Farbanalyse

KI hilft bei der Restauration von Gemälden

Künstliche Intelligenz (KI) ist nicht nur hilfreich beim Generieren von Bildern, sondern auch beim Restaurieren bereits bestehender Gemälde. Das haben Forscher:innen des CNR, Istituto di Scienze del Patrimonio Culturale herausgefunden. Sie haben ein KI-Modell zur Analyse chemischer Zusammensetzungen von Farben entwickelt und dieses anhand von Datensätzen trainiert, die Informationen über 500.000 klassische Farben mit 57 Pigmenten und zugehörigen Verbindungen enthalten.

Kunst trifft Wissenschaft

Für das Erhalten und Restaurieren alter Gemälde ist das eine wertvolle Innovation, handelt es sich bei diesem Arbeitsbereich doch um einen komplizierten Mix aus Kunst und Wissenschaft. Praktizierende Restaurator:innen verfügen oftmals über vielseitige Ausbildungen in verschiedensten Bereichen, von Geschichte über Chemie bis zu Botanik. Das ist notwendig, weil zu restaurierende Gemälde meist von unfassbar hohem Wert sind, und eine Restaurierung genauste Planung und bestes Wissen über das Kunstwerk und dessen Bestandteile erfordert, damit die Originalfarben erneut angerührt und Macken fachgerecht ausgebessert werden können.

Dazu gehört eben auch, die Zusammensetzung der ursprünglich verwendeten Farben chemisch zu analysieren – denn wenn falsche Chemikalien verwendet werden, kann das zum Zerfall der Farben führen und ein antikes Meisterwerk potenziell ruinieren.

KI revolutioniert Röntgenfluoreszenz

Während früher noch kleine Farbmengen abgekratzt wurden, um sie im Labor zu analysieren – was selbstverständlich für minimale Schäden am Werk sorgte –, wenden die Spezialist:innen inzwischen die sogenannte Röntgenfluoreszenz an. Diese liefert zwar bessere Daten – die Mischverhältnisse der Farben, die vornehmlich aus verschiedenen Pigmenten oder Lösungsmitteln bestehen, mussten aber letztlich geschätzt werden. Natürlich geht das nicht immer gut.

Und genau hier setzt das neue KI-Modell an: Es analysiert die Datensätze der Makro-Röntgenfluoreszenz und die enthaltenen Chemikalien, einschließlich ihres Mischungsverhältnisses, wodurch nicht mehr geschätzt werden muss.

Getestet wurde die Methode bei zwei Gemälden des Künstlers Raffael, die mit 1501 und 1502 datiert werden. Beide wurden zuvor bereits mit zahlreichen Methoden umfassend untersucht, sodass man inzwischen mit Sicherheit weiß, aus welchen Bestandteilen die verwendeten Farben bestehen – darunter Blei in weißer Farbe, Quecksilber in roter Farbe und Kupfer in grüner Farbe. Die Künstliche Intelligenz konnte alle korrekt identifizieren.

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