So lassen sich Kunstwerke auf Echtheit überprüfen
Altes Meisterwerk oder neuzeitliche Fälschung? Für die Datierung von historischen Zeichnungen sind die Wasserzeichen im Papier eine wichtige Hilfe. Um sie besser sichtbar zu machen, haben Fraunhofer-Forscher ein neues Infrarot-Verfahren entwickelt.
Das Foto links zeigt eine Handzeichnung von Jan Lievens aus der Rembrandt-Schule. In dieser Durchlichtaufnahme ist das bekrönte Lilienwappen als Wasserzeichen im Gegensatz zu der Thermographieaufnahme (re.) nicht zu erkennen.
Foto: Herzog Anton Ulrich-Museum
Bei der Beurteilung von historischen Grafiken stützen sich Gutachter und Kunsthistoriker häufig auf die Wasserzeichen im Papier. Sie sind wie ein Markenzeichen der Papiermühlen und mit ihrer Hilfe kann der Zeitraum, in dem das Papier geschöpft wurde, recht genau eingegrenzt werden. Ein neues Infrarot-Verfahren von Fraunhofer-Forschern in Braunschweig lässt diese Wasserzeichen unter der eigentlichen Zeichnung auf dem Papier jetzt deutlich sichtbar werden. Eine große Hilfe, wenn es um Datierung und die Frage nach der Echtheit geht.
Anhand von Wasserzeichensammlungen kann Papier genau datiert werden
Ab dem späten 13. Jahrhundert brachten die Papiermühlen ihre jeweiligen Wasserzeichen durch Drahtformen, die auf dem Schöpfsieb befestigt werden, in die Papierbögen ein. Der Draht war zu einem Buchstaben oder Symbol gebogen und hinterließ einen Abdruck im Papier, das an dieser Stelle dünner war. Bei durchscheinendem Licht wurde das Wasserzeichen als transparentes Bild sichtbar.
Typisches Wasserzeichen, wie es in den Papieren zu finden ist.
Quelle: Fraunhofer WKI
Da die Siebe zur Papierherstellung nach etwa zwei Jahren verschlissen waren und ersetzt werden mussten, ergaben sich immer wieder kleinere Abweichungen in den neu gefertigten Wasserzeichen. In umfangreichen historischen Wasserzeichensammlungen sind diese Abweichungen dokumentiert und erlauben heute eine recht genaue Datierung des Papiers. In der Praxis ist es jedoch häufig schwierig, das Wasserzeichen zu erkennen, denn oft verdecken Tinte oder Pinselstriche die Zeichen.
Papiere mit Wärmestrahlung durchleuchten
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung WKI in Braunschweig haben nun eine Lösung für dieses Problem entwickelt, gemeinsam mit ihren Kollegen des Herzog-Anton-Ulrich-Museums und des Instituts für Nachrichtentechnik der Technischen Universität Braunschweig IfN. „Wir durchleuchten die Papiere nicht mit sichtbarem Licht, sondern mit Infrarot-Licht, also mit Wärmestrahlung“, sagt Peter Meinlschmidt, Wissenschaftler am WKI.
„Die häufig verwendete Eisengallus-Tinte ist für dieses Licht transparent. Man sieht also nur das Wasserzeichen, ohne die störende Schrift oder Farbe.“ Statt Unterschiede im Licht messen die Forscher die Abweichungen in der Wärmestrahlung mit hoher Genauigkeit. Die Kameras können selbst Temperaturdifferenzen von 15 Millikelvin auflösen, also Unterschiede von 15 Tausendstel Grad erkennen.
Wärme der Infrarotstrahlung für das Papier unbedenklich
Dafür klemmen die Forscher das Papier in ein Passepartout, das sie zwischen einer Wärmeplatte, also dem Infrarotstrahler, und einer Infrarotkamera positionieren. „Die Wärme ist unbedenklich. Die Infrarotlampe erwärmt das Papier weitaus weniger, als es die Finger beim Anfassen des Papiers tun“, erläutert Meinlschmidt. Allerdings gilt es, schnell zu sein, denn das Wasserzeichen ist nur wenige Sekunden lang sichtbar.
Großformatige Zeichnungen des Architekten Schinkel werden mit der Infrarotkamera durchleuchtet.
Quelle: Fraunhofer WKI
Je länger das Blatt in der Wärmestrahlung bleibt, desto stärker wärmen sich durch Tinte dunkel gefärbte Bereiche auf und stören die Temperaturunterschiede, die durch die Prägung hervorgerufen werden. Rund 60 Zeichnungen aus dem Rembrandt-Umfeld konnte das Team auf diese Weise bereits erfolgreich datieren.
Nächster Schritt: Automatische Erkennung
Nach der Aufnahme des Wasserzeichens gilt es, exakt dieses in einer Datenbank wiederzufinden. Das erledigen bislang Experten in mühseliger und langwieriger Handarbeit, aber bald sollen Suchalgorithmen diese Zuordnung übernehmen. Daran arbeiten die Forscher zukünftig im Auftrag der Staatsbibliothek in Berlin. In etwa vier Jahren soll die automatische Erkennung angewendet werden können.
Bislang ist das System mit 80.000 Euro noch sehr teuer
Die Infrarotkameras, die die Forscher bisher verwendet haben, sind allerdings teuer. Das Gesamtsystem kostet rund 80.000 € und ist daher nur für große Bibliotheken erschwinglich. Gegenwärtig arbeiten die Wissenschaftler daran, den Preis für das System auf 20.000 bis 30.000 € zu senken. Die Forscher setzen auf eine Kamera, deren Auflösung statt 15 Millikelvin nur 50 Millikelvin beträgt.
Für sie müssten die Museen nicht 50.000, sondern nur 5000 € bezahlen. „Diese geringere Auflösung wollen wir durch eine deutlich bessere Bildverarbeitung wettmachen – etwa durch Gauss-Filter, die das Rauschen verschwinden lassen oder Differenzbilder, die Ungleichheiten im Papier beseitigen“, erklärt Meinlschmidt. Eine erste Software-Version wird gerade anhand historischer Notenblätter getestet. In zwei bis drei Jahren soll das System einsatzbereit sein.
EU-Projekt 3D-Pitoti
Mit modernster Technik vermessen wird prähistorische Felsenkunst in einem Tal im Norden Italiens. Die ältesten der über 50.000 in den Stein gemeißelten Bilder sind vor 7000 Jahre entstanden.
Im norditalienischen Tal Valcamonica haben Menschen prähistorischer Kulturen Bilder, sogenannte Pitoti, in den Fels gemeißelt. Die meist Jahrtausende alten Darstellungen von Menschen, Gegenständen und abstrakten Mustern sind jedoch nur schwer zugänglich – und können schnell Schaden nehmen. Mit modernster Technik werden sie jetzt vermessen und in 3D-Visualisationen der Öffentlichkeit zugänglich gemacht.
Quelle: Markus Seid/FH St. Pölten
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