Évaluation du microvieillissement au Musée canadien de l’histoire
Cet article décrit un nouveau dispositif d’évaluation utilisé dans le cadre des travaux de conservation du Musée. Il permet à l’équipe de conservation de déterminer le degré de sensibilité d’un objet à la lumière. C’est important, parce que la lumière peut altérer les couleurs et causer des dommages au fil du temps. Nous pouvons mieux décider comment exposer les objets de notre collection lorsque nous connaissons leur sensibilité à la lumière.
Voici le nouveau membre de l’équipe de conservation du Musée : le dispositif de microvieillissement à la lumière, Instytut Fotonowy! Nous avons reçu et commencé à utiliser notre premier dispositif d’évaluation du microvieillissement sur place, à l’été 2024.
Dispositif de microvieillissement à la lumière, Instytut Fotonowy.
Photo: Musée canadien de l’histoire
Qu’est-ce qu’une évaluation du microvieillissement?
Une évaluation du microvieillissement est une pratique qui permet aux spécialistes et scientifiques de la conservation de tester la sensibilité à la lumière de différents matériaux et colorants. Cette évaluation présente un certain nombre d’avantages par rapport aux approches précédentes :
- l’équipement de mesure est portable et peut donc être utilisé sur place;
- il n’est pas nécessaire d’exposer de grandes surfaces de l’objet à une lumière potentiellement dommageable;
- elle est beaucoup plus rapide.
Les méthodes d’essai précédentes consistaient à placer les échantillons sous des lampes fluorescentes pendant plusieurs jours. Les échantillons étaient ensuite prélevés périodiquement pour effectuer des relevés et évaluer le changement de couleur. Ils étaient enfin comparés aux normes de la laine bleue fournies par l’Organisation internationale de normalisation afin de déterminer leur degré de résistance à la lumière.
Or, grâce à la technologie d’évaluation du microvieillissement introduite en 1994 par Paul Whitmore, Ph. D., de l’Université Carnegie Mellon, l’équipe de conservation peut désormais mesurer les changements de couleur en quelques minutes seulement!
Comment fonctionnent les dispositifs de microvieillissement?
Les dispositifs de microvieillissement exposent une petite zone de l’objet (moins de 1 mm de diamètre) à un point lumineux concentré (4-7 Mlux) et évaluent le changement de couleur au fil du temps en mesurant le spectre de couleur réfléchi.
Les principaux composants d’un dispositif de microvieillissement sont sa lampe et son spectrophotomètre.
Les sources lumineuses utilisées sont à la fois des DEL et des lampes à arc au xénon. Les lampes à arc au xénon couvrent la quasi-totalité du spectre visible (400-700 nm), alors que les DEL n’en couvrent qu’une partie. Les lampes à arc au xénon sont donc mieux adaptées pour représenter l’exposition à la lumière du jour et les scénarios d’exposition à la lumière les plus défavorables. Étant donné que la plupart des expositions du Musée canadien de l’histoire sont éclairées par des DEL, la source lumineuse à DEL, moins couteuse et plus stable, est aussi une option acceptable.
Le changement de couleur est calculé à l’aide d’une lecture spectrophotométrique de la réflectance. Les spectrophotomètres mesurent l’intensité lumineuse en fonction de la longueur d’onde. La lumière d’une lampe de test est réfléchie vers le spectrophotomètre à l’aide d’une série de câbles à fibres optiques et de lentilles de focalisation.
Les relevés sont ensuite analysés à l’aide de l’espace colorimétrique CIELAB développé par la Commission internationale de l’éclairage. Dans cet espace, les couleurs sont définies comme suit :
- L* (luminosité, du blanc au noir);
- a* (spectre rouge-vert);
- b* (spectre jaune-bleu).
La distance entre deux couleurs dans cet espace est désignée par ΔE, une valeur numérique qui quantifie tout changement de couleur.
L’espace colorimétrique CIELAB définit une couleur sur la base des coordonnées L* pour la luminance (allant du noir au blanc), a* pour le spectre allant du rouge au vert, et b* pour le spectre allant du jaune au bleu.
(Adaptation du Getty Conservation Institute)
En raison de la diversité des sources lumineuses utilisées dans les évaluations de microvieillissement, il est préférable d’analyser les résultats par rapport aux normes de laine bleue. Une fois que les valeurs de changement de couleur ont été produites pour l’objet, on leur attribue une note approximative de laine bleue. Cette valeur peut ensuite être utilisée pour déterminer combien de temps l’article peut rester exposé sous une certaine intensité lumineuse (mesurée en lux) avant qu’une différence de couleur à peine perceptible puisse être perçue par un œil humain en santé.
Temps estimé pour atteindre une différence à peine perceptible lorsque les matériaux sont exposés à une lumière non-UV pendant huit heures par jour. (Adaptation du Getty Conservation Institute)
| Éclairement | Matériau à haute sensibilité | Matériau de sensibilité moyenne | Matériau peu sensible |
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50 lux (dim lighting) |
1,5 à 20 ans | 20 à 700 ans | 300 à 7000 ans |
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150 lux (éclairage domestique moyen) |
0,5 à 7 ans | 7 à 200 ans | 100 à 2000 ans |
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500 lux (éclairage de bureau ou d’appoint) |
7,5 semaines à 2 ans | 2 à 70 ans | 30 à 700 ans |
Comment utilisons-nous l’évaluation de microvieillissement?
Les laboratoires de conservation reçoivent chaque jour des objets variés, constitués de toutes sortes de matériaux et de colorants. On ne sait pas toujours de quoi ils sont faits exactement ni à quel point ils ont déjà été endommagés par la lumière. Les spécialistes en restauration peuvent souvent estimer la sensibilité à la lumière d’un objet en examinant les types de colorants et de matériaux utilisés. Mais l’évaluation du microvieillissement est un excellent outil pour affiner cette estimation et quantifier les rapports approximatifs entre l’intensité lumineuse et la durée. Ces valeurs aident les équipes de restauration et de conservation à prendre des décisions sages en matière d’éclairage et de durée d’exposition afin d’éviter toute détérioration indésirable des matériaux des collections.
En aout 2024, le Musée a entrepris un vaste projet d’évaluation du microvieillissement en partenariat avec l’Institut canadien de conservation (ICC) pour tester un certain nombre d’objets de la salle des Premiers Peuples. Divers objets, allant des gants aux paniers en passant par les vêtements, ont été décolorés afin d’ajouter des équivalences de laine bleue à leur profil de conservation et d’orienter les décisions relatives à leur exposition.
Quynh-Ni Au qui utilise le dispositif APEX-MFT de l’ICC.
Photo : Maeve Moriarty/ICC
Dispositif de microvieillissement Instytut Fotonowy effectuant un test sur une veste de cadet de l’Aviation royale canadienne pour Ingenium.
Photo : Quynh-Ni Au. Veste : Ingenium, no 2024.0002.
Certains objets de la salle des Premiers Peuples avaient déjà été évalués à l’aide du dispositif APEX-MFT de l’ICC. Répéter les tests quelques années plus tard permet de vérifier si les décisions prises les années précédentes en matière d’éclairage étaient appropriées. L’équipe de restauration peut aussi vérifier si l’objet a subi une décoloration notable en comparant les résultats des tests et en vérifiant si la sensibilité de l’objet est restée la même. Au fur et à mesure que les colorants s’estompent, ils deviennent moins sensibles à la lumière, de sorte qu’un résultat de sensibilité à la lumière similaire après quelques années indique que le colorant ne s’est pas beaucoup estompé, voire qu’il ne s’est pas estompé du tout.
Comparaison avec le dispositif APEX-MFT
Ces tests ont été l’occasion de comparer notre nouveau dispositif de microvieillissement Instytut Fotonowy au dispositif APEX-MFT de l’ICC. La dernière étape de la mise en service du dispositif Instytut Fotonowy consistait à s’assurer que nous pouvions obtenir des valeurs d’équivalence de laine bleue similaires pour le même objet avec les deux appareils.
Le dispositif APEX-MFT utilise une lampe à arc au xénon comme source lumineuse et est composé d’éléments provenant de sources individuelles.
En revanche, le dispositif Instytut Fotonowy utilise une source lumineuse à DEL et présente un profil plus fin et une expérience d’utilisation plus simple. Avec un temps de chauffe plus court et un profil plus petit, le dispositif Instytut Fotonowy est, en plus, portable! Il peut être monté sur un trépied pour évaluer des objets de grande taille sur place avec un temps d’installation court.
Le dispositif APEX-MFT, pour sa part, peut atteindre des tailles d’échantillon d’environ 0,3 mm, tandis que le dispositif Instytut Fotonowy utilise des échantillons plus grands, allant de 0,61 à 0,65 mm. La taille d’échantillon plus petite permet une plus grande précision de positionnement (p. ex. au-dessus d’un fil de tissage ou d’une petite perle). Mais cela signifie également que le moindre mouvement de l’objet ou de la machine peut grandement déplacer le point lumineux pendant l’essai.
La taille plus importante du point réduit sa précision, mais nous avons constaté que le test tolère ainsi plus facilement les petits mouvements et les vibrations. Cela permet également d’établir une moyenne de la couleur de surface pour les objets qui présentent une texture de surface plus importante, comme les crêpages de soie ou les tissages très fins, ce qui permet d’éviter les erreurs de mesure.
En fin de compte, nous avons été en mesure de reproduire des valeurs d’équivalence de laine bleue similaires avec les deux appareils. Conclusion : notre projet d’évaluation du microvieillissement a été un succès!
Quynh-Ni Au
Quynh-Ni Au est étudiante au baccalauréat en génie mécanique biomédical et en technologie informatique à l’Université d’Ottawa. Elle a travaillé comme étudiante d’été dans la Division des collections pendant l’été 2024, et se passionne pour la science de la conservation.
