedia Commons, domena publiczna (PD-Art). Kadr zmieniony przez przycięcie do formatu 16:9. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jean-Marc_Nattier,_The_Comtesse_de_Tilli%C3%A8res_(1750;_detail;_after_retouching)_-_01.JPG