Matisse aux rayons X : la chimie au chevet des œuvres

Dix jours durant, en février 2025, une scène peu ordinaire s’est jouée dans les réserves du Centre Pompidou, à la périphérie nord de Paris, dans un lieu tenu secret. Une équipe de chercheurs·euses et restaurateurs·trices venu·es de France, de Belgique et d’Italie s’est réunie pour mener une vaste campagne d’imagerie scientifique sur une dizaine d’œuvres, principalement d’Henri Matisse, mais aussi de Robert et Sonia Delaunay et de Joan Mitchell.

D’imposantes machines électroniques, parmi lesquelles des prototypes développés par l’université d’Anvers, contrastent avec la délicatesse des œuvres. Impulsé par Claudine Grammont, cheffe de service au cabinet d'art graphique, et par Stéphanie Elarbi, cheffe du service restauration au Centre Pompidou, ce projet de recherche vise à mieux comprendre et préserver les œuvres d'Henri Matisse à l'aube de l'exposition « Matisse, 1941 – 1954 ». C'est également l'objet d'une thèse menée à l'École normale supérieure Paris-Saclay, preuve s'il en est de la technicité requise et de l'importance d'identifier précisément les matériaux utilisés par les artistes afin de comprendre les mécanismes d’altération à l’œuvre et d'anticiper leur évolution.

Entrer dans le geste créatif

Dans les années 1940, Henri Matisse bouleverse le monde de l’art avec une idée audacieuse : il recouvre de couleurs éclatantes de grandes feuilles de papier, qu’il découpe ensuite selon des formes variées. Il les épingle sur les murs de son atelier, puis ne cesse de les déplacer et de les agencer à la recherche de l’équilibre parfait. Le résultat ? Des œuvres vivantes, en perpétuel mouvement, mais aussi des créations d’une grande fragilité qu’il décidera de coller pour en fixer le rendu.

Certaines présentent aujourd’hui des signes d’altération : décoloration, craquelures ou pulvérulence. Des fragilités qu’on retrouve notamment sur les gouaches bleues, couleur emblématique d’Henri Matisse, du Nu bleu à Polynésie, la mer.

Pour moi, la chimie n’est pas un monde froid. Quand on s’intéresse au procédé artistique, on est vraiment dans l’œuvre ! On voit les petits trous d’épingles, les traces de colle… On entre dans l’intimité du geste créatif.

Loïc Bertrand, physico-chimiste

Pour Loïc Bertrand, physico-chimiste et directeur de recherche à l’École normale supérieure, l’enjeu dépasse la simple analyse technique : « Pour moi, la chimie n’est pas un monde froid. Quand on s’intéresse au procédé artistique, on est vraiment dans l’œuvre ! On voit les petits trous d’épingles, les traces de colle… On entre dans l’intimité du geste créatif. »

Grâce à l’imagerie scientifique, les chercheurs·euses ne se contentent pas d’identifier des molécules : ils observent les déplacements du papier, les ajustements de composition, les choix de l’artiste. La chimie devient outil de compréhension du processus artistique.

Six machines pour un chef-d’œuvre

Chaque œuvre passe devant six dispositifs complémentaires issus de deux laboratoires du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) — le laboratoire de photophysique et photochimie supramoléculaires et macromoléculaires et l’institut photonique d’analyse non destructive européenne des matériaux anciens —, de l’université d’Anvers et de l’université de Pérouse, sous la programmation vigilante du chercheur Victor Gonzalez et du doctorant Ayoub Traverson. Trois sont des méthodes d’imagerie qui scannent l’intégralité de l’œuvre ; trois autres sont dites « ponctuelles » et permettent d’analyser finement des zones ciblées.

On va identifier les pigments, mais aussi les liants, la matière qui permet de mélanger les colorants pour fabriquer la peinture.

Loïc Bertrand

La fluorescence de rayons X scanne la surface point par point pour identifier les éléments chimiques (cobalt, fer, baryum) ; il faut un peu moins de vingt-quatre heures pour analyser la totalité d’une œuvre de petite taille. La diffraction de rayons X précise ensuite la nature minérale exacte des pigments. Quant à la réflectance optique et à la photoluminescence, elles analysent la manière dont la lumière interagit avec la surface colorée. La spectrométrie infrarouge révèle les liants organiques. Enfin, la spectroscopie Raman complète l’identification des composés minéraux. Toutes les données récoltées sont ensuite croisées.

« On va identifier les pigments, mais aussi les liants, la matière qui permet de mélanger les colorants pour fabriquer la peinture », explique Loïc Bertrand. En effet, une gouache ne se résume pas à un pigment. C’est un système complexe associant pigment coloré, opacifiant blanc, liant organique (souvent de la gomme arabique) et plastifiant. En somme, un véritable microcosme chimique. C’est cette interaction entre composants organiques et minéraux que les chercheurs·cheuses tentent de décrypter, car elle conditionne la stabilité de l’œuvre dans le temps.

Le mystère du bleu

Les chercheurs portent une attention particulière aux bleus : outremer, cobalt… Les composants minéraux sont relativement faciles à identifier grâce à la fluorescence et à la diffraction. En revanche, les colorants organiques, constitués d’éléments légers comme le carbone, l’oxygène ou l’hydrogène, sont beaucoup plus difficiles à caractériser, surtout lorsqu’ils sont mélangés.

Le pigment phare des gouaches de Matisse est l’outremer synthétique, un pigment d’un bleu profond, composé d’un aluminosilicate complexe. Malheureusement, il n’est pas toujours stable. La recherche a récemment démontré que l’outremer pouvait, dans certains contextes, accélérer la dégradation du liant organique. Or, la présence d’eau dans la gouache est susceptible de favoriser des réactions chimiques différentes de celles se produisant dans une peinture à l’huile.

Résultat : certaines zones se décolorent, d’autres non. Sur La Tristesse du Roi, observe Loïc Bertrand, certains papiers ont perdu leur intensité, d’autres sont restés éclatants. « On ne sait pas si c’est la peinture, le papier ou la colle qui diffèrent, explique-t-il. Les recettes industrielles ont pu évoluer, certaines sont perdues. Il y a tout un secret industriel derrière ces matériaux. »

Matisse n’a pas laissé de formule précise. On dispose de témoignages d’assistantes, de livrets de commandes, d’archives retrouvées grâce au travail d’historiennes de l’art. Mais paradoxalement, ces matériaux industriels du début du 20^e siècle restent mal connus. Le travail croise ainsi analyses physico-chimiques de pointe et recherches archivistiques menées notamment aux Archives Henri Matisse et à la Bibliothèque Kandinsky.

Comprendre pour mieux préserver

L’objectif de ces recherches n’est pas seulement de comprendre le passé. Il est aussi d’anticiper l’avenir. Peut-on cartographier des « zones à risque » ? Déterminer à quelles conditions d’humidité ou d’exposition lumineuse une œuvre peut-elle résister ? Décider si elle peut voyager pour une exposition internationale ?

À terme, les chercheurs et les chercheuses souhaitent établir un modèle prédictif de l’évolution des gouaches. Une aide précieuse pour la restauration, notamment en vue du déménagement de la collection vers le Centre Pompidou Francilien — fabrique de l’art, à Massy. Pour Stéphanie Elarbi, ce projet est « un exemple de collaborations de recherche menées avec l'université Paris-Saclay, en lien avec des partenaires internationaux. Il renforce la connaissance matérielle de la collection et la compréhension des phénomènes de dégradation des matériaux constitutifs des œuvres ».

Un projet qui préfigure les futurs développements du pôle d'excellence de conservation-restauration à Massy.

Stéphanie Elarbi, cheffe du service restauration, Centre Pompidou

Depuis quelques années en France, restauration et analyse scientifique ne sont plus dissociées. Les grandes campagnes de restauration s’accompagnent désormais d’investigations physico-chimiques approfondies. Cette opération marque un tournant dans l’étude des collections modernes : les œuvres de Matisse, jusqu’ici très peu analysées chimiquement, font l’objet d’un examen inédit. Un projet qui « préfigure les futurs développements du pôle d'excellence de conservation-restauration à Massy », selon Stéphanie Elarbi.

La science au service de l’émotion

Mais au-delà de la performance technologique, c’est une nouvelle manière de regarder l’art qui se dessine. Sous les rayons X apparaissent les hésitations, les reprises, les ajustements. La chimie révèle le geste. Et le bleu de Matisse, loin d’être une simple couleur, devient un territoire d’enquête où se rencontrent artiste, restaurateurs et physico-chimistes.

Pour Loïc Bertrand : « On est plongé dans les notions de geste, de choix, d’impressions visuelles… » Observer un Nu bleu, ce n’est plus seulement admirer une silhouette découpée dans l’espace. C’est contempler un équilibre fragile, où pigments, liants et lumière vivent depuis plus de soixante-dix ans. ◼