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Toma de imagen hiperespectral del retrato de Juan Martín de Goicoechea y Galarza (1790), uno de los mejores amigos de Goya en Zaragoza. Universidad de Burdeos-Museo de Zaragoza

El análisis del color y la oscuridad de cuatro obras de Goya en la cámara hiperespectral

¿Quién no se ha sentido atraído ante una obra de Goya? Los temas que reproduce, así como su estilo, su colorido y su oscuridad son señas de identidad que le convierten en uno de los grandes maestros de la historia del arte mundial. Pero ¿cómo conseguía ese colorido? ¿Cómo lograba Goya su inquietante oscuridad?

Después de analizar varias obras de Goya con las tecnologías más avanzadas de que se dispone, entre ellas la cámara hiperespectral, sabemos, entre otras cosas, que supo introducir en sus pinturas pigmentos que en su época eran innovadores, como el azul de Prusia. Además, empleaba óxidos de hierro para matizar el color rojo, bajarlo de intensidad y, posiblemente, abaratarlo. El estudio completo se publicó en Microchemical Journal.

La letra con sangre entra o Escena de escuela fue pintado por Francisco de Goya entre 1780 y 1785 y se conserva en el Museo de Zaragoza (España) Wikimedia commons, CC BY

Sin intervenir en el cuadro

Concretamente analizamos cuatro cuadros de Goya: su Autorretrato de 1775, Éxtasis de San Antonio Abad de 1780, La letra con sangre entra o la Escuela, de 1780-1785, y el Retrato de Juan Martín de Goicoechea y Galarza de 1790.

Obviamente, ante las obras de Goya solo es posible plantearse un estudio que no suponga intervención sobre las pinturas. Por suerte, el desarrollo de la instrumentación y las metodologías científicas, en especial las relacionadas con la Química Analítica, han permitido importantes avances en el estudio y conocimiento del patrimonio histórico y arqueológico en las últimas décadas. Destacan los llamados métodos analíticos no invasivos, es decir, los que permiten la investigación con una mínima o nula intervención sobre la obra de arte.

En nuestro caso, para conocer con exactitud la composición química de los materiales nos basamos, sobre todo, en las aportaciones de la espectroscopía, que es la rama de la ciencia que estudia la interacción entre la radiación electromagnética, la luz y la materia. Esta interacción puede provocar la reflexión, la absorción o la emisión de radiación. Por ello, algunos de los métodos más utilizados en la investigación de obras de arte son la espectroscopía de infrarrojos, la espectroscopía Raman y la de fluorescencia de rayos X.

Al aplicar estos métodos obtenemos un espectro, es decir, una representación gráfica de la cantidad de radiación emitida o absorbida frente a la energía de esa radiación. Ese espectro está directamente relacionado con la presencia y la proporción de determinados compuestos o elementos químicos en la obra analizada.

Estos son los espectros obtenidos del uso de un pigmento amarillo (izquierda) o azul (derecha) en una pintura.

Una cámara hiperespectral en los museos

Aunque los cuadros más conocidos de Goya se encuentran en el Museo Nacional del Prado, la comunidad aragonesa cuenta también con grabados y pinturas relevantes de Goya, en los que basamos nuestra investigación. Recurrimos a una de las técnicas más innovadoras: la espectroscopía de imagen (también conocida como análisis hiperespectral).

La cámara hiperespectral combina en un pequeño instrumento las posibilidades de una cámara digital y las de un espectrógrafo de alta resolución. Eso quiere decir que recoge una imagen de toda la superficie de la obra y al mismo tiempo la interacción con la radiación (el espectro) en cada píxel. Cada una de estas imágenes se recoge en un par de minutos, pero necesitamos días enteros de trabajo para tratarla matemáticamente e interpretar sus resultados.

El resultado es un hipercubo, la imagen tiene tres dimensiones, en lugar de la fotografía en 2D a la que estamos acostumbrados. Esto permite tratar la información viendo imagen a imagen en 2D para distintas longitudes de onda, o ver el espectro en cada uno de sus píxeles para relacionarlo con la composición química del material presente en ese punto.

Bermellón y tierras rojas

Usando luz de la región visible y del infrarrojo cercano, complementadas con espectroscopía Raman en zonas puntuales, llegamos a interesantes conclusiones. Por ejemplo, vimos que en La letra con sangre entra (La escuela), o en su Autorretrato Goya utilizó el bermellón (sulfuro de mercurio) para crear los colores rojos, solo o mezclado con pigmento blanco (como el blanco de plomo, un carbonato básico de plomo) para los rosados o carnaciones.

Josefina Pérez-Arantegui trabajando con el Retrato de Ramón Pignatelli. Museo de Zaragoza/J.Garrido

El bermellón combinado con otros pigmentos rojizos como los óxidos de hierro le sirvió para matizar el color, bajarlo de intensidad o abaratarlo.

Hemos comprobado en los retratos que, como otros pintores aragoneses de la época, Goya también aplicó compuestos ricos en óxidos de hierro (tierras rojas) en las capas de preparación de sus lienzos, de forma que influían y aportaban matices al color final.

Éxtasis de San Antonio Abad por Francisco Goya. Museo de Zaragoza. Wikimedia commons, CC BY

El maestro introdujo en sus pinturas pigmentos que en su época eran innovadores, como el azul de Prusia. Lo comprobamos en el Éxtasis de San Antonio Abad. En la obra, Goya empleó un compuesto químico que se había comenzado a sintetizar industrialmente a partir de 1704 y cuyo uso se extendió entre otros pintores a partir de la década de 1720. Este compuesto resultaba más estable y quizá más asequible que otros compuestos azules.

La amplia paleta de colores de Goya mezclaba también amarillos, como el amarillo de Nápoles (un antimoniato de plomo) o el oropimente (trisulfuro de arsénico) -–en su última etapa–. Tampoco faltaban los colores pardos, como los ocres o las tierras de Siena, mayoritarios en La letra con sangre entra (La Escuela).

La información obtenida a través de la espectroscopía de imagen permite almacenar registros de color, con la luz visible, para estudiar la evolución de una pintura con el paso del tiempo. En el caso de los barnices superficiales, por ejemplo, que se oscurecen u oxidan, su envejecimiento dificulta la interpretación y la identificación de los pigmentos por espectroscopía, como nos ocurrió al analizar el Éxtasis de San Antonio Abad antes de su restauración. Sin embargo, también pueden investigarse estos cambios porque el barniz vira hacia tonos amarillos o marrones.

Así es como la tecnología permite mirar la obra de Goya en detalles tan mínimos, desvelar el secreto, la química que hace posible la luz y el color de las obras de un genio.

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