Kapitein Frans Banninck Cocq kijkt langs de zijkabinetten van de Eregalerij het verlengde van de zaal in. Dwars door het glas en over de hoofden van druk fotograferende bezoekers lijkt zijn blik op een vastberaden oneindig te staan. Luitenant Willem van Ruytenburch naast hem maakt zich gereed om te marcheren, zijn lichtgele jasje helder ten opzichte van het anders zo donkere schilderij.

‘Rembrandt gebruikte lood om dat jasje zo geel te krijgen,’ zegt promovendus Fréderique Broers, terwijl ze naar Van Ruytenburch wijst. ‘In de zeventiende eeuw gebruikten schilders lood om de pigmenten loodwit en loodtingeel te maken. Dat er lood aan de voorkant van De Nachtwacht zit, wisten we dus al.’

Een loodlaag op het canvas

Maar dat Rembrandt ook het doek ónder zijn wereldberoemde schuttersstuk met een loodlaag insmeerde, wisten Broers en haar collega-onderzoekers tot voor kort niet. Als onderdeel van Operatie Nachtwacht, een onderzoeks- en restauratieproject dat in de zomer van 2019 van start ging, analyseerde Broers verfmonsters om zo te achterhalen hoe het 400 jaar oude doek het best te conserveren.

Dat deed de promovendus samen met hoogleraren Katrien Keune (Universiteit van Amsterdam), Koen Janssens (Universiteit Antwerpen) en Florian Meirer (Universiteit Utrecht). In december 2023 publiceerden ze erover in het wetenschappelijke tijdschrift Science Advances. Inmiddels is begonnen met de restauratie van De Nachtwacht.

‘Eigenlijk zijn we de loodlaag per ongeluk op het spoor gekomen,’ vertelt Broers in een vergaderkamer recht achter de Nachtwachtzaal van het Rijksmuseum. ‘Oorspronkelijk wilden we de was-hars bedoeking van Rembrandts werk onderzoeken,’ vervolgt ze.

‘Dat De Nachtwacht zo donker is, zou een gevolg kunnen zijn van de bijenwas op de achterkant van het doek. Die staat erom bekend verkleuring te kunnen veroorzaken. Maar toen we ons monster van de gronderingslaag goed bekeken, zagen we dat er aan de onderkant vooral heel veel lood zat. Dat hadden we niet verwacht.’

De Nachtwacht in een deeltjesversneller

Broers ontdekte de loodhoudende laag door een combinatie van gecorreleerde röntgenfluorescentie en ptychografische nanotomografie te gebruiken. ‘Die technieken bestaan al langer, maar wij zijn de eersten die ze op een verfmonster hebben toegepast,’ legt Broers uit.

Afbeelding niet meer beschikbaar
Een driedimensionale weergave van de verdeling van lood (geel), ijzer (rood), calcium (cyaan) en titanium (groen) in het verfmonstertje van De Nachtwacht, samen met de driedimensionale weergave van de ptychografische gegevens (grijs).

‘Ons onderzoek begon bij de synchrotron: een deeltjesversneller in Duitsland. Je kunt je dat voorstellen als een hele intense bundel van röntgenstraling die rondjes draait met bijna de snelheid van het licht. Overal waar de bundel een bocht om moet, wordt de straling afgestoten. Er ontstaat dan een soort zaklamp van heel fel licht – en daar leggen wij ons verfmonster onder. Dat monstertje is slechts 160 bij 50 micrometer groot. Heel klein dus.’

Door het verfmonster op deze manier te bestralen wist Broers heel precies in kaart te brengen welke moleculen zich waar in het stukje doek bevinden. Dat komt omdat elk molecuul op een net iets andere manier interacteert met de röntgenstralen van de synchrotron.

het verfmonstertje van de nachtwacht wordt bestraald in de synchrotron deeltjesversneller het linker apparaat meet de zwaardere elementen in het monster met rontgenfluorescentie het rechter apparaat de lichtere stoffen met met ptychografie
Marta Mayer
Fréderique Broers aan het werk in het lab bij de PETRA III synchrotron-deeltjesversneller van DESY in Duitsland.

‘Dat is waar we die twee technieken voor gebruikt hebben,’ zegt Broers. ‘Met röntgenfluorescentie hebben we de zwaardere elementen lood, ijzer en calcium kunnen detecteren. Met ptychografie konden we ook de lichtere organische fracties meten, zoals olie en kwartsdeeltjes,’ vervolgt ze.

‘Door die twee technieken te combineren, konden we zien dat het lood zich in een olie-achtige substantie bevond – en dus níet in pigmentdeeltjes, zoals je dat bijvoorbeeld bij het gebruik van loodtingeel zou verwachten. Bovendien zagen we het lood overal terugkomen, als een groot plakkaat aan de onderkant van het schilderij. Toen wisten we: dit is iets.’

Waarom gebruikte Rembrandt lood?

Waarom Rembrandt zijn doek met een loodhoudende olie insmeerde, is niet met zekerheid te zeggen. Maar een aannemelijke hypothese is er wel. Rembrandt maakte De Nachtwacht in opdracht van het Amsterdamse schuttersgilde voor de feestzaal van de Kloveniersdoelen.

‘Daar zou het aan een vochtige buitenmuur komen te hangen,’ vertelt Broers. ‘In de zeventiende eeuw werden doeken vaak met een lijmlaag geïmpregneerd om waterschade te voorkomen. Maar in een historische bron uit die tijd wordt beschreven dat zo’n lijmlaag onder erg vochtige omstandigheden niet altijd voldoet. In de kantlijn van dat boek staat een alternatief gekrabbeld: misschien dat loodhoudende olie in zo’n geval beter werkt. Het zou kunnen dat Rembrandt zich hierdoor heeft laten inspireren. Hij was in elk geval niet bang om voor zo’n belangrijke opdracht met nieuwe technieken te experimenteren.’

het verfmonstertje van de nachtwacht wordt bestraald in de synchrotron deeltjesversneller het linker apparaat meet de zwaardere elementen in het monster met rontgenfluorescentie het rechter apparaat de lichtere stoffen met met ptychografie
Marta Mayer
Het verfmonstertje van De Nachtwacht wordt bestraald door de synchrotron-deeltjesversneller. De zwaardere elementen in het monster worden gemeten met röntgenfluoriscentie, de lichtere stoffen met ptychografie.