41.2 COULEURS STABLES AVEC LES LED HI-CRI (=haut indice de rendu de couleur)

30/07/15

En Janvier 2013, sur le site de l’Indépendent,  apparut un titre alarmant : Sunflowers wilt : Van Gogh’s masterpiece is slowly turning brown as a result of exposure to LED Lighting, c’est-à-dire qu’une altération chromatique aurait été repérée sur l’un des tournesols de Van Gogh suite à un éclairage par lampe à LED (1).
De nombreux sites, spécialisés dans le secteur artistique et muséal, répandirent immédiatement la nouvelle, qui fut multipliée sous des tons alarmants, même dans des quotidiens et à la télévision.
 
Il y avait sous les réflecteurs la tonalité d’un jaune de chrome, qui aurait suivi une réduction en virant vers une tonalité brun-verdâtre, due à la formation de Cr2O3 – H2O et autres composés de Cr (III). Le jaune de chrome (chromate de plomb) a toujours été considéré comme stable, mais certaines tonalités, contenant du sulfate, s’avéreraient plus sensibles à la lumière (et pas des LED en particulier, mais à la radiation UV et visible, quelle que soit la source lumineuse).   Aujourd’hui, nous ne voulons pas entrer dans le détail du débat (nous reportons quelques références dans la Sitographie (2, 3) qui s’est déroulée suite aux études d’importantes institutions, comme l’Université d’Anvers, en Belgique, l’ESFR en France, le Desy de Hambourg et le CNR en Italie ; nous voulons au contraire décrire les très récents résultats d’une étude menée au CFR-IFAC de Florence.
Eva Mariasol Angelin, une jeune chercheuse de Parme, supervisée par Marcello Picollo, chercheur CNR, ayant grande expérience dans le diagnostic des ouvrages artistiques par des techniques non invasives, a soumis à un rayonnement divers matériaux, comme par exemple une couleur alkyde bleu outremer et une couleur acrylique Bleu Ceruleum, placés sur des fonds picturaux et sur des vitrines, en utilisant deux types de sources artificielles très différentes :  

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Lampe à décharge de gaz à vapeurs de mercure (Hg)PHILIPS MASTER Colour CDM-TD 150W/942 RX7s 1CT avec filtre UVBlock, montée à l’intérieur                d’un réflecteur diffusant, utilisé actuellement dans les expositions

-          Lampe à LED à lumière naturelle CTS ART LUX 10L conçue par CTS et F&M pour être utilisée pendant le phase de retouche picturale.   A partir du                       spectre d’émission de la source à décharge de gaz (voir ci-dessous « Spectre 1 »), on voit que le filtre UVBlock est en mesure de bloquer les radiations à             longueurs d’onde inférieures à 350 nm tout en laissant passer cependant les radiations UV-A entre 350 – 380 nm)

Le spectre d’émission de la lampe à LED à lumière naturelle CTS ART LUX 10L (voir ci-dessous « Spectre 2 ») est plutôt centrée dans le domaine visible (380-780 nm) sans contributions de fréquences  ultraviolettes et infrarouges. La valeur moyenne de contenu UV enregistré par les capteurs est égale à zéro pour la source LED et environ 400 mWm-² pour la source à décharge de gaz.  
Les paramètres thermo-hygrométriques, température (°C) et humidité relative (RH%), ont été, en revanche, monitoré par le mini-enregistreur LASCAR EL-USB-2 et EL-USB-2-LCD.
Le vieillissement consistait à irradier les échantillons pendant 10 heures par jour et pendant 6 mois, en maintenant les deux lampes plus près que ce qu’on prévoit dans une utilisation normale, de façon à incrémenter l’éclairage ; il ne s’est pas agi donc d’un vieillissement classique accéléré, mené avec des flux énergétiques très élevés concentrés pendant de très courtes périodes, mais de quelque chose qui s’approcherait de très près aux conditions naturelles de travail.   A la fin du cycle de vieillissement accéléré avec les deux sources lumineuses, les échantillons ont été soumis à une dose égale à environ 900 000 lx/h, ce qui équivaut à une année et demi d’exposition de matériaux « relativement sensibles » selon la classification de photosensibilité CIE (4)  
Même si ces conditions sont beaucoup plus douces, comparées aux procédés classiques de vieillissement accéléré, la seule variation qu’on a pu observer se rapporte uniquement à l’échantillon de Bleu Outremer conservé à l’obscurité   Nous savons que si on exclut les processus d’altération induits par les variations de température et d’humidité, la majeure partie des phénomènes de dégradation dépendent des réactions de type photochimique par exposition aux rayons UV-visible ; les composants ultraviolets du spectre d’émission sont considérés comme les plus nocifs et doivent être enlevés du spectre d’émission, comme c’est le cas pour la lampe Led.

Après ce vieillissement des mesures ont été prises sur les échantillons, même non vieillis, selon diverses techniques : spectroscopie, photométrie et colorimétrie. -          Spectroscopie UV-Vis-NIR
-          Spectroscopie infrarouge
-          Spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire
-          Instrumentation photométrique (lux-mètre)
-          Instrumentation colorimétrique (spectro-colorimètre)  

Ces données nous disent que tous les produits examinés se révèlent stables et que les variations induites par les 2 lampes sont comparables, ou plutôt que les seules variations colorimétriques significatives ont été associées aux échantillons de couleur alchyde Bleu Outremer français Winsor & Newton, placés en obscurité totale pendant toute la durée des tests de vieillissement ;  

Les résultats sur le comportement des différents matériaux seront reportés en détail dans le prochain Bulletin CTS, tandis que, en ce qui concerne l’effet de la lampe LED, comparé avec la classique vapeurs de mercure, nous pouvons affirmer qu’il n’existe pas de présupposition pour émettre l’hypothèse d’une dégradation plus forte sur les pigments.  

Sitographie:
 
  1. http://www.independent.co.uk/arts-entertainment/art/news/sunflowers-wilt-van-goghs-masterpiece-is-slowly-turning-brown-as-a-result-of-exposure-to-led-lighting-8449304.html
  2. http://www.ledsmagazine.com/articles/2013/01/led-lighting-suffers-bad-press-in-van-gogh-paint-degradation-study.html
  3. http://electronicdesign.com/blog/what-s-all-about-van-gogh-and-leds
  4. Control of Damage to Museum Object by Optical Radiation, CIE No 157:2004
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