A Multi-analytical Characterisation of Ilford and Kodak Sample Sets: Contribution to the Study of Fibre-based Developing-out-papers

Abstract

By understanding the significant role of physical features and chemical composition in the way photographs are admired and conserved, this study highlights the necessity of understanding these elements for accurate dating, authentication, and well-informed conservation decisions. The present work explores photographic prints’ materiality, focusing on fibre-based developing-out-papers (DOPs). This type of photographic paper was mainly commercially produced throughout the 20th century. Its complex structure consists of multiple layers containing organic and inorganic matter. By using different materials and following various manufacturing techniques, the producing companies were able to obtain papers with a wide range of base tints, surface features, thicknesses, and gelatine emulsions with different light sensitivities, image tones, speeds, and tonal ranges. In this sense, commercial sample sets of already printed photographic papers represent valuable research materials. They were distributed by the manufacturers at the time to professional photographers and amateurs to show the range of papers available. The complexities of DOPs are addressed through the multi-analytical characterisation of three sample sets: two from Ilford, produced around 1950, and one from the U.S. company Kodak, dating to 1972. By doing so, the study aims to complement the knowledge on fibre- based DOPs, by bringing new information about European manufacturing of photographic paper, specifically the one produced by Ilford. To achieve this goal, the present research began by examining the main steps in production. This initial phase uncovered important details about print compositions, which helped in interpreting the analysis results. Prior to prints’ analysis, a survey of recurrent analytical techniques used for DOPs’ characterization was conducted in order to establish an effective methodology. Emphasizing non-invasive techniques applicable to artworks, this study includes methods like photo-documentation, microscopy, thickness and weight measurements, colourimetry, micro energy dispersive X-ray fluorescence (μ-EDXRF), external reflection Fourier transform infrared (ER-FTIR), and Raman spectroscopies. These techniques allow for a detailed examination of surface characteristics, stratigraphy, and chemical composition. The study also includes sampling techniques for fibre and pulp identification and scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) analysis to deepen understanding of papers’ stratigraphy and elemental attribution for each layer. This comprehen-sive analysis offered valuable information to support conservation decision-making and historical understanding of fibre-based DOPs.

Ao compreender o papel significativo das características físicas e da composição química na forma como as fotografias são admiradas e conservadas, este estudo realça a necessidade de compreender estes elementos para uma datação exata, autenticação e decisões de conservação bem informadas. O presente trabalho explora a materialidade das impressões fotográficas, centrando-se nos papéis de revelação à base de fibras (DOPs). Este tipo de papel fotográfico foi maioritariamente produzido comercialmente ao longo do século XX. A sua estrutura complexa é constituída por várias camadas contendo matéria orgânica e inorgânica. Utilizando diferentes materiais e seguindo várias técnicas de fabrico, as empresas produtoras conseguiram obter papéis com uma vasta gama de tonalidades de base, caraterísticas de superfície, espessuras e emulsões de gelatina com diferentes sensibilidades à luz, tons de imagem, velocidades e gamas tonais. Neste sentido, os conjuntos de amostras comerciais de papéis fotográficos já impressos representam valiosos materiais de investigação. Foram distribuídos pelos fabricantes da altura a fotógrafos profissionais e amadores para mostrar a gama de papéis disponíveis. As complexidades dos DOPs são abordadas através da caraterização multi-analítica de três conjuntos de amostras: dois da Ilford, produzidos por volta de 1950, e um da empresa americana Kodak, datado de 1972. Ao fazê-lo, o estudo pretende complementar o conheci- mento sobre os DOPs à base de fibras, trazendo novas informações sobre o fabrico europeu de papel fotográfico, especificamente o produzido pela Ilford. Para atingir este objetivo, a investigação começou por compreender os principais passos da produção. Durante esta fase, foram descobertos pormenores importantes sobre a composição das impressões, o que facilitou a compreensão dos resultados da análise. Antes da análise dos prints, foi efetuado um levantamento das técnicas analíticas recorrentes utilizadas para a caraterização dos DOP, de modo a estabelecer uma metodologia eficaz. Enfatizando técnicas não invasivas aplicáveis a obras de arte, o estudo inclui métodos como a foto-documentação, microscopia, medições de espessura e peso, colorimetria, fluorescência de raios X (XRF), espetroscopia de infravermelhos com transformada de Fourier de reflexão externa (ER-FTIR) e Raman. Estas técnicas permitem um exame pormenorizado das caraterísticas da superfície, da estratigrafia e da composição química. O estudo inclui também técnicas de amostragem para identificação de fibras e pasta e análise por microscopia eletrónica de varrimento com espetroscopia de energia dispersiva (SEM-EDS) para aprofundar a compreensão da estratigrafia dos papéis e a atribuição elementar de cada camada. Esta análise abrangente forneceu informações valiosas para apoiar a tomada de decisões de conservação e a compreensão histórica dos DOP à base de fibras.