Cândido Portinari (1903–1962) é considerado um dos artistas mais significativos do Brasil, cujo legado artístico ganhou reconhecimento internacional graças à sua vasta e bem avaliada produção. Suas obras, cores características e processo criativo são frequentemente estudados para aprofundar o conhecimento sobre composição, constituição e métodos de preservação dessas peças. Essa abordagem permite prevenir perdas, identificar falsificações e auxiliar na documentação da arte e na superação de dificuldades de restauração.
No âmbito da busca por novos métodos de estudo de obras de arte, o Instituto de Física (IF) da Universidade de São Paulo (USP) aplicou uma nova metodologia para analisar as obras de Portinari, incluindo sua composição química e esboços. Os resultados deste estudo foram apresentados em um artigo que faz parte do trabalho de Itiara Mayra de Albuquerque, discente do IF. A pesquisa concentrou-se na análise matemática e sistematização computacional dos murais de Portinari, buscando desenvolver novas formas de estudar obras de arte através da união de métodos de ciência da preservação e ferramentas computacionais.
A nova metodologia foi utilizada para analisar o mural «São Jorge e o Dragão» (1943), realizado nas paredes da casa do artista em Brodowski (estado de São Paulo), sua cidade natal. Desde 1970, este local funciona como Museu da Casa Portinari, parceiro do Laboratório de Arqueometria e Ciências Aplicadas ao Patrimônio Cultural (LACAPC), coordenado por Marcia Rizutto. Marcia também participou do processo de pesquisa e da preparação do artigo como orientadora de doutorado.
O método empregado no estudo consiste em uma combinação de diversas técnicas já utilizadas em diferentes áreas da ciência da preservação e pelo grupo LACAPC. Os dados obtidos da análise do mural e dos tubos de tinta utilizados pelo artista, que estão no Museu da Casa, foram coletados por meio de métodos espectroscópicos adicionais: fluorescência de raios X (usada para determinar elementos químicos na amostra) e espectroscopia Raman (identifica compostos químicos com auxílio de laser). Todo o equipamento utilizado é portátil e foi levado ao museu para a realização das análises.
A discente Itiara Albuquerque explicou em entrevista ao Jornal da USP que as informações coletadas sobre os elementos e compostos químicos encontrados na obra permitem determinar a paleta de cores utilizada pelo artista.
No caso da fluorescência de raios X, os raios incidem sobre a amostra, excitando os elétrons do átomo. Diferentes tipos de excitação permitem identificar a radiação característica de um elemento específico e, assim, determiná-lo. No uso da espectroscopia Raman, o objeto é submetido à ação de um laser, que excita os modos vibracionais da molécula. Como cada molécula possui sua vibração específica, é possível estabelecer qual composto está presente.
A professora Marcia Rizutto esclareceu que, ao medir o cálcio por fluorescência de raios X, ele pode ser sulfato ou carbonato de cálcio, e essa diferença é difícil de distinguir apenas com esta técnica. Embora seja possível medir o enxofre, isso não garante que seja sulfato de cálcio. Contudo, ao medir por espectroscopia Raman, a banda espectral do sulfato de cálcio difere da banda do carbonato de cálcio, permitindo identificar o composto com precisão.
Foram detectados pigmentos azuis, como cerúleo e cobalto, nos tubos de tinta e no mural — cores frequentemente encontradas nas obras do artista e conhecidas como «azul Portinari». Esta cor característica está presente na famosa série «Retirantes», bem como nos painéis murais da coleção «Via Sacra» de Portinari, localizados na Igreja Matriz de Batatais, no estado de São Paulo. Além dos pigmentos, foi encontrado vermelho cádmio no mural «São Jorge e o Dragão», que também é uma característica distintiva de outras obras do artista.
A parte computacional da pesquisa incluiu a sistematização de dados previamente coletados por Marcia Rizutto e seus colegas, bem como a análise de imagens tiradas do mural, com a participação de Nina Hirata, docente do Instituto de Matemática e Estatística (IME) da USP. Foram analisados dois tipos de fotografias: a imagem visível, capturada por câmera comum, e a imagem refletida infravermelha, obtida com uma câmera infravermelha. Esta técnica utiliza radiação infravermelha para penetrar através das camadas de tinta, permitindo registrar os esboços e desenhos originais criados na obra de arte.
Dois algoritmos de visão computacional foram aplicados ao processo: SIFT e SSIM, destinados a compreender o processo criativo do artista e comparar os esboços iniciais com o resultado final. O SIFT, que significa Scale-Invariant Feature Transform, é usado para alinhar as imagens visível e refletida, permitindo nivelar pontos-chave da imagem — elementos que não mudam com alterações de iluminação, rotação ou tamanho. A discente observou que inicialmente este algoritmo foi escolhido para descobrir diferenças estruturais entre as imagens.
Após o alinhamento das imagens, foi aplicado o algoritmo Structural Similarity Index (SSIM). Ele calcula as diferenças estruturais entre as imagens em uma escala de -1 a 1, onde -1 indica baixa similaridade (diferenças entre o desenho final e o esboço) e 1 indica áreas semelhantes. Itiara Albuquerque explicou que o SSIM ajuda a não depender apenas da percepção visual, mas sim a calcular as diferenças entre essas duas imagens, previamente alinhadas por outro algoritmo de visão computacional.
A pesquisadora detalhou que as áreas com limites nítidos em ambas as imagens ajudaram a avaliar a qualidade do alinhamento. Se nessas áreas de similaridade estrutural os limites estão presentes em ambas as imagens, isso indica alta similaridade, o que lhe permite confiar nessas áreas identificadas como baixas. Em seguida, foi realizada uma análise visual para verificar e compreender completamente as razões das diferenças.
A análise do mural revelou áreas de baixa similaridade entre algumas patas do cavalo São Jorge e a língua do dragão. «Vemos a língua na imagem visível, mas não a vemos na imagem infravermelha; devido ao material transparente para o infravermelho que está lá, mal conseguimos ver os contornos claros dessa língua. Assim, temos indícios do processo criativo e dos pigmentos», enfatizou a discente.
Técnicas relacionadas à radiação infravermelha também foram usadas para estudar os pigmentos do mural, como a análise da imagem de «falso colorido» — uma imagem cujas cores são alteradas pela substituição de canais RGB (vermelho, verde e azul), o que permite uma melhor análise do esboço. No caso das imagens do mural, o canal vermelho foi substituído por informações obtidas da imagem infravermelha.
O método de análise e diferenciação de pigmentos permite determinar diferentes tipos de tinta com base na interação com a radiação infravermelha, visto que a radiação interage com os pigmentos de maneiras distintas. A pesquisadora explicou: «O azul ultramarino na composição infravermelha aparecerá vermelho, enquanto o azul cobalto parecerá mais rosado, púrpura».
O trabalho pertence à área chamada Ciência da Preservação, que implica um diálogo entre diferentes campos do conhecimento para a conservação e estudo do patrimônio cultural. A professora observou: «Nossa análise não é apenas a identificação de elementos e compostos químicos, é uma reflexão sobre o objeto, seja sua produção [artística] ou como o material se comporta e como pode degradar».
A discente acrescentou que um consultor pode se deparar com uma pintura que precisa ser restaurada ou conservada e se perguntar sobre questões que podem ser respondidas ao entender quais materiais e compostos químicos estão presentes nesse bem cultural.
Marcia Rizutto concluiu que, graças à soma das técnicas analíticas aplicadas na Ciência da Preservação, eles obtêm uma visão muito ampla do objeto — desde o processo criativo do artista, incluindo o desenho oculto, até os materiais utilizados para a criação da obra.