Badania prowadzone przez dr. hab. Tomasza Łojewskiego z Laboratorium Badań Dziedzictwa na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH mają m.in. odpowiedzieć na pytanie, jak uchronić najcenniejsze zabytki sprzed setek albo i tysięcy lat przed zniszczeniem przez czas i światło, a także jak właściwie je przechowywać i eksponować, by ich nie naruszyć. Naukowiec odczytuje też niewidoczne treści manuskryptów, druków i obrazów.
„Krzyk” w czarnej sali
Tomasz Łojewski zbadał już m.in. egipskie sarkofagi z VIII–X w. p.n.e., szkice Rafaela z XV w., pracę „Epifania” Michała Anioła z XVI w., Biblię Gutenberga z XV w., pozostawiony na początku XX w. na biegunie południowym list Amundsena do króla Haakona VII – świadectwo walki o pierwszeństwo odkrywcy, zapisy z posiedzenia Sejmu tworzące tekst Konstytucji 3 maja z 1791 r., a także pacta conventa – pisemne zobowiązanie wybranego w wolnej elekcji króla zawierające obietnice, których niedopełnienie groziło utratą tronu.
– W 1573 r. Henryk Walezy podpisał w Paryżu przywieziony mu z Polski dokument, ale atrament, w którym zamoczył pióro, wyblakł i dzisiaj prezentuje się niewyraźnie. Jako wychowanek Akademii Krakowskiej z przyjemnością podjąłem się uczytelnienia podpisu króla, który obiecywał m.in. internacjonalizację studiów i dofinansowanie tej uczelni – mówi naukowiec.
Za najbardziej prestiżowe dzieła malarskie, które badał, uważa obrazy Edvarda Muncha, w tym kilka wersji słynnego „Krzyku”.
– Muzeum Muncha w Oslo planowało przenosiny do nowego, większego budynku – co się stało w zeszłym roku. Dzięki tej zmianie całość spuścizny artysty miała być prezentowana przez 12 godzin dziennie siedem dni w tygodniu, czyli dawki światła byłyby dużo większe, niż te obiekty widywały, rotując między magazynem i ekspozycją. W związku z tym w 2021 r. zaproszono mnie ze sprzętem na dwie dość długie kampanie pomiarowe. Wykonałem badania kilkudziesięciu obrazów i rysunków. Ich wyniki w odniesieniu do najbardziej znanego dzieła pędzla Muncha, czyli „Krzyku”, wpłynęły na aranżację odrębnej, niedużej sali, w której prezentowane są obecnie trzy wersje obrazu. Podłogę, ściany i sufit tego pomieszczenia pomalowano na czarno. Obrazy nie są eksponowane jednocześnie: jeden jest odsłonięty na ograniczoną liczbę godzin, a dwa zasłonięte roletą. Zwiedzający nie widzą więc wszystkich wersji „Krzyku” w jednym momencie ze względu na konieczność ograniczania czasu wystawiania arcydzieł na światło. Rytm, w jakim są pokazywane każdego dnia, jest wprost wzięty z wyników pomiarów, które wykonałem – opowiada naukowiec.
Polacy bezkonkurencyjni w swojej niszy
Tomasz Łojewski prowadzi badania stosunkowo nową metodą badawczą mikrofedometrii (MFT) przy użyciu aparatu mikrofedometrowego.
– Mikrofedometria pozwala na określenie odporności zabytku na działanie światła w sposób nieniszczący. Badane tą techniką mogą być m.in. manuskrypty, druki, akwarele, a także obrazy czy zabytkowe tkaniny. Mikrofedometria pozwala skrócić czas wykonania badania światłotrwałości z dni do minut i co szczególnie ważne – nie pozostawia śladów wykonanych testów – wyjaśnia naukowiec z AGH.
Mikrofedometria mierzy zmianę barwy w trakcie testów starzeniowych, w których obiekt oświetlany jest punktowo światłem o mocy ponad 10 mln luksów (dla porównania: w galeriach sztuki stosuje się oświetlenie 50–200 luksów). Dzięki temu, że punkt pomiarowy ma średnicę zaledwie pół milimetra, zmiany barwy powstające w trakcie badania nie są dostrzegalne ludzkim okiem. Pomiary mikrofedometryczne pozwalają przewidzieć, jak zmieni się badana barwa w wyniku ekspozycji na światło. Muzealnicy wykorzystują tę technikę m.in. do tworzenia planów przechowywania i prezentacji zbiorów.
Tomasz Łojewski jest współtwórcą mikrofedometrów, a Instytut Fotonowy z Krakowa – jedynym producentem tego sprzętu. Polacy podbijają nim zagraniczne rynki – już około 50 aparatów pracuje w 15 krajach.
– Żartujemy, że udało się nam zdobyć Koronę Himalajów, ponieważ nasze przyrządy są wykorzystywane w najbardziej prestiżowych instytucjach – w Bibliotece Kongresu USA, Muzeum Sztuki Nowoczesnej w Nowym Jorku, Muzeum Brytyjskim, na uniwersytetach Yale i Harvard, w Getty Conservation Institute w Los Angeles, w Muzeum Historii Polski, a także w Australii, Chinach, na Tajwanie, w Katarze – wymienia badacz.
Przy okazji swojej działalności naukowej prezentuje możliwości tej aparatury.
– To sposobność, żeby reklamować sprzęt, ale sprawy idą trochę efektem kuli śnieżnej, bo sporo instytucji, także opiniotwórczych w świecie konserwatorskim, już go wykorzystuje i jedni od drugich się dowiadują, skąd taki sprzęt można pozyskać. To nie jest wielkoskalowa produkcja, działamy w niszy, jednak w mojej opinii każde muzeum powinno mieć możliwość pomiaru światłotrwałości obiektów, które eksponuje, więc myślę, że te badania mają przyszłość i skala przedsięwzięcia ma szanse wzrosnąć – ocenia Tomasz Łojewski.
Z wojska do muzeum
Inną metodą wykorzystywaną przez Laboratorium Badań Dziedzictwa AGH jest obrazowanie multispektralne (MSI).
– To technika, w której przez rejestrację wielu monochromatycznych obrazów dla wąskich zakresów fali i ich późniejszą analizę statystyczną uzyskuje się nowe, syntetyczne obrazy w barwach fałszywych, na których możliwe bywa dostrzeżenie elementów niewidocznych zarówno okiem człowieka, jak i przy użyciu zwykłej fotografii – tłumaczy naukowiec.
Z tej techniki korzysta się głównie do uczytelniania manuskryptów, wydruków, map czy rysunków. Co ciekawe, MSI pozwala również wykryć przemalowania na obrazach lub rysunek wstępny na pracach malarskich powstałych w różnych technikach.
– MSI liczy już kilka dekad. Zaczęło się – jak w wypadku wielu innych wynalazków – od spraw związanych z wojskiem czy bezpieczeństwem. Wykorzystując obrazowanie multispektralne, wykonywano zdjęcia terenu, żeby odkryć zamaskowane pojazdy, stacje radarowe czy silosy z rakietami. Potem ta technika zeszła pod strzechy i jest wykorzystywana w przemyśle spożywczym do automatyzacji sortowania owoców na taśmie, gdzie pracowników zastępuje robot, którego okiem jest kamera multispektralna, lecz także w analizie dzieł sztuki i zabytków, w czym ja się specjalizuję. Budowałem zestawy do obrazowania dla kilku instytucji, by pomóc im np. w odczytaniu treści manuskryptów, które w wyniku jakichś zdarzeń stały się nieczytelne. Miałem przyjemność i honor pracować przy kilku projektach na zlecenie Muzeum Auschwitz-Birkenau w Oświęcimiu, które posiada kilka cennych rękopisów sporządzonych przez więźniów obozu i następnie ukrytych przez nich w słoiku czy termosie i zakopanych. Ponieważ dostała się do nich woda, uległy degradacji. Atramenty, którymi zostały spisane, rozlały się po kartkach. Odczytywałem je, stosując metodę obrazowania multispektralnego – opowiada Tomasz Łojewski.
Od arrasów po kryminalistykę
Chemik z wykształcenia uczynił badanie zabytków swoją naukową specjalizacją.
– Po doktoracie zacząłem się rozglądać za czymś nowym, chciałem zmienić tematykę. W 2000 r. na Wydziale Chemii UJ rozpoczęto akurat duży projekt badawczy związany z masową konserwacją druków. Ta satysfakcjonująca praca całkowicie mnie pochłonęła i przestawiłem się na badanie dzieł sztuki i zabytków. Do dziś przy Bibliotece Jagiellońskiej w Krakowie działa Klinika Papieru – w dużych reaktorach są tam odkwaszane książki, oprawne tomy gazet i inne obiekty z zasobów Jagiellonki i innych bibliotek – mówi naukowiec.
Wspomina też badania skoncentrowane wokół konserwacji jedynego w Polsce egzemplarza Biblii Gutenberga z XV w.
– Miałem przyjemność wykonać badania światłotrwałości wybranych elementów dzieła i zarejestrować obrazy multispektralne niektórych kart. Dobra wiadomość jest taka, że niską światłotrwałość mają jedynie linie tekstu, prawdopodobnie zapisane atramentem żelazowo-galusowym, na wyklejce zamocowanej na grzbiecie oprawy jednego z tomów. Inne testowane nośniki pisma, zdobienia i druk oraz sam papier wykazują dużo większą odporność na niszczące działanie światła – wyjaśnia Tomasz Łojewski.
Obecnie prowadzi badania arrasów w Pracowni Konserwacji Tkanin na Zamku Królewskim na Wawelu. W czasie ewakuacji w 1939 r. dzieła zostały zmoczone w skrzyniach transportowych – dziś jest to widoczne w postaci odbarwień na niektórych fragmentach tkaniny.
– Badamy arrasy metodą mikrofedometrii pod względem ich światłotrwałości oraz składu chemicznego i mikrobiologii, w czym wspierają nas naukowcy i naukowczynie z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki. Projekt potrwa jeszcze kilka miesięcy, ponieważ pracownia zdecydowała, żeby badaniom światłotrwałości poddać również nowe materiały – nici do naprawy arrasów. Konserwatorzy sami barwią włókna jedwabiu i wełny, które potem wykorzystują, a ja będę miał okazję zbadać ich światłotrwałość, żeby dobrane dzisiaj pod względem kolorystyki po dekadzie czy pięciu dekadach ekspozycji na światło nie odbarwiły się, nie zmieniły tonacji kolorystycznej i nie stały się przez to bardziej widoczne, źle dopasowane do miejsca, w którym zostały użyte – opowiada naukowiec.
Obie metody badań – mikrofedometria i obrazowanie multispektralne – służą głównie muzealnikom do opracowywania planów ochrony dziedzictwa kulturowego. Mogą się jednak przydać także w kryminalistyce do odczytywania treści zatartych przez czynniki atmosferyczne, czas lub człowieka. Jedna z prac dyplomowych w AGH pisana pod kierunkiem dr. hab. Tomasza Łojewskiego dotyczy wykorzystania MSI w analizie kryminalistycznej współczesnych atramentów.