Umělecké pigmenty
Celý článek s obrázky a tabulkami najdete zde
Pigmenty jsou anorganické či organické barvy, které jsou v malířském pojivu nerozpustné. Jsou to práškové substance, které ve směsi s pojivem vytvářejí malířskou barvu. V následující kapitole je pojednáno o anorganických pigmentech, které bývají označovány také jako minerální. V malířských barvách se v současnosti používá množství organických pigmentů, což jsou organická barviva srážená na nerozpustný substrát. Znamená to, že organické barvivo se ukotví na bezbarvou anorganickou sloučeninu, nejčastěji na baryt, oxid hlinitý, křídu nebo na jinou bezbarvou a povrchově aktivní látku. Z barviva se tak stane pigment, který je jednak nerozpustný, jednak se tím zvýší jeho optická a chemická stabilita. Nejen že takové barvy nevyblednou, zároveň také nemigrují v pojivu a barevně se nemění. Rozdíl mezi kvalitními pigmentovými barvami a barvivy je dobře patrný například na stále oblíbených anilinových vodovkách. Anilinky nejsou pigmenty, ale barviva. Je známo, že časem prorůstají papírem, rozpíjejí se s vlhkostí a mění původní skicu.
Se sráženými organickými barvivy je spojen názvoslovný zmatek. V anglické a německé literatuře se vyskytuje termín mordant nebo mordent ve smyslu substrátu. Zároveň se ho používá ve smyslu podkladu, nejčastěji zlacení. Tím však terminologický chaos nekončí. Srážená organická barviva se často nazývají laky díky své průhlednosti. Můžeme číst o benátském laku a je tím míněn srážený mořenový lak. Jindy čteme o benátském laku a je tím míněn směsný olejový lak s benátským terpentýnem, tedy pryskyřičný materiál. Jde o pojivo, nikoli o barevnou složku. Vzniklo to patrně z toho, že průhledné barevné vrstvy na obraze nazývané lazury byly často pojeny směsí oleje a pryskyřice, kteréžto pojivo jejich průzračnost ještě zesilovalo. Stejné názvy s různým významem nebo množství názvů pro jednu a tu samou věc není plodem jen nedůslednosti nebo tradice. Utajování řemeslných i malířských technik má dlouhou tradici, která praví, že poznání je jen pro vyvolené. Stalo se tak, že ještě ve dvacátém století vycházely knížky o základech malby a restaurování, které však byly naprostým laikům nesrozumitelné, protože předpokládaly již určité dílenské zasvěcení. Je v tom paradox učitele, který chce předávat znalosti, ale obává se, že žák ho překoná.
Organickými pigmenty se sice tato kapitola nezabývá, pro orientaci je však dobré uvést o nich několik slov. V klasických učebnicích malířské techniky se často uvádí, že organické pigmenty nejsou stálé a nejsou vhodné pro umělecké využití. Dnes už to neplatí, celá řada syntetických pigmentů je stálá dokonce i v zásaditém prostředí (nástěnná malba) a vyrovná se anorganickým pigmentům. Vždy však platí, že stálé organické pigmenty jsou drahé a u uměleckých barev je při nákupu dobře podívat se, jestli výrobce uvádí, „z čeho to je udělané“. Běžné určení optické stability pigmentů se pohybuje ve škále 1 až 8. Kvalitní pigmenty mají stálost 7 a 8, případně 6. Tyto údaje je možné zjistit z technických listů prodávaných barev. Obecně jsou anorganické pigmenty ve škále stálosti na místě 8 a výrobci kvalitních barev jejich chemické složení uvádějí ve vzornících.
V historické malbě, zejména v malbě knižní se sice také používaly rostlinné šťávy a barviva, bývaly však fixovány, nejčastěji roztokem kamence, který s barvivy tvoří nerozpustný pigment (barva se po vysrážení váže na hydratovaný oxid hlinitý). Takový způsob stabilizace barviva je možné provést dvěma způsoby. Barvivo se uvede do roztoku, do kterého se také rozmíchá kamenec (síran hlinito-draselný nebo síran hlinitý). Po přidání zásady (hydroxidu, sody, amoniaku) se síran vysráží jako hydratovaný oxid hlinitý s velkým aktivním povrchem a při tom na sebe naváže barevnou substanci. Tento způsob je znám i z technologie barvení látek, kdy oxid hlinitý zprostředkovával chemické resp. fyzikální spojení barevné látky s tkaninou. U knižní malby je v receptech často uváděn jiný postup. Pracuje se s barvivem, ale dokončená malba se přetře roztokem kamence a tím se stane nerozpustnou. U knižní malby, která je jen omezeně vystavena světlu, taková fixace obvykle stačí.
Za popisem pigmentů v této kapitole následuje jejich mikroskopická a mikrochemická identifikace. Velká část anorganických pigmentů, zvláště těch, které pocházejí ze vzácných minerálů, se dají dobře identifikovat mikroskopicky. Barviva srážená na substrát naproti tomu vypadají pod mikroskopem jako barevný obláček přichycený k dobře vizuálně ohraničenému bezbarvému zrnu a na jeho bližší identifikaci mikroskopie nestačí. Je pak třeba použít jiných metod, které jsou mimo rámec této publikace.
Pigmenty se charakterizují řadou kritérií fyzikálního a chemického charakteru. Nejde tu jen o systematický popis pro potřeby vědy, je to důležité i pro pochopení vlastností různých pigmentů a pro jejich poučeného použití. Výrobci kvalitních barev udávají chemické složení, případně plnivo a obvykle stabilitu určenou pro jednotlivé způsoby pojení v individuálních stupnicích s třemi až osmi (někdy deseti) stupni. Rozlišuje se světlostálost a stabilita v oleji, akvarelu, tempeře, akrylovém pojivu a v zásaditém prostředí (nástěnná malba).
Další charakteristikou, kterou však již výrobce neuvádí, je velikost zrna a index lomu. Syntetické pigmenty mají velikost zrna asi 1-10 , těžené až 70 . Ty těžené, drcené drahé kameny, však najdeme jen na historických malbách. Zrnitost se může velmi lišit u různých odstínů (světlejší odstíny jsou drobnějšího zrna) a závisí na nich i kryvost. Pigmenty o nízkém indexu lomu tj. méně kryvé se obecně třely na větší velikost zrna (azurit, malachit, smalt), ale existují výjimky u pigmentů s velkou vybavovací mohutností (pruská modř, měděnka). Za koloidní, podle staré definice nekrystalické, se považují pigmenty se zrnem menším než 1 . Ve skutečnosti i v jejich drobounkých zrnech je možno vysledovat krystalickou strukturu, stará definice odráží spíše jejich chování jako částic podléhajících Brownovu pohybu, s čímž se pojí jejich možnost migrace ve ztuhlém pojivu, jako by šlo o barviva. Pod mikroskopem je tento náhodný pohyb dobře sledovatelný. Index lomu je diskutován níže.
Na světlo lze pohlížet jako na elektromagnetické vlnění nebo jako na proud energetických kvant - fotonů. Když člověk uvažuje nad použitím barvy jako výrazového prostředku, jsou mu energetická kvanta přinejmenším vzdálená. Dále si ale ukážeme, jak spolupracují na stárnutí malby především z hlediska pojiv. Ta jsou na tato kvanta velmi citlivá. Teď se ale zabýváme barvou.
Dozvěděli jsme se něco o zrnitosti, ale co ten index lomu? Je to fyzikální údaj, který popisuje v jak velkém úhlu se světelný paprsek zalomí na rozhraní dvou optických prostředí. Tento číselný údaj je teoreticky daný jako úhel zalomení mezi zkoumaným materiálem a vakuem. Nikdo to tak pochopitelně neměří. Zdrojem informací pro odhad toho, jak pigment bude na obraze vypadat, jsou rozdíly mezi indexem lomu pigmentu a prostředí, tj. pojiva. Platí, že čím větší ten rozdíl je, tím bude pigment kryvější.
Dalším jevem, který ovlivňuje vzhled malby je rozptyl světla. Dochází k němu, když paprsek narazí na překážku, která je srovnatelná nebo větší než jeho vlnová délka. Například vzduchem procházejí paprsky dlouhých vlnových délek beze změny, krátké se však rozptylují, protože délka jejich vln je srovnatelná s velikostí molekul vzduchu. Tento rozptyl je příčinou toho, že nebe je modré. Jiným příkladem je jev, se kterým se občas setká fotograf. Fotografuje mlhu, ale na snímku po ní není ani stopy. Fotografický aparát totiž snímá i část dlouhovlnného spektra, které oko nevidí a pro které jsou drobné kapénky vody za mlhy ještě homogenním prostředím. Tohoto jevu využívá i infračervená reflektografie. V infračervených paprscích zprůhlední vrstvy malby a je možné sledovat podkresbu i malířský rukopis.
Vzhled malby ovlivňuje také odraz světla. Na něj má svůj vliv členitost povrchu malby a také jeho optická nepropustnost. Při určitém dostatečně ostrém úhlu nasvětlení nastává u hladkého povrchu totální reflexe, při níž se všechny paprsky odrážejí zpět v tomtéž úhlu, jako je tomu u zrcadla. Je-li povrch členitý, odraz je tzv. difuzní a paprsky se odrážejí v různých úhlech, jako to nastává například na papíře, na textilu a v pastelu.
Dalším jevem luminiscence, schopnost látek transformovat neviditelné záření na viditelné zkrze procesy probíhající v elektronovém obalu. Rozlišuje se fluorescence trvající jen po dobu ozařovaní a fosforescence, která trvá i po ozáření. Fluorescenci vykazuje řada pigmentů a barviv a podílí se na jejich brilantní barevnosti v denním světle. Dokážou totiž transformovat okem neviditelné záření na viditelné. Využívá se toho při studiu obrazů, jak v ploše, tak pod mikroskopem, protože některé látky mají tak charakteristickou fluorescenci, že je lze podle ní jednoznačně identifikovat. Dalším využitím jsou fosforeskující barvy nebo tzv. optické zjasňovače. Ty jsou samy nebarevné ale transformací světla dokážou povrchy, na které jsou naneseny opticky rozzářit. Používá se jich například do pracích prášků.
Ve viditelném spektru jsme schopni zrakem rozlišovat jednotlivé oblasti vlnových délek podle barvy. Bílé světlo je směsí viditelného i neviditelného záření a barevný vjem nastává, chybí-li v jeho spektru některá oblast viditelných vlnových délek. Eliminace této oblasti či jen jediné vlnové délky nastává již zmíněnou absorpcí při průchodu barevným prostředí (absorpční barva) nebo při odrazu (reflexní barva). Tyto dvě barvy se mohou lišit, jako je tomu u hematitu, jehož zrna jsou stříbřitě černá, při průchodu světla jsou však červená. Vnímaná barva je doplňkovou barvou k absorbované, např. rostliny absorbují červené světlo a jeví se zelené. Doplňkové barvy jsou fialová - žlutozelená, modrá - žlutá, zelenomodrá - oranžová, modrozelená - červená, zelená - purpurová.
