Het Rijksmuseum lanceerde in 2019 Operatie Nachtwacht: een omvangrijk onderzoeksproject om vast te stellen welke materialen aanwezig zijn in Rembrandts De Nachtwacht en hoe het eraan toe is. Hoe kunnen onderzoekers de geheimen van dit wereldberoemde schilderij onthullen?

‘Hoe oud wordt De Nacht­wacht?’ Het was een van de prikkelende vragen van de Nationale Wetenschaps­agenda die in 2015 in Nederland is gelanceerd. Zelfs de experts hebben geen precies antwoord. Ze weten dat het werk constant verandert. Op welke manier en hoe snel dat gebeurt is echter nog onduidelijk. Rembrandt is befaamd om het clair-obscur van zijn schilderijen, maar de extreme licht-donkerwerking van de huidige Nachtwacht was zeker niet zijn bedoeling. De middentonen waren oorspronkelijk veel lichter, wat de contrastovergangen tussen de lichte en donkere delen veel logischer maakt. Bovendien waren er waarschijnlijk in de donkere delen veel meer details zichtbaar. Wat heeft die verdonkering veroorzaakt?

Zo zijn er nog veel andere vragen. De hoogste tijd dus voor Operatie Nachtwacht: een jaar lang, voor het oog van het publiek, brengt een team van experts uit binnen- en buitenland achter een glazen omheining het schilderij tot in het kleinste detail in kaart, om uiteindelijk te kunnen vaststellen hoe het schilderij straks het best te behandelen is.

Terabytes aan data

Katrien Keune, hoofd Science van het Rijksmuseum, leidt het natuurwetenschappelijke onderzoek naar De Nachtwacht. ‘We hebben twee hoofddoelen: de conditie van het schilderij in kaart brengen en meer inzicht krijgen in de schildertechnieken van Rembrandt. De complexiteit van olieverfschilderijen is ontzettend groot; je moet met zo veel factoren rekening houden. Je wordt als wetenschapper uitgedaagd om een puzzel in het kwadraat op te lossen.’ Om die puzzel goed te kunnen maken, werken bij het onderzoek wetenschappers uit verschillende disciplines nauw met elkaar samen.

Technisch onderzoek naar schilderijen is niet nieuw, maar Operatie Nachtwacht omvat een ongekende hoeveelheid complementaire onderzoekstechnieken, die samen terabytes aan analytische data opleveren. Röntgenfotografie is bijvoorbeeld al decennia een veelgebruikte onderzoekstechniek in kunstonderzoek, maar je blijkt veel meer te kunnen met röntgenstraling. Bij bestraling komen elektronen van een atoom vanuit de binnenste schillen in een andere schil terecht, die hoger in het energiespectrum ligt. Elektronen uit de buitenste schillen vullen de openingen op die hierdoor ontstaan. Die overgangen wekken fluorescentiestraling op die voor elk element karakteristiek is.

Een macro-röntgenfluorescentie-scanner (MA-XRF) meet de staling op het hele schilderij en kan zo elementaire verspreidingskaarten van de hele Nachtwacht maken. Omdat de pigmenten die kunstenaars in de zeventiende eeuw gebruikten karakteristieke elementen bevatten, kunnen onderzoekers zo proberen af te leiden welke pigmenten Rembrandt gebruikte op welke plek in het schilderij.

Kristalstructuur

Koen Janssens, hoogleraar chemie aan de Universiteit Antwerpen, stond tien jaar geleden samen met onderzoekers van de Technische Universiteit Delft aan de wieg van de MA-XRF. Meer recent ontwikkelde hij de macro-röntgenpoederdiffractie-scanner (MA-XRPD), die net weer een stap verder gaat. Röntgenfluorescentie kan geen onderscheid maken tussen verschillende moleculen met dezelfde elementen, maar met röntgenpoederdiffractie kun je verschillen in kristalstructuur herkennen.

Janssens werkt mee aan het onderzoek naar De Nachtwacht. ‘De methode van röntgenpoederdiffractie is niet nieuw, maar de toepassing op zaal wel. Wij hebben de techniek mobiel en beeldvormend gemaakt. Röntgenfluorescentie ziet bijvoorbeeld alleen lood, maar lood kan in een schilderij verschillende gedaantes hebben. Meestal vind je het als loodwit. In de vorm van loodoxides kan het echter ook rood zijn, of zwart of oranje.’

‘Bovendien zien we dingen die ons vroeger, met de MA-XRF-scanner, nooit zouden zijn opgevallen’, vervolgt Janssens. ‘Zo bevat loodwit traditioneel twee componenten: cerussiet, ofwel gewoon loodcarbonaat en de alkalische component hydrocerussiet. Niemand heeft daar ooit veel aandacht aan besteed, maar we kunnen nu bepalen wat de verhouding is en veranderingen daarin interpreteren. Wellicht gebruikte Rembrandt verschillende kwaliteiten van het pigment loodwit, met andere optische en plastische eigenschappen, voor specifieke gedeeltes van het schilderij, of betreft het een latere toevoeging van een restaurator. Die techniek laat meteen de grenzen van het traditionele kunsthistorische connaisseurschap zien: je komt niet meer weg met alleen kijken, zonder kennis van het materiaal.’

Beperkingen ondervangen

Ook de MA-XRPD-scanner heeft zijn beperkingen. Zo duurt het een tot twee dagen om een stukje schilderij van 20 bij 20 cm te scannen. Om de hele Nachtwacht in kaart te brengen, zou je bijna anderhalf jaar lang dag en nacht moeten scannen. En de techniek kan minder goed verf met organische componenten detecteren, omdat die niet de regelmatige kristalstructuur heeft die essentieel is voor röntgenpoederdiffractie.

Om dat te ondervangen, zet het onderzoeksteam van Operatie Nachtwacht een spectroscopische methode in: reflectance imaging spectroscopie (RIS). Het gebruikt hiervoor licht en meet bij verschillende golflengtes – in een gebied van 400 tot 2.500 nm – de manier waarop de verflaag het licht reflecteert en verstrooit. Die is karakteristiek voor de samenstelling ervan. Met die methode kun je ook organische pigmenten, zoals rode en gele lakken, goed identificeren.

De onderzoeksmethodes die de onderzoekers op zaal gebruiken zijn allemaal non-invasief; je hoeft er geen materiaal voor uit het schilderij te nemen. Je wilt natuurlijk zo min mogelijk aan een Rembrandt zitten. Maar om goed te zien hoe het zit in de verschillende verflagen, hoe verfcomponenten door het schilderij migreren, blijft het volgens Keune soms noodzakelijk om verfsamples te nemen. Wel kunnen de onderzoekers door alle gebruikte analysemethodes veel gerichter minuscule samples nemen.

Alle analysemethodes en verfsamples geven momentopnames; straks is precies bekend uit welke materialen De Nachtwacht nu bestaat. Dan begint het puzzelen pas echt, want de onderzoekers willen juist verklaren waaróm ze bepaalde materialen op het schilderij aantreffen. ‘De analytische gegevens combineren we met computermodellering en laboratoriumexperimenten’, legt Keune uit. ‘We simuleren bijvoorbeeld verouderingsprocessen en kijken of we zo de fenomenen die we waarnemen kunnen nabootsen. Alleen zo kom je van een statisch beeld, van wat er op dit moment is, tot een begrip van de dynamische processen in zo’n schilderij. Je kunt het schilderij alleen veilig behandelen als je precies weet waarmee je te maken hebt.’

Keune is ervan overtuigd dat dit de werkmethode is die je voor elk schilderij zou moeten gebruiken. ‘Door deze technieken ontdekken we patronen. We zien bij De Nachtwacht degradatieproducten die we ook bij andere schilderijen hebben aangetroffen, zoals Rembrandts portretten van Marten en Oopjen, en zijn Homerus. Palmieriet bijvoorbeeld, een loodkaliumsulfaat, en weddeliet, een calciumoxalaat. Door die verbanden komen we er langzaam maar zeker achter hoe die veranderingen nu precies plaatsvinden. De informatie die we uit het onderzoek aan De Nachtwacht halen, is waardevol voor elk ander schilderij.’