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11.07.2018

Wissenschaftler der HTWK Leipzig entwickeln Software zur Prognose des Verblassens von Farbpigmenten durch Beleuchtung

Sonnenlicht lässt Farben ausbleichen – das kennt man sowohl von den eigenen Haaren, die im Sommer heller werden, als auch von alten Fotos, Straßenschildern oder Autos. Doch nicht nur das Licht der Sonne, auch Kunstlicht verändert Farben.


Die Physikerin Dr. Beate Villmann im Lichtlabor der HTWK Leipzig.

Foto: HTWK Leipzig


Nach der Beleuchtung mit verschiedenen Lichtquellen wird die Veränderung der Pigmente vermessen.

Foto: Andreas Schröder/HTWK Leipzig

Besonders groß ist der Schaden, wenn es sich um die Tinte auf historischen Dokumenten oder die Farbe auf Gemälden handelt. Bibliotheken und Museen mit wertvollen Beständen überlegen deshalb sehr genau, welche Werke sie öffentlich zeigen und damit der Gefahr des Verblassens aussetzen.

Zwei Physiker der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) haben nun eine Datenbank und eine Software entwickelt, die eine Vorhersage des Einflusses von Licht auf zahlreiche Farbstoffe und Pigmente ermöglicht. Ihr Vorgehen beschreiben die Wissenschaftler im Fachmagazin „Studies in Conservation“.

„Bis ins 19. Jahrhundert wurden Farben wie Purpurrot, Safrangelb oder Azurblau aus Mineralien, Pflanzen und tierischen Zutaten hergestellt. Einige dieser Farbpigmente verblassen sehr schnell, wenn sie der Strahlung bestimmter Lichtquellen ausgesetzt werden“, erklärt Prof. Christian Weickhardt von der HTWK Leipzig. Gemeinsam mit seiner Kollegin Dr. Beate Villmann untersucht er seit mehreren Jahren den Einfluss verschiedener Lichtspektren auf Farbpigmente.

Für ihre aktuellen Versuche haben die Wissenschaftler 64 Farben, die vom Mittelalter bis in die Renaissance verwendet wurden und als besonders empfindlich gelten, auf Probekarten aufgebracht. Im Labor wurden die Probekarten anschließend über mehrere Monate mit 16 verschiedenen Wellenlängen bestrahlt und regelmäßig hinsichtlich ihrer Farbveränderung vermessen.

Aus diesen Daten haben die beiden Physiker nun ein mathematisches Modell entwickelt, das die Schädigung der Farbpigmente für eine beliebige Lichtquelle ausgehend von deren Emissionsspektrum vorhersagen kann. „Es kommen ja ständig neue Leuchtmittel auf den Markt. Mit unserer Software können Restauratoren und Kuratoren abschätzen, wie lange sie welche Kunstwerke mit einem bestimmten Licht beleuchten können, ohne dass es zu sichtbaren Schäden kommt“, so Beate Villmann.

Aktuell wird die Bedienoberfläche der Software noch optimiert, um sie anwenderfreundlich zu gestalten. Parallel dazu planen Beate Villmann und Christian Weickhardt bereits weitere Versuche, damit künftig auch der Einfluss der Umgebungsatmosphäre auf das Verblassen von Pigmenten abschätzbar wird.

Für ihre Forschung werden Christian Weickhardt und Beate Villmann von der Koordinierungsstelle für die Erhaltung des schriftlichen Kulturguts aus Mitteln des Beauftragten der Bundesregierung für Kultur und Medien und der Kulturstiftung der Länder gefördert.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. rer. nat. habil. Christian Weickhardt, Fakultät Informatik, Mathematik und Naturwissenschaften
Tel.: +49 341 3076-3416, E-Mail: christian.weickhardt@htwk-leipzig.de

Originalpublikation:

Villmann B, Peltri G, Weickhardt C (2018): Modeling of Light-Induced Changes in Reflectance Spectra: A Predictive Tool for the Effect of an Arbitrary Spectral Irradiance. Studies in Conservation, epub 3.7.2018. https://doi.org/10.1080/00393630.2018.1486529

Villmann B, Weickhardt C (2018): Wavelength Dependence of Light Induced Changes in Reflectance Spectra of Selected Dyes and Pigments. Studies in Conservation 63(2): 104–112. https://doi.org/10.1080/00393630.2017.1345088

Weitere Informationen:

http://www.htwk-leipzig.de/publikationen/Einblicke2017/#58 – Ausführliche Informationen zur Forschung über das Verblassen von Farbpigmenten durch Licht im HTWK-Forschungsmagazin Einblicke 2017

Rebecca Schweier | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Conservation Farbpigmente HTWK Licht Lichtquelle Naturwissenschaften Software

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