PhD defense Jizhen Cai – 15th of March 2024 (Friday) at 14h00

Dear colleagues, dear friends,

It is with great pleasure that I invite you to the open Ph.D. defense entitled “Methods for Classification and Pigment Identification on Multidimensional Image Data”. My Ph.D. project was conducted in collaboration between the Imaging and Artificial Vision Laboratory (ImViA), University of Burgundy (UB), Dijon, France and Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France (C2RMF) & CNRS PCMTH IRCP, Paris, France in the framework of H2020 MSCA-ITN CHANGE.


The composition of the jury is the following:

Prof. Sylvie Le Hegarat – Rapporteure

Prof. Sony George – Rapporteur

Prof. Véronique Eglin – Examinatrice

Dr. Clotilde Boust –  Co-encadrant de thèse

Prof. Alamin MANSOURI – Directeur de thèse



This thesis proposes a multimodal methodology aimed at automating the traditionally expert-driven process of pigment identification. By leveraging advancements in hyperspectral and multispectral imaging technologies and employing deep learning techniques, the research addresses three core questions: the automation of pigment identification from images, the applicability of hyperspectral unmixing methods to pigment identification, and the enhancement of classification accuracy through the joint exploitation of spectral and spatial information. The findings, validated through extensive experiments with real paintings and mockup samples, not only contribute significantly to the field of cultural heritage conservation but also open new avenues for future research in pigment identification and conservation practices.



The defense will be held on the 15th of March 2024 (Friday) at 14h00 (2pm in the afternoon) at the following address:

Auditorium of C2RMF- C2RMF – 14 quai François Mitterrand – 75001 PARIS – France

For those attending online, you can participate by following this link.

I am looking forward to your participation!

Kind regards,

Jizhen Cai


Soutenance de thèse Yoko Arteaga

Gloss simulation, PhD Yoko Arteaga, 2023

Dear all,

I am pleased to invite you to the defence of my PhD thesis “Material Appearance for Conservation and Restoration – Capturing and modelling the appearance of gilded surfaces“, supervised by Clotilde Boust and Jon Yngve Hardeberg, at the research department at the Centre of Research and Restoration for the Museums of France, and the Colourlab at the Norwegian University of Science and Technology.

The defence will take place on Friday, 28th of April, 2023 at 2 pm in the Palissy Auditorium at C2RMF (Porte des Lions, Palais du Louvre, 14 quai François Mitterand, 75001 Paris). 

As part of the PhD evaluation, I will be giving a lecture “Gloss in cultural heritage preservation: expectations, challenges and innovations”. The lecture will take place on the same date at 10 am in the Palissy auditorium.

Both the lecture and PhD defence will also be available online via the link below:

Click here to join the meeting

Meeting ID: 362 760 897 724
Passcode: Rn9Q5w
Looking forward to seeing you there,

Yoko Arteaga 

PhD student – CHANGE ITN 
Imaging group
C2RMF – Centre de recherche et restauration des musées de France 


The human visual system is extremely efficient at identifying and recognising different materials. Rarely do humans mistake one material for another, and the appearance of a material tells us many important
cues about the environment we live in. However, the mechanisms behind material appearance and perception are not fully understood.
Cultural heritage objects exist in a wide range of materials, each with its own particular appearance.
While it is common to evaluate the colour of cultural heritage objects before and after restoration, this is not always representative of perceptual differences that the restoration may cause. Gilding is a form
of polychromy commonly used in the Middle Ages which poses many technical challenges to acquire its appearance. The gold leaf, of metallic nature, creates a particular appearance which changes depending on the fabrication method and has a strong angular dependence. This thesis aims to address some of these issues, by acquiring, modelling, and analysing the appearance of complex cultural heritage materials. Focus is given to gilded surfaces since they exhibit interesting appearance
properties such as gloss, metallicity, and in some cases even translucency. The research is divided into two sub-objectives, one concerning methods for appearance capture, and the second deals with
applying material appearance analysis for conservation and restoration.
The first research domain of this PhD thesis deals with methods for material appearance capture. First, the challenges and limitations of using conventional methods for appearance capture are explored. As
an alternative, an imaging-based methodology is developed and evaluated for bidirectional reflectance measurements, catered for cultural heritage materials of challenging appearance. This method is then applied to satisfy the second sub-objective.
The second research domain concerns the application of material appearance analysis for conservation. For this, the appearance of different types of gilding is acquired, modelled, and
evaluated. By using perceptual gloss metrics, the different types of gilding can be described and characterised in terms of perceptual differences. Moreover, varnish removal methods are evaluated in
terms of appearance change, to guide the conservation of a 15th century painted panel.

Protocoles prises de vue VIS UV IR

Mathieu Gervais de Lafond, stagiaire M1 de l’école Nationale Louis Lumière, a mis à jour les protocoles pratiques de prise de vue d’imagerie scientifique sous UV et IR du C2MRF et nous l’en remerciont.

Ces protocoles ont été mis au point de longue date et évoluent avec les changements de filtres, de capteurs, de logiciels. Le but est d’obtenir des couleurs calibrées les plus fidèles possibles (moins de 2 delta E en moyenne) et des images sous infrarouges et sous ultraviolets stables (repétables) et donc comparables entre elles dans le temps. Nos images UVFC et IRFC sont interprétables avec les bases de données de matériaux réalisées dans les mêmes conditions de l’onglet DATABASE.

Ce document est téléchargeable ici.

Attention, si le matériel que vous utilisez est très différent (appareil non défiltré IR, filtres de sélection des bandes passantes ),  le repérage des matériaux ne correspondra pas  à notre base IRFC et UVFC. Pour la justesse colorimétrique des images visibles, d’autres systèmes existent que celui que nous utilisons (Phocus) et peuvent être performants.




The Symposium on the Application of Radiation Techniques for Cultural Heritage Research will be carried on during 22-23 March 2022, 1.00-5.00 p.m. (GMT+7) in English and held via an online platform.

The purposes of the Research Network on Cultural Heritage establishment include:

  • to build a regional research platform applying large-scale facilities located in the ASEAN region such as synchrotron light sources, nuclear research reactors, particle accelerators, as research facilities, in the field of cultural heritage studies,
  • to strengthen technical collaboration in the ASEAN region,
  • to facilitate access and enhance the utilization of large-scale research facilities among ASEAN researchers, and
  • to enhance scientific contribution in the understanding of ASEAN cultural heritage.

Register here :

Clotilde Boust, Elsa Lambert :”Utilization of radiation technology in cultural heritage characterization” 22 march 14h30 (Bangkok time)

22nd March 2022

12.00 – 13.00 Registration  
13.00 – 13.10 Opening remark  
13.10 – 14.00 A brief introduction to the event TINT/SLRI + moderator
14.00 – 14.30 Research in cultural heritage using X-ray techniques Prof. Koen Janssens,


Department of Chemistry, University of Antwerp, Belgium

14.30 – 15.00 Utilization of radiation technology in cultural heritage characterization Dr. Clotilde Boust,


Center for research and conservation for French Museum, France

15.00– 15.30 Preservation of cultural heritage using irradiation and consolidation technology Dr. Laurent Cortella,


ARC-Nucléart, France

15.30 – 16.00 Archaeological research using nuclear research reactor in Malaysia – Dr. Muhammad Rawi B. Mohamed Zin


– Dr. Hishamuddin HUSAIN

Malaysian Nuclear Agency

16.00 – 16.10 Discussion Moderator
23rd March 2022
12.00 – 13.00 Registration  
13.00 – 13.30 Scientific Archaeology: methods and perspective Mr.Theerasak Thanusilp


Office of Archaeology, Fine Arts Department, Thailand

13.30 – 14.00 Archaeological research at ANSTO, Australia Dr. Floriana Salvemini,


Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO)

14.00 – 14.30 Archaeological research using nuclear research reactor in Indonesia Mr. Bharoto BHAROTO


National Nuclear Energy Agency (BATAN)

14.30-15.00 Preliminary results of analysis of characteristic elements and tracing the origins of ancient ceramics using handheld x-ray fluorescence (XRF) spectrometer Bui Thi Hong,
Faculty of Physics, VNU University of Science
15.00– 16.30





ASEAN Research Network on Cultural Heritage




Closing remark


article : Scanning the Celts – Evaluation of 2D and 3D techniques in protohistoric archeology

Charlotte Hochart, Elsa Lamberta, Anne Maigret, Clotilde Boust “Scanning the Celts: evaluation of 2D and 3D techniques in protohistoric archaeology (Conference Presentation).” Optics for Arts, Architecture, and Archaeology VII. Vol. 11058. International Society for Optics and Photonics, 2019.

Préprint :  SPIE_Hochart_v6

Summary : The Agris Helmet is a masterpiece of the Celtic art made in the middle of the 4th century A.D. It has been found near Agris, France, in 1981 during an archeological dig under the supervision of José Gomez-de-Soto. This composite object is made of an iron cap covered with bands of bronze. The bronze is itself covered with pure gold leaf, with embedded coral decorations attached using silver rivets. The Helmet was discovered with one cheek guard which had similar materials and designs. Considering this information, the cap would have been used for display rather than worn in battle. The helmet, discovered in pieces, was restored in Mainz during the 1980th and is now held by the Musée d’Angoulême in Angoulême (France). The present project led jointly by the AOROC department of the ENS and the C2RMF and supported by PSL, was an opportunity to make complementary work on the Helmet to document it thoroughly. Our aim was threefold. Firstly, we wanted to document the Helmet in such a way that future studies would be doable even without physical access to the original piece. Then, we were willing to search the best 3D technique and practice for this complex piece. The level of details and the brilliant aspect of the surface were the perfect challenges for our 3D systems. In addition to these technics, we wanted to enhance the knowledge about the object (material and technical identification) and provide new data for archaeology and art history. We began the study with a complete photographic coverage of the Helmet thus highlighting every single visible detail on its surface. In order to go further concerning the structure of the object itself, we chose to use X-Ray technology. This method allowed us to see behind the surface and understood the organization and construction of the Helmet. Furthermore, multiple techniques of photogrammetric imaging and 3D digitalization were used to obtain the best set of data. Leadingly, we performed a photogrammetric coverage under artificial lights followed by another under natural light. Thereafter, we used two 3D scanners technologies, one based on structured light and the second based on laser technology. The resulting 3D models were compared in precision and acquisition convenience (simplicity of devices and acquisition time). While the photogrammetric models were perfect to easily visualize the texture and color of the object, its degree of precision left something to be desired. On the contrary, the 3D models obtained by scanning technologies were effective for the purpose of getting complete metric and volumetric values. For the study of the Helmet, the high-resolution models provided information about tools marks and other traces of the production techniques. Moreover, mesh comparing provided new data for the matching of supposedly identical items on the surface. The results of those studies were particularly instructive for the historians of the Celtic period and gave new possibilities to the researches for the work on this precious object.

Vidéo du colloque Ducos du Hauron

Revoir le colloque sur Ducos du Hauron, un inventeur visionnaire de la photographie couleur, qui s’est déroulé 27 le novembre 2021 au théâtre municipal Ducourneau d’Agen

Jean DIONIS DU SEJOUR – Maire d’Agen
Alain ASPECT – Président du Comité d’organisation du colloque
Patrick FLANDRIN – Président de l’Académie des sciences
Charly SARION – Président des Amis de Ducos du Hauron
Bertrand LAVÉDRINE – Professeur du Muséum National d’Histoire Naturelle
Nathalie BOULOUCH – Maîtresse de conférences en histoire de l’art contemporain et photographie, Université Rennes 2
Joël PETITJEAN – Docteur en histoire de l’art, chargé de cours en histoire de la photographie au département d’histoire de l’art de l’université de Bourgogne
Jean-Paul GANDOLFO – Responsable de laboratoire et professeur de technologie a l’École Nationale Supérieure Louis-Lumière (ENSLL, Saint-Denis), aujourd’hui retraité
Jean-Louis BERGER – Ancien élève de l’École Nationale Supérieure Louis-Lumière, maitrise de sciences et techniques (MSDT) à l’Université Paris VIII
Sylvain BESSON – Directeur des collections, musée Nicéphore Niepce, Chalon-sur-Saône
Clotilde BOUST – Ingénieure de recherche, responsable du groupe imagerie, Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France (C2RMF) Paris
Anne WOLGEMUTH – Photographe scientifique Inu Studio, chargée de mission au Musée des beaux-arts d’Agen
Natalie COURAL – Conservatrice du patrimoine, Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France (C2RMF), Paris
Adrien ENFEDAQUE – Conservateur du patrimoine, Musée des beaux-arts d’Agen

article : Imagerie scientifique pour la conservation et la restauration du patrimoine

Journées d’étude sur les préalables à la restauration, 13 et 14 octobre 2016, C2RMF/Musée des Beaux-Arts de Nancy.
Lien vers Parution de la publication électronique, novembre 2018

La photographie et la radiographie sont utilisées pour la compréhension des œuvres depuis l’ouver­ ture en 1931 du laboratoire du musée du Louvre, dédié à la conservation et la restauration du patri­ moine. Si les grands principes de l’époque restent utilisés aujourd’hui, les progrès des sources de lumière, des capteurs et de l’informatique graphi­ que ont permis de développer considérablement les analyses optiques sans contact avec les œuvres d’art, pour enregistrer la surface, la forme ou l’intérieur des objets.

Le principe général de l’imagerie est d’envoyer un rayonnement électromagnétique (lumière visible, UV, IR, rayons X…) sur un objet et d’en­ registrer ce rayonnement modifié par son interaction avec la matière de l’objet. Cet enre­ gistrement se fait simultanément en plusieurs points de l’objet via des capteurs couvrant tout ou partie de la surface de l’objet. On obtient une image, ou un tableau de mesures, qui représente visuellement le rayonnement enregistré.

D’un point de vue des informations utiles à la conservation des œuvres, l’imagerie est utilisée pour deux raisons principales : le constat d’état et l’analyse des matériaux.

– En premier lieu, ces images permettent de faire un constat d’état d’une œuvre à un instant donné, c’est­à­dire un enregistrement précis des couleurs, surfaces et volumes d’une œuvre, complétant ainsi le traditionnel constat d’état visuel et la description par des mots.

– La deuxième fonction des images scientifi­ ques est l’analyse des constituants de l’œuvre, c’est­ à ­dire la détection des matériaux constitutifs. En effet, certains matériaux réagissent de façon spécifique sous certaines radiations (absorbent ou réfléchissent des longueurs d’ondes particulières), ce qui permet de les repérer et de les identifier.

Toutes ces captures optiques (photographie, radiographie, numérisation 3D) s’effectuent sans contact avec les objets et sont donc sans danger pour les œuvres. De ce fait, ces techniques sont utilisées en priorité pour l’étude des objets patrimoniaux.

Cet article décrit plus en détail les principales techniques d’imagerie actuelles et leurs appli­cations pour la conservation des œuvres d’art.

Télécharger l’article : JDN_01_Boust_interactif_006-016


Pigment database Veneria reale

New database available from Centro Conservazione e Restauro dei Beni Culturali La Venaria Reale !

“Integrating the skills it possesses, the Centro has been able to produce a set of around 1200 painting samples with corresponding imaging and point analysis databases. The materials used – totalling 173 between pigments and dyes, 4 for the preparatory drawings, 4 binders and 2 types of oil – were selected to reproduce the principal artistic techniques used from antiquity to contemporary art, presenting combinations with the products most widely used in restoration.
The database is available online as a comparative and reference tool for the study of the royal art works.”




UKIYO-E color pigments optical and chemical

Japanese pigments in Ukiyo-e  (1700-1900) could be recognized with non invasive optical images from UV to IR (reflexion and fluorescence) and chemical XRF data.

Here is the summary of the work done in C2RMF of pigments registered in imaging under visible light, UV and IR transformed in False color ( and fluorescence from UV light in visible domain.  Main chemical component from XRF are also listed.

Fluorescence response from visible to visible and visible to IR will be added soon.

2020 C2RMF Clotilde Boust


Reconnaissance du bleu égyptien par imagerie sur les objets du patrimoine

Le bleu égyptien est un pigment synthétique, très présent sur les décors, objets et pein- tures du pourtour méditerranéen du IIIe millénaire avant notre ère à environ 500 ans après J.C. Les recherches menées au Centre de Recherche et de Restauration des Mu- sées de France [CRRMF R0R0]2 ont tout d’abord permis de retrouver son procédé de fa- brication. Puis, afin de repérer rapidement le bleu égyptien sur les œuvres conservées dans les musées, une méthode d’imagerie spécifique a été mise en place. Cet article présente l’imagerie de Luminescence Infrarouge (LIR) et son application à l’étude d’objets de différents pays méditerranéens à plusieurs époques.

Télécharger l’article : Bleu_maigretetal-v24

Cet article a été écrit en hommage à notre collègue Sandrine PAGÈS Camagna.

Filtres imagerie UV et IR

Filtres utilisés pour l’imagerie multispectrale avec des appareils photographiques défiltrés (sans le filtre anti infrarouge d’origine):

  • Image de réflection dans le visible : Schott  BG38 anti IR 
  • Image de réflection dans l’infrarouge :  RG780 anti visible. Le Kodak Wratten 89B était utilisé avant l’arrêt de sa production. Cette référence encore disponible sur B&H donne bizarrement des images floues.
  • Image de réflexion dans l’UV : UG11 anti visible et IR
  • Image de luminescence dans le visible sous UV : GG395 anti UV  + BG38 anti IR
  • Image de luminescence dans l’infrarouge sous lumière rouge : RG780 anti visible
Schéma de prise de vue de luminescence dans l’infrarouge sous lumière visible. image Clotilde Boust C2RMF 2020
Spectres des filtres passe bande visible et infrarouge dont le BG38


Filtre UG11 (


Cite this article as:  Boust C., Bellec J.-L. “Filtres imagerie UV et IR,” in Scientific imaging for cultural heritage / Images scientifiques pour le patrimoine, ISSN 2609-780X, 22/11/2020,

Bonne continuation Nicolas

Photo Philippe Salinson 2019

Nicolas Mélard, conservateur du patrimoine et spécialiste de la 3D et de la préhistoire, a passé 6 ans au groupe imagerie du C2RMF. 

Depuis octobre 2020, il est responsable des collections du Muséum d’Histoire Naturelle de Lille.  

Félicitations Nicolas!

article : Le guerrier de Saint-Maur (Oise). À la redécouverte d’une œuvre majeure de l’art gaulois


La figure de guerrier en tôle chaudronnée de Saint-Maur est l’un des rares exemples de sculpture anthropomorphe attribuable à la fin de l’époque gauloise ou au début de l’époque gallo-romaine. À l’occasion de sa restauration en 2016, de nouvelles observations et analyses (spectrométrie de fluorescence X, microscopie numérique 3D, scanner 3D) ont été menées par une équipe pluridisciplinaire. Elles ont apporté des résultats inédits sur les matériaux et les techniques mises en œuvre pour la réalisation et l’assemblage des différentes pièces composant la figure du guerrier, ainsi que pour la caractérisation de ses attributs. Elles ont également permis de restituer les traitements rituels subis par l’œuvre avant son enfouissement et d’affiner sa datation.

Lettre en or du roi du siam à napoleon 3

Le C2RMF a étudié la lettre en or conservée au  Ministère des Affaires étrangères, envoyée à Napoléon 3  par le roi du SIAM. Elle a été présentée à l’exposition “L’Art de la Paix, secrets et trésors de la diplomatie” présentée au Petit Palais du 18 octobre 2016 au 15 janvier 2017. 

Les photographies macro ont permis de traduire la lettre de la langue Siam au Français. La numérisation 3D a permis de faire usiner un socle pour pouvoir la présenter et la déplacer. L’analyse élémentaire a révélé sa composition. Toutes ces analyses sont sans contact.

Images C2RMF et MAF


  • La restauration de la lettre d’or en images  : diffusion du film réalisé par le pôle Audiovisuel du ministère des Affaires étrangères.
    Isabelle Nathan, conservateur général du patrimoine aux Archives diplomatiques des ministères des affaires étrangères, nous fait le récit de ce document exceptionnel.
    Olivier Lagarde, restaurateur d’oeuvres d’art, fut chargé de rendre son éclat et sa lisibilité à cette pièce conservée aux archives du ministère des affaires étrangères.


UV-Vis Luminescence imaging techniques/ Técnicas de imagen de luminiscencia UV-Vis

Une publication de l’Universitat Politècnica de València sur l’imagerie de luminescence sous UV en Anglais et Espagnol est consultable ici:



“Ever since its first introduction in the field of conservation, the role of UV-VIS luminescence/fluores-cence (UVL and UVf, respectively) imaging has been expanding.The unique and significant contribution of this technique for investigation of cultural heritage has led to the development of new methodol-ogies and applications. Each chapter in this volume can be read independently. While this means that some repetition may occur between the individual chapters, in particular regarding the explanation of terminology and methodology, such overlap provides interesting op-portunities for cross-comparison of both terminol-ogy and methodology. In addition, it highlights similarities and differences between different situations in the practical application”



Blog collaboratif de partage d'informations sur la photographie, l'imagerie UV, IR, la radio et la 3D pour la conservation-restauration des oeuvres d'art.

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