Лазерний спектральний мікроаналіз
За допомогою мікроскопа на поверхні проби фокусується потужний світловий імпульс лазера. При взаємодії світла з речовиною проби на її поверхні випалюється кратер діаметром 10–200 мкм. Речовина з кратера випаровується і частково перетворюється в плазму, яка складається з іонів та електронів і потрапляє в простір між електродами, де відбувається іскровий розряд, котрий збуджує атоми й іони речовини, випаровувану з кратера. Іскрові емісійні спектри реєструються на спектрографі. Лазерний мікроаналіз доцільно застосовувати при дослідженні окремих прошарків у зразках багатопрошарного живопису. Перевага лазерного аналізу в тому, що він не потребує попередньої спеціальної обробки проби, оскільки світловий імпульс випаровує всі речовини, які використовуються в живописі.
Якісний аналіз
Його успішно можна застосовувати для дослідження багатопрошарного живопису за умови, що його товщина не менше 20 мкм. При густині речовини, характерної для фарбового прошарку або ґрунту, в пробі необхідно випалити кратер не менше 20 мкм або при менших кратерах випарованої та іонізованої речовини, щоб викликати іскровий розряд між електродами.
Кількісний аналіз
Дослідження виконують порівнюючи виміряну на мікрофотометрі інтенсивність почорніння ліній елемента в пробі та еталоні. Інтенсивність ліній визначається не тільки вмістом елемента в пробі, але й хімічним складом та розмірами часток, температурою випаровування проби та умовами розряду. В лазерному кількісному мікроаналізі точність відтворення результатів залежить від коефіцієнтів поглинання і відбиття для світла лазера матеріалів, що вивчаються. При лазерному мікроаналізі є однорідність обраних ділянок проби. У лазерному мікроаналізі дуже важка проблема еталонів, тому для дослідження він застосовується рідко.
Рентгенофазовий аналіз
Один із методів визначення складу і структури речовини — метод рентгенофазового аналізу. Основним у ньому слугує метод порошка (метод Дебая-Шеррера), коли монохроматичний пучок рентгенівських променів направляють на полікристалічний зразок. Рентгенофазовий аналіз ефективний при дослідженні пігментів, які мають однаковий хімічний склад, але різну кристалічну структуру.
Інфрачервона спектроскопія
Цей метод застосовує явище особливого поглинання речовини ІЧ-випромінювання окремих довжин хвиль. ІЧ-спектроскопію використовують для віднайдення червоних (краплак, кошеніль, кармін) та жовтих (шафран) органічних барвників. ІЧ-спектри цих речовин складні і для точної ідентифікації необхідно застосовувати інші методи.
Растрова (скануюча) електронна мікроскопія
Вона дає можливість отримати об’ємне зображення зразка фарбового прошарку або ґрунту на телевізійному екрані, яке можна фотографувати за допомогою фотокамери. Растрова електронна мікроскопія дозволяє найбільш зручно аналізувати морфологічні характеристики мінеральних пігментів. Цим методом можна вивчати структуру поверхневого фарбового прошарку, виявляти мікротріщини, утворення вторинних мінералів при взаємодії пам’яток з оточуючим середовищем, виявляти початкові стадії біологічного пошкодження та проводити групову чи індивідуальну ідентифікацію мінеральних компонентів за структурними особливостями.
Рентгенівський мікроспектральний (мікрозондовий) аналіз
При дослідженні методом рентгенівського мікроспектрального аналізу зразок сканується за допомогою електронного мікрозонда — пучка електронів діаметром до 1 мм. Метод мікрозонда дає можливість для якісного і кількісного аналізів індивідуальних зерен компонентів мікропроби фарбового прошарку.
Метод рентгенівської флуоресценції
Цей метод для якісного елементного аналізу зразка використовує характеристичне вторинне рентгенівське випромінювання — рентгенівську флуоресценцію, збуджену первинним рентгенівським випромінюванням та реєструючи за допомогою спеціальних датчиків. Перевагою цього методу є простота кількісного аналізу, можливість в одній пробі аналізувати послідовно багато елементів та збереження проби для наступних досліджень іншими методами.
Мікрохімічний аналіз зв’язуючих
Мікрохімічні реакції дозволяють розрізняти окремі класи зв’язуючих, а в деяких випадках — визначити ту чи іншу речовину. Мікрохімічний аналіз в комплексі лабораторного дослідження творів мистецтва повинен розглядатися як метод попереднього вивчення. Він дозволяє побудувати експерименти із застосуванням більш досконалих методів.
Інфрачервона спектроскопія органічних зв’язуючих
Ідентифікація індивідуальних органічних компонентів фарбового прошарку за допомогою методу ІЧ-спектроскопії являє собою складне завдання. Найбільше складностей виникає тоді, коли пробу досліджують повністю, не поділяючи на пігменти та зв’язуючі. Досить часто пігмент складає таку значну частину проби, що її поглинання органічною частиною і отриманий ІЧ-спектр представляє собою спектр майже чистого пігмента.
Тонкопрошарна хроматографія зв’язуючих
Найбільш об’єктивним методом ідентифікації зв’язуючих є хромотографія мономерних компонентів. Хроматографічний метод полягає в розділенні суміші речовин на компоненти і базується на відмінності в їх розподіленні між рухомою і нерухомою фазами. В наш час при дослідженні творів мистецтва більш широко застосовують хроматографію в тонкому прошарку інертного носія (сорбента).
Аналіз липідних зв’язуючих
Ідентифікація масел та яєчного жовтка по небілкових компонентах являє собою складне завдання. Хоч методи паперової і тонкопрошаркової хромотографії жирних кислот та їх похідних зараз добре розроблені, але вони дуже складні та трудомісткі для визначення типу липідних зв’язуючих. Найкращі результати в дослідженнях по ідентифікації липідних зв’язуючих досягнуті за допомогою газорідинної хромотографії. В цьому випадку необхідно відмітити, що відокремлені компоненти попередньо переводять в летючі сполуки, після чого суміш досліджують газорідинним хроматографом.
Оптико-фотографічні дослідження
А.Углов і А.Поповіцький були першими російськими фотографами, які звернулися до вивчення творів живопису. Велика цікавість до староросійського мистецтва на межі двох століть викликала потребу в фотографічному відтворенні творів мистецтва. Потемнілі від часу, вони на фотографіях погано прочитувалися. Тоді і виникла потреба в новому підході до фотографії творів мистецтва. Після другої світової війни зі збільшенням виробництва газосвітніх ламп метод монохроматичного вивчення живопису набув широкого розповсюдження.
Макрофотографічне дослідження
При необхідності зосередити увагу на окремій деталі, фотографують потрібні фрагменти та елементи. Збільшуючи масштаб фотографування, зйомка перетворюється в макрозйомку. Макрофотографії дозволяють виявити деталі, котрі погано розрізняються при малій величині та не видимі на оригіналі.
Макрохімічний аналіз
Ідентифікувати барвники в мікрокількостях можна під дією деяких агентів. Порівнюють колір і люмінесценцію розчину фарбника в H2SO4 та в органічному розчиннику в присутності лугу і комплексоутворюючих катіонів Аl, Mg, Ca, Sn. Перевага мікрохімічного методу в його доступності. Мікрохімічні реакції доцільно застосовувати для попередньої оцінки фарбників.
Візуальне і мікроскопічне дослідження
Простим засобом, який дозволяє отримати достатні відомості про твір, є візуальне дослідження. Твір розглядають в цілому, а потім окремі частини. Візуальне дослідження дає уявлення про стан художнього твору, особливості виконання реставрації та допомагає виявити питання, які необхідно з’ясувати.
Для дослідження твору при сильному збільшенні застосовують бінокулярний мікроскоп. Він дає можливість дослідити руйнування фарбового прошарку, в його тріщинах побачити поперечний переріз живопису, його структури. За допомогою мікроскопа можна розглянути найдрібніші деталі та виявити місця проб.
Фотографічні дослідження
Доцільно візуальні дослідження супроводжувати фотографуванням. Загальний вид художнього твору необхідний як похідна. До нього будуть порівнюватися зображення фрагментів та деталей твору. Щодо творів мистецтва, то фотофіксація зовнішнього вигляду твору відноситься до документуючої фотографії. Найбільшого свого поширення документуюча фотографія набула при проведенні реставраційних робіт. При збільшенні масштабу документуюча фотографія переходить у макрозйомку. Вона дозволяє виявити деталі, котрі зовсім не видимі неозброєним оком.
Дослідження в монохроматичному світлі
Сприйняття оком при видимому світлі випромінення однієї хвилі сприймається як випромінення певного кольору. Воно називається монохроматичним. Дослідження в монохроматичному світлі має свої особливості, бо дозволяє виявити реставраційні записи, визначити їх кордони та розглянути окремі деталі. При цьому застосовують каталог кольорового скла. Він включає світлофільтри для проведення робіт в ультрафіолетовому та інфрачервоному спектрі.
Дослідження в ультрафіолетовому випромінюванні
Наукові дослідження в ультрафіолетовому випромінюванні — простий та доступний засіб для аналізу творів мистецтва. Ультрафіолетові промені мають велику енергію, котра викликає фотохімічні реакції, люмінесценцію та ін. Під дією ультрафіолетових променів органічні та неорганічні речовини світяться в темряві. Свічення кожної з них особливе, що дозволяє ідентифікувати ту чи іншу речовину.