La faute en incombe au bleu d’émail, un pigment très utilisé dans la peinture murale à partir du 15ème siècle, qui, soumis à l’humidité devient, grisâtre. L’étude a été publiée dans le Journal of Analytical Atomic Spectrometry.
Pour comprendre ce phénomène d’altération des couleurs, les chercheurs ont étudié une oeuvre qui avait été récemment restaurée, « Le Baptême de Jésus », de Luca Signorelli (fin du 15ème siècle), et qui contient du bleu d’émail dans ses couleurs originales. Les chercheurs ont isolé des fragments microscopiques de peinture et les ont comparés avec d’autres échantillons vieillis artificiellement. Ceci a été notamment possible grâce aux méthodes de microscopie électronique à balayage et de spectroscopie à rayons X.
« Ces examens ont montré que les granulés de pigments altérés sont dépourvus de potassium, et que le cobalt, lui aussi contenu dans le pigment, est entouré de 6 atomes d’oxygène en forme d’octaèdre dans 30% des cas, alors que dans les granulés inaltérés, le cobalt possède se trouve au centre d’un tétraèdre formé de 4 atomes d’oxygène. », explique Francesco d’Acapito du Cnr-Iom. « Le changement de la structure du cobalt, observé également chez des peintures de Murillo ou de Veronese par des chercheurs français, semble expliquer le changement de couleur ».
Les chercheurs ont aussi réalisé des calculs théoriques sur les propriétés optiques du cobalt tétraédrique et octaédrique : le premier absorbe fortement le spectre rouge, ce qui permet d’obtenir une couleur bleue, le second, absorbe lui le bleu, ce qui donne une couleur rose. « La présence simultanée des deux structures dans le cas d’un pigment dégradé, entraine une tonalité grisâtre ».