In 1975, I met in Florence a professor, Carlo Pedretti, my former professor of art history, and today a world-renowned scholar of Leonardo da Vinci. Well, he asked me if I could find some technological way to unfold a five-centuries-old mystery related to a lost masterpiece by Leonardo da Vinci, the "Battle of Anghiari," which is supposed to be located in the Hall of the 500 in Palazzo Vecchio, in Florence. Well, in the mid-'70s, there were not great opportunities for a bioengineer like me, especially in Italy, and so I decided, with some researchers from the United States and the University of Florence, to start probing the murals decorated by Vasari on the long walls of the Hall of the 500 searching for the lost Leonardo.
Nel 1975 ho incontrato a Firenze il professor Carlo Pedretti, mio ex professore di storia dell’arte, oggi studioso di fama mondiale di Leonardo da Vinci. Mi ha chiesto se potevo trovare una tecnologia in grado di svelare un mistero datato cinque secoli relativo a un capolavoro perduto di Leonardo da Vinci, la “Battaglia di Anghiari”, che si presume si trovi nel Salone dei Cinquecento di Palazzo Vecchio, a Firenze. A metà degli anni '70 non c’erano grosse opportunità per un bioingegnere come me, soprattutto in Italia, e così ho deciso, insieme ad alcuni ricercatori statunitensi e dell’Università di Firenze, di mettermi a investigare gli affreschi che il Vasari dipinse sui lunghi muri del Salone dei Cinquecento alla ricerca del Leonardo perduto.
Unfortunately, at that time we did not know that that was not exactly where we should be looking, because we had to go much deeper in, and so the research came to a halt, and it was only taken up in 2000 thanks to the interest and the enthusiasm of the Guinness family. Well, this time, we focused on trying to reconstruct the way the Hall of the 500 was before the remodeling, and the so-called Sala Grande, which was built in 1494, and to find out the original doors, windows, and in order to do that, we first created a 3D model, and then, with thermography, we went on to discover hidden windows. These are the original windows of the hall of the Sala Grande. We also found out about the height of the ceiling, and we managed to reconstruct, therefore, all the layout of this original hall the way it was before there came Vasari, and restructured the whole thing, including a staircase that was very important in order to precisely place "The Battle of Anghiari" on a specific area of one of the two walls.
Purtroppo, allora non sapevamo che quello non era esattamente il luogo in cui dovevamo cercare, perché dovevamo andare molto più a fondo, e così la ricerca si arrestò, e fu ripresa solo nel 2000 grazie all’interesse e all’entusiasmo della famiglia Guinness. Bene, questa volta ci siamo riproposti di ricostruire il Salone dei Cinquecento prima della ristrutturazione e la denominata Sala Grande, che venne costruita nel 1494, e di scoprire le porte e le finestre originali, e per farlo, prima abbiamo creato un modello 3D, e poi, con la termografia, abbiamo scoperto le finestre nascoste. Queste sono le finestre originali del salone della Sala Grande. Abbiamo anche scoperto l’altezza del tetto, e quindi siamo riusciti a ricostruire tutta la pianta originale di questo salone proprio com'era prima dell’arrivo del Vasari, e a ricostruire il tutto, compresa una scalinata molto importante per collocare con esattezza “La Battaglia di Anghiari” in un’area specifica di uno degli strumenti.
Well, we also learned that Vasari, who was commissioned to remodel the Hall of the 500 between 1560 and 1574 by the Grand Duke Cosimo I of the Medici family, we have at least two instances when he saved masterpieces specifically by placing a brick wall in front of it and leaving a small air gap. One that we [see] here, Masaccio, the church of Santa Maria Novella in Florence, so we just said, well maybe, Visari has done something like that in the case of this great work of art by Leonardo, since he was a great admirer of Leonardo da Vinci.
Siamo anche venuti a sapere che il Vasari, che fu incaricato di rimodellare il Salone dei Cinquecento tra il 1560 e il 1574 dal Granduca Cosimo I della famiglia dei Medici, tentò almeno due volte di salvare i capolavori collocando un muro di mattoni di fronte e lasciando una piccola intercapedine per l’aria. Uno dei tentativi si vede qui, con Masaccio nella chiesa di Santa Maria Novella a Firenze, e quindi ci siamo detti che forse il Vasari aveva usato questo stratagemma anche con l’opera di Leonardo, visto che era un grande ammiratore di Leonardo da Vinci.
And so we built some very sophisticated radio antennas just for probing both walls and searching for an air gap. And we did find many on the right panel of the east wall, an air gap, and that's where we believe "The Battle of Anghiari," or at least the part that we know has been painted, which is called "The Fight for the Standard," should be located.
E così abbiamo costruito delle antenne radio molto sofisticate per analizzare entrambi i muri alla ricerca di un’intercapedine. E ne abbiamo trovate molte nel pannello di destra del muro orientale, ecco un’intercapedine, e qui è dove pensiamo sia localizzata “La Battaglia di Anghiari”, o almeno la parte che sappiamo esser stata dipinta, e che si chiama “La lotta per lo stendardo”.
Well, from there, unfortunately, in 2004, the project came to a halt. Many political reasons. So I decided to go back to my alma mater, and, at the University of California, San Diego, and I proposed to open up a research center for engineering sciences for cultural heritage. And in 2007, we created CISA3 as a research center for cultural heritage, specifically art, architecture and archaeology. So students started to flow in, and we started to build technologies, because that's basically what we also needed in order to move forward and go and do fieldwork.
Purtroppo, però, nel 2004 il progetto è stato sospeso. Per tante ragioni politiche. Così ho deciso di tornare dalla mia università di appartenenza e, alla University of California, a San Diego, e ho proposto di aprire un centro di ricerca in scienze ingegneristiche per il patrimonio culturale. Nel 2007 abbiamo creato CISA3, un centro di ricerca per il patrimonio culturale, nello specifico per quello artistico, architettonico e archeologico. Gli studenti hanno iniziato ad arrivare, e abbiamo iniziato a ideare varie tecnologie, perché essenzialmente è quello di cui avevamo bisogno per andare avanti e fare ricerca sul campo.
We came back in the Hall of the 500 in 2011, and this time, with a great group of students, and my colleague, Professor Falko Kuester, who is now the director at CISA3, and we came back just since we knew already where to look for to find out if there was still something left. Well, we were confined though, limited, I should rather say, for several reasons that it's not worth explaining, to endoscopy only, of the many other options we had, and with a 4mm camera attached to it, we were successful in documenting and taking some fragments of what it turns out to be a reddish color, black color, and there is some beige fragments that later on we ran a much more sophisticated exams, XRF, X-ray diffraction, and the results are very positive so far. It seems to indicate that indeed we have found some pigments, and since we know for sure that no other artist has painted on that wall before Vasari came in about 60 years later, well, those pigments are therefore firmly related to mural painting and most likely to Leonardo.
Siamo tornati nel Salone dei Cinquecento nel 2011, e questa volta, con un folto gruppo di studenti, e il mio collega, il Professor Falko Kuester, ora direttore del CISA3, siamo tornati perché già sapevamo dove cercare per trovare quel che ancora era rimasto. Dunque eravamo confinati, o dovrei dire piuttosto limitati, per svariati motivi che non vale la pena spiegare, alla sola indagine endoscopica, tra tutte le opzioni possibili, con una videocamera di 4mm attaccata alla sonda, e siamo riusciti a documentare e a prelevare alcuni frammenti di color rossiccio, nero, e ci sono anche frammenti di beige che poi abbiamo sottoposto a esami molto più sofisticati, fluorescenza a raggi X, diffrazione a raggi X, e i risultati sono molto positivi, per ora. Pare indichino che ci troviamo veramente in presenza di pigmenti, e poiché sappiamo di certo che nessun altro artista ha dipinto su quella parete prima dell'arrivo del Vasari, risalente a circa 60 anni dopo, quei pigmenti sono saldamente correlati alla presenza di un dipinto e con molta probabilità a Leonardo.
Well, we are searching for the highest and highly praised work of art ever achieved by mankind. As a matter of fact, this is by far the most important commission that Leonardo has ever had, and for doing this great masterpiece, he was named the number one artist influence at the time.
Bene, stiamo cercando la più importante e la più elogiata opera d’arte mai realizzata dall’uomo. Difatti, si tratta dell'opera più importante mai commissionata a Leonardo, e per la realizzazione di questo capolavoro, è stato definito l’artista numero uno più influente dell’epoca.
I had also had the privilege since the last 37 years to work on several masterpieces as you can see behind me, but basically to do what? Well, to assess, for example, the state of conservation. See here the face of the Madonna of the Chair that when just shining a UV light on it you suddenly see another, different lady, aged lady, I should rather say. There is a lot of varnish still sitting there, several retouches, and some over cleaning. It becomes very visible.
Ho anche avuto il privilegio, negli ultimi 37 anni, di lavorare con vari capolavori, come potete vedere dietro di me, ma essenzialmente per fare cosa? Be’ per valutare, ad esempio, lo stato di conservazione. Qui vedete il volto della Madonna della Seggiola sul quale, proiettando un raggio di luce UV, compare una diversa figura femminile , o meglio più anziana. Ci sono ancora molta vernice, vari ritocchi, e delle puliture esagerate. Diventa ben visibile.
But also, technology has helped to write new pages of our history, or at least to update pages of our histories. For example, the "Lady with the Unicorn," another painting by Rafael, well, you see the unicorn. A lot has been said and written about the unicorn, but if you take an X-ray of the unicorn, it becomes a puppy dog. And — (Laughter) — no problem, but, unfortunately, continuing with the scientific examination of this painting came out that Rafael did not paint the unicorn, did not paint the puppy dog, actually left the painting unfinished, so all this writing about the exotic symbol of the unicorn — (Laughter) — unfortunately, is not very reliable. (Laughter)
La tecnologia ci ha anche permesso di scrivere nuove pagine della nostra storia o perlomeno di aggiornare alcune pagine. Ad esempio, la “Dama con l’unicorno”, un altro dipinto di Raffaello, ecco, vedete l’unicorno. Si è detto e si è scritto tanto dell’unicorno, ma se lo sottoponete ai raggi X, diventa un cucciolo di cane. E – (Risate) – nessun problema, ma, purtroppo, continuando l’esame scientifico del quadro si è scoperto che Raffaello non ha dipinto l’unicorno, non ha dipinto il cagnolino, anzi ha lasciato il quadro incompleto, quindi tutto ciò che si è scritto sul simbolo esotico dell’unicorno – (Risate) – sfortunatamente, non ha molto fondamento. (Risate)
Well, also, authenticity. Just think for a moment if science really could move in the field of authenticity of works of art. There would be a cultural revolution to say the least, but also, I would say, a market revolution, let me add. Take this example: Otto Marseus, nice painting, which is "Still Life" at the Pitti Gallery, and just have an infrared camera peering through, and luckily for art historians, it just was confirmed that there is a signature of Otto Marseus. It even says when it was made and also the location. So that was a good result. Sometimes, it's not that good, and so, again, authenticity and science could go together and change the way, not attributions being made, but at least lay the ground for a more objective, or, I should rather say, less subjective attribution, as it is done today.
Bene, poi c’è la questione dell’autenticità. Pensate solo un istante se la scienza potesse davvero muoversi nel campo dell’autenticità delle opere d’arte. Si scatenerebbe una rivoluzione culturale, a dir poco, ma anche, direi, una rivoluzione nel mercato, se me lo consentite. Vi faccio un esempio: Prendete la “Natura morta” di Otto Marseus, un bel quadro alla Galleria Pitti, ed osservatelo con una telecamera ad infrarossi: fortunatamente per gli storici dell’arte, è stata confermata la presenza di una firma di Otto Marseus. Ci dice persino quando e dove è stato realizzato. Un bel risultato davvero, ma non è sempre così. Dunque, autenticità e scienza potrebbero andare a braccetto e cambiare il modo in cui vengono fatte non tanto le attribuzioni, ma almeno dare una base più obiettiva, o meglio meno soggettiva, all’attribuzione, rispetto a quanto si fa oggi.
But I would say the discovery that really caught my imagination, my admiration, is the incredibly vivid drawing under this layer, brown layer, of "The Adoration of the Magi." Here you see a handmade setting XYZ scanner with an infrared camera put on it, and just peering through this brown layer of this masterpiece to reveal what could have been underneath. Well, this happens to be the most important painting we have in Italy by Leonardo da Vinci, and look at the wonderful images of faces that nobody has seen for five centuries. Look at these portraits. They're magnificent. You see Leonardo at work. You see the geniality of his creation, right directly on the ground layer of the panel, and see this cool thing, finding, I should rather say, an elephant. (Laughter) Because of this elephant, over 70 new images came out, never seen for centuries. This was an epiphany. We came to understand and to prove that the brown coating that we see today was not done by Leonardo da Vinci, which left us only the other drawing that for five centuries we were not able to see, so thanks only to technology.
Ma devo dire che la scoperta che ha davvero attirato la mia immaginazione, la mia ammirazione, è l’incredibilmente vivido disegno, che si trova sotto a questo strato marrone, dell’”Adorazione dei Magi”. Ecco ora vedete uno scanner XYZ fatto a mano con una telecamera a infrarossi montata sopra, che scruta sotto allo strato marrone di questo capolavoro per rivelare ciò che potrebbe trovarsi sotto. Bene, questo è anche il dipinto più importante di Leonardo da Vinci che abbiamo in Italia. Guardate queste meravigliose immagini di volti che nessuno aveva piu' visto per cinque secoli. Guardate questi ritratti. Sono spettacolari. Vedete Leonardo al lavoro. Vedete la genialità della sua creazione, direttamente sullo strato iniziale del pannello, e scoprite cose incredibili come questo elefante. (Risate) Per via di questo elefante, sono uscite più di 70 immagini, mai viste per tanti secoli. È stato l’inizio. Abbiamo capito che lo strato marrone che vediamo oggi non è stato fatto da Leonardo da Vinci, che ci ha lasciato solo l’altro disegno che per cinque secoli non abbiamo potuto vedere. Ma ora sì grazie, alla tecnologia.
Well, the tablet. Well, we thought, well, if we all have this pleasure, this privilege to see all this, to find all these discoveries, what about for everybody else? So we thought of an augmented reality application using a tablet. Let me show you just simulating what we could be doing, any of us could be doing, in a museum environment. So let's say that we go to a museum with a tablet, okay? And we just aim the camera of the tablet to the painting that we are interested to see, like this. Okay? And I will just click on it, we pause, and now let me turn to you so the moment the image, or, I should say, the camera, has locked in the painting, then the images you just saw up there in the drawing are being loaded. And so, see. We can, as we said, we can zoom in. Then we can scroll. Okay? Let's go and find the elephant. So all we need is one finger. Just wipe off and we see the elephant. (Applause) (Applause) Okay? And then if we want, we can continue the scroll to find out, for example, on the staircase, the whole iconography is going to be changed. There are a lot of laymen reconstructing from the ruins of an old temple a new temple, and there are a lot of figures showing up. See?
E adesso vediamo il tablet. Abbiamo pensato che se tutti noi abbiamo il piacere, il privilegio di vedere tutto questo, di assaporare tutte queste scoperte, cosa possiamo fare per tutti gli altri? Così abbiamo pensato a un’applicazione di realtà aumentata da usare con il tablet. Lasciate che vi mostri con una simulazione quello che si può fare, che chiunque potrebbe fare, all’interno di un museo. Supponiamo di andare in un museo con un tablet, ok? Puntiamo la telecamera del tablet sul dipinto che ci interessa, così. D’accordo? Ora faccio clic, metto in pausa, e ora lo rigiro verso di voi così nel momento stesso in cui l’immagine, o meglio, la telecamera, ha messo a fuoco il dipinto, le immagini che avete appena visto sul dipinto vengono caricate. E ora, guardate. Come vi ho detto, possiamo ingrandire, farle scorrere. Ok? Andiamo a cercare l’elefante. Tutto quello che ci serve è un dito. Una strofinatina e vediamo l’elefante. (Applausi) E poi, se lo desideriamo, possiamo continuare a scorrere per trovare, per esempio, che, sulla scala, tutta l’iconografia verrà cambiata. Gente comune sta ricostruendo un nuovo tempio dalle rovine di un tempio antico, e appaiono molte altre figure. Vedete?
This is not just a curiosity, because it changes not just the iconography as you see it, but the iconology, the meaning of the painting, and we believe this is a cool way, easy way, that everybody could have access to, to become more the protagonist of your own discovery, and not just be so passive about it, as we are when we walk through endless rooms of museums. (Applause)
Non si tratta solo di curiosità, perché cambia non solo l’iconografia, ma anche l’iconologia, il significato del dipinto, e riteniamo sia un sistema fantastico, e semplice, a cui tutti dovrebbero avere accesso, per diventare protagonisti delle proprie scoperte, e non essere solo spettatori passivi, come ora siamo quando passiamo tra le innumerevoli stanze dei musei. (Applausi)
Another concept is the digital clinical chart, which sounds very obvious if we were to talk about real patients, but when we talk about works of art, unfortunately, it's never been tapped as an idea. Well, we believe, again, that this should be the beginning, the very first step, to do real conservation, and allowing us to really explore and to understand everything related to the state of our conservation, the technique, materials, and also if, when, and why we should restore, or, rather, to intervene on the environment surrounding the painting.
Un altro concetto è il grafico clinico digitale, che sembrerebbe ovvio se parlassimo di veri pazienti, ma quando parliamo di opere d’arte, sfortunatamente, non è mai stata un'idea sfruttata. Be’, noi crediamo che debba essere l’inizio, il primo passo, per una tutela vera e propria, e per consentirci di esplorare e capire realmente tutto ciò che è relativo allo stato di conservazione, alle tecniche, ai materiali e anche al se, al quando e al perché dovremmo restaurare, o piuttosto, intervenire sull’ambiente che circonda il dipinto.
Well, our vision is to rediscover the spirit of the Renaissance, create a new discipline where engineering for cultural heritage is actually a symbol of blending art and science together. We definitely need a new breed of engineers that will go out and do this kind of work and rediscover for us these values, these cultural values that we badly need, especially today.
Bene, la nostra visione mira a riscoprire lo spirito del Rinascimento, a creare una nuova disciplina in cui l’ingegneria per l’eredità culturale sia a tutti gli effetti un simbolo di unione tra arte e scienza. Abbiamo decisamente bisogno di una nuova stirpe di ingegneri che faccia questo tipo di operazioni e riscopra per noi questi valori culturali di cui abbiamo tanto bisogno, soprattutto oggi.
And if you want to summarize in one just single word, well, this is what we're trying to do. We're trying to give a future to our past in order to have a future. As long as we live a life of curiosity and passion, there is a bit of Leonardo in all of us. Thank you. (Applause) (Applause)
E se volete riassumerlo in una sola parola, ecco ciò che stiamo cercando di fare, stiamo cercando di dare un futuro al nostro passato per poter avere un futuro. Fino a che vivremo una vita piena di curiosità e passione, ci sarà un po’ di Leonardo in tutti noi. Grazie. (Applausi) (Applausi)