Mit einer auf den ersten Blick ungewöhnlichen Methode wollen Forscher entschlüsseln, welche Farben alte Meister für ihre Gemälde eingesetzt haben: Pigmente machen sich in einem gewissen Rahmen geräuschvoll bemerkbar, wenn Licht auf sie fällt – und die Fotoakustische Infrarotspektroskopie übersetzt sie für Forscher wie Ian Butler von der McGill University in Montreal in wahrnehmbare Signale.

Bei der Methode erwärmt die Lichtabsorption lokal ein abgeschlossenes Gasvolumen über der Probe, was sich als Druckanstieg in der Messzelle bemerkbar macht. Ist die Anregung periodisch, so überträgt sich die Druckänderung ebenso periodisch und lässt sich als Schallwelle mit Hilfe eines Mikrofons messen – die Frequenz der Welle erlaubt Rückschlüsse auf das erwärmte Pigment.

"Kuratoren und Restauratoren müssen die chemische Zusammensetzung der Pigmente kennen, denn nur dadurch können sie einschätzen, wie die Farben auf Sonnenlicht oder Temperaturveränderungen reagieren", sagt Butler. Und nur dieses Wissen gewährleiste die sachgerechte Aufbewahrung und Restaurierung teils jahrhundertealter Gemälde. Die von dem Wissenschaftler und seinen Kollegen eingesetzte Technologie basiert auf einer ebenfalls bereits etwas älteren Entdeckung von Alexander Graham Bell. Dieser hatte 1880 bemerkt, dass Feststoffe Töne aussenden, wenn sie Sonnenlicht, infraroter oder ultravioletter Strahlung ausgesetzt werden. Butlers Team nutzte diesen Effekt nun erstmals für die Analyse anorganischer Farbpigmente von Bildern.

Mit Hilfe der Spektroskopie ermittelten sie die Tonfrequenzen von zwölf historisch wichtigen Farbstoffen, die bevorzugt von alten Meistern verwendet worden waren, darunter Preußisch Blau, Kobaltblau, Viridian – ein Grünton –, Chromatgelb oder Rostrot (Eisenoxid). Sie bilden nun die Basis einer Datenbank, die zukünftig die Farbanalyse von Gemälden erleichtern soll. (dl)