La fotografía infrarroja en la documentación de patrimonio: de la obra pictórica al arte rupestre

Una de las técnicas de documentación características de obras de arte, y en particular, quizás obra pictórica sobre diferentes soportes, es la fotografía o reflectografía infrarroja. Sin embargo se trata de una técnica que aunque con frecuencia nos aporta resultados sorprendentes, no en pocos casos acaba aportando una información muy reducida. En este artículo abordaremos algunas de las claves de los trabajos de documentación en las bandas del infrarojo.

Antes de continuar, es conveniente matizar entre fotografía infrarroja y reflectografía infrarroja, ya que dichos términos son utilizados con diferentes acepciones. Por un lado hablamos de fotografía infrarroja aquella realizada con equipos fotográficos con capacidades para registrar las bandas del IR, mientras que la reflectografía sería la aplicación de la fotografía infrarroja a la inspección o documentación de imágenes subyacentes, u otras casuísticas, en obra pictórica . Otra forma de abordar dichos términos, es reservando el concepto más amplio de fotografía para el espectro visible, y reflectografía para las bandas del IR no visibles. También hay autores que asocian la fotografía IR a aquella realizada por técnica y equipo fotográfico y la reflectografía por técnicas electrónicas o videográficas, aunque hoy en día con las cámaras basadas en sensores digitales, dicha clasificación ya carece de sentido.

Equipos para la fotografía infraroja:

La fotografía infrarroja se remonta aproximadamente a los años 30, con el uso de películas que alcanzaban del espectro visible a los 1000 nm por lo que era y es necesario el uso de filtros IR para aislar las banda del IR del Visible. Una cuantas décadas después, entorno a los años 70 surge el conocido sistema de video Vidicon con un rango de sensibilidad espectral entre los 800 nm a 2200 nm y finalmente junto al desarrollo de la imagen digital en la década de los 90, la tecnología CCD sería incorporada a la tecnología de la reflectografía IR con una sensibilidad hasta los 1100nm. Hoy en día dentro de la tecnología de sensores para imagen digital IR destacan los construidos con fotodetectores InGaAs (Indium Gallium Arsenic) con sensibilidades hasta los 2600nm

La forma de catalogar las diferentes bandas del IR puede cambiar dependiendo de la norma o disciplina en la que nos movamos (teledetección, astronomía, etc) pero en general la podríamos catalogar en:

SWIR (Short Wave Infrared) comprendido entre los 900 a los 1700nm

NIR (Near Infrared) comprendido entre los 780nm a los 3000nm

MIR (Mid Infrared) comprendido entre los 3000nm a los 50.000nm

Además también solemos hablar de VNIR o VisNIR (Very/Visible Near Infrared), un rango que comprendería de los 500 nm a los 1100-1700 nm. El VNIR es el rango (400nm-1000nm aprox) en el que trabajan por defecto casi cualquier sensor de cámara fotográfica digital tipo DSLR, compactas, cámaras científicas, etc. Sucede que todo equipo destinado a la fotografía visible, aun teniendo capacidades para captar ese VNIR, suele venir filtrado con los conocidos "filtros de paso-bajo" (Low-Pass filter, Hot Mirror, IR Cut Filter, etc ), para evitar una perdida de nitidez al incorporar la banda IR a la imagen, ya que una característica de estas bandas IR es que el punto de foco, varia ligeramente respecto al visible.

En equipos que abordan del rango visible al IR (400nm - 2000nm) es necesario acompañarlos de filtros de “paso de banda” orientados a capturar una sección particular del espectro (ej: 750-850nm) o filtros de “paso alto” orientado a “cortar” las bajas frecuencias dejando pasar solo las altas (ej: > 800nm, > 700nm, etc.) para discriminar entre la información tomada en la parte visible del IR.

Los fundamentos de la reflectrografía infrarroja:

Aunque las técnicas de observación de obras basadas en la fotografía infrarroja, son promovidas como técnicas para “hacer visible lo invisible” deben reunirse una ciertas condiciones para que esto realmente sea así.

La formación de reflectografías esta condicionada a tres factores esencialmente:

1. Al grosor de la capa de pigmento.
2. A los coeficientes de absorción y dispersión de la capa de pigmento, es decir, la naturaleza de la propia capa pictórica (tipo de pigmento, molienda, aglutinante, etc.)
3. A la diferencia de reflectancia entre capa de preparación y dibujo subyacente.

Es decir, la reflectografía infrarroja es eficaz en la medida que ciertos pigmentos y capas pictóricas son más o menos permeables a dichas longitudes de onda, y existe un contraste suficiente entre dibujos subyacentes capa de preparación.

En obra pictórica, dado que con frecuencia dichos dibujos subyacentes son realizados con grafito o carbón, sobre una capa de preparación de yeso, el contraste suele ser bastante óptimo. De forma similar, el grosor de las capas de pinturas puede ser fácilmente documentando, ya que a mayor grosor menor penetración, y evidentemente podemos establecer diferencias entre pigmentos que presenten diferentes comportamientos espectrales, aun presentándose como un mismo color.

Sin embargo otras situaciones como ciertas policromías o incluso el arte rupestre, con frecuencia pueden no presentar características óptimas para la obtención de una reflectrografía realmente útil.

Las reflectografías suelen realizarse en bandas comprendidas entre los 780nm y los 2200nm, ya que con frecuencia longitudes de onda mayores no aportan mayor información y bandas inferiores a los 1000nm, aunque pueden presentar resultados, a menudo presentan un bajo contraste.

Limitaciones de las reflectografías infrarrojas:

Según lo expuesto, las técnicas de documentación por reflectografía IR están muy limitadas a unas casuísticas muy particulares, ya que si tanto la naturaleza del pigmento, su grosor y sobretodo el contraste que el fondo aporte a un posible dibujo subyacente, la reflectografía no arrojará resultados relevantes.

De esta forma, en entornos como la documentación de arte rupestre, la reflectografía, o quizás en este campo ya podríamos hablar simplemente de fotografía infrarroja, puede contribuir de forma próxima a la reflectografía de obra pictórica sobre lienzo o tabla.

En el uso de la fotografía IR en arte rupestre podemos observar varios fenómenos:

1. Penetración bajo pátinas de carbonatos u oxalatos. Las ligeras veladuras o desvanecimiento que ciertas pátinas aportan a las capas pictóricas pueden ser eliminadas en muchos casos a través de la fotografía en la banda del VNIR o NIR, aportando un mayor contraste o definición a ciertos motivos.
2. Determinación de técnicas de elaboración, basándose en la superposición de capas más o menos gruesas de pigmento, e incluso aproximarnos a posibles esbozos de un motivo.
3. Diferenciar pigmentos por el diferente comportamiento de estos en las diferentes bandas del IR (teledetección).

Sin embargo por la contra, ciertas pinturas rupestres pueden simplemente desaparecer ante el IR ya que ciertas capas pictóricas basadas en pigmentos de hierro son especialmente permeables a la radiación IR, o cuando la reflectividad del fondo no ofrece contraste suficiente, es probable que el trabajo en las bandas del IR no aporten información relevante.

De forma similar en la inspección, digitalización o documentación de documento gráfico podemos encontrarnos con que las bandas del IR no aportan información caraterística, ya que por lo general este tipo de obra, es más susceptible de reaccionar a las bandas del UV.

La fotografía infrarroja en la fotografía multiespectral.

Además de la evidente reflectografía, que nos da la posibilidad de ver o no ver ciertos aspectos de nuestra obra bajo las bandas del IR, otra aplicación, quizás mucho más potente, es enmarcar la fotografía IR dentro de la fotografía multiespectral o multibanda.

Como su nombre indica, la fotografía multibanda (quizás mas correcta que multiespectral) es aquella que se realiza en múltiples bandas del espectro visible o no visible. Por tanto podemos documentar o capturar el diferente comportamiento de pigmentos o capas pictóricas, en las diferentes bandas del espectro.

A través del diferente comportamiento de una substancia en las diferentes bandas, es mucho más fácil diferenciarla, o “clasificarla” en relación a otras substancias. Cada substancia posee una firma espectral característica, o lo que es lo mismo, refleja una cantidad particular de energía en cada banda del espectro.