乔治亚·欧姬芙以她的花卉闻名——情欲的红色美人蕉、令人着迷的曼陀罗、盛开的马蹄莲。但她可能更神圣的主题是佩德纳尔山，这是新墨西哥州平坦地貌中一个标志性的山峰。
“这是我的私山。它属于我，”欧姬芙谈到佩德纳尔山时说，她从位于红色土地上的鬼 Ranch 工作室作画。“上帝告诉我，如果我画够了它，我就可以拥有它。”
不幸的是，上帝（或者在此案例中是金属皂）也会夺走。
欧姬芙的《佩德纳尔山，1941》（1941）——一幅粉色、绿色和黄色逐渐爬上画布，直至山峰阴影笼罩的壮丽景象——正在经历一种奇特的衰败。艺术家本人也注意到了这一点，在1947年写给修复师卡洛琳·凯克（Caroline Keck）的信中，她提到了颗粒状、变色以及颜料完全消失的小斑点。这种被称为“表面突起”或“艺术粉刺”的起泡现象，困扰着各个时代和地点的油画。但导致欧姬芙作品变形的原因，随着几十年的推移越来越严重，却一直是个谜。
在 一次艺术侦探般的壮举 中，西北大学的研究人员最终确定了欧姬芙画作中这些“火山口状”变形的根源。他们的研究结果将发表在即将出版的学术著作《艺术中的金属皂》（Metal Soaps in Art）中。在此过程中，研究人员还设计了一种新的手持式工具，供策展人调查他们收藏品中的“粉刺”。这项技术于周六在华盛顿特区举行的2019年美国科学促进会（AAAS）会议上进行了演示。
这一切始于对 马克·沃尔顿（Marc Walton） 的请求，他是一位材料科学家，也是 艺术科学研究中心 的联合主任。该中心是西北大学与芝加哥艺术学院的合作项目，其使命是帮助规模较小但拥有重要藏品博物馆保护其藏品。“我们实验室经常这样工作，”沃尔顿说。“我们会收到文化遗产机构的一些奇怪请求——通常是某个有问题的物品——我们会做出回应。” 在此案例中，圣达菲的 乔治亚·欧姬芙博物馆 的戴尔·克朗克赖特（Dale Kronkright）就1920年至1950年间艺术家许多画布上的突起问题，包括1941年的佩德纳尔山画作，发出了求助。
起初，这似乎是一个简单的化学项目。只需分析颜料的材料、画布的状况以及作品的储存环境，找出可能导致这些颜料“爆开”的原因，然后报告结果。但沃尔顿说，这很快就成了一个新类型技术实验的机会，以佩德纳尔山为第一个研究对象。
“我们工具箱里有很多工具可以回答这个问题（突起形成的原因），但它们很笨重，很难运输和设置，所以我们重新思考了这个问题，并决定我们可以做得更好，”他说。他与西北大学计算摄影实验室的计算成像专家 奥利·科赛特（Ollie Cossairt） 合作，开发了一种3D成像技术，只需一部智能手机或平板电脑即可分析各种表面。
它的工作原理是这样的：策展人可以在 LCD 显示屏上打开预设图案，将其投射到画作上，然后用前置摄像头拍照。然后，他们将这些信息上传到云端，通过图像处理算法进行处理，从而获得高度详细的、局部化的艺术品表面图像。“通过分析这些图案的扭曲方式，你就可以确定反射的形状，”科赛特说。目前，策展人必须手动识别单个突起，但科赛特表示，下一阶段的研究将寻求实现流程的自动化。
当他们将这个巧妙的新设备对准欧姬芙的佩德纳尔山画作时，研究人员发现突起主要集中在浅色颜料上，而在深色区域几乎完全不存在。这与基础颜料本身无关——浅绿色和深绿色都源自镉，在这个例子中是无害的元素。相反，问题出现在欧姬芙添加铅白来提亮每种色调时，引发了“炎症”。
正如卡西亚·圣克莱尔（Kassia St. Clair）在她著作《色彩的秘密生活》（The Secret Lives of Color）中所写，铅白自公元前2300年起就已制造，并且自古罗马博物学家老普林尼（Pliny the Elder）在公元一世纪分享他的方法以来，其生产工艺几乎没有变化。铅最初是从岩石中提取，然后放入一个两孔陶罐的一侧。另一侧则放入醋。陶罐则被粪便包围。“醋产生的蒸汽与铅发生反应形成醋酸铅；粪便发酵时会释放出二氧化碳，二氧化碳又与醋酸铅反应，将其转化为碳酸铅，”圣克莱尔写道。“一个月后，有人被派去忍受恶臭，取出陶罐中已被一层像泡芙一样的碳酸铅覆盖的铅块，然后将它们粉碎，压成饼状出售。”这个过程很危险，摄入颜料本身也很危险。但艺术家们喜欢铅白的耐用性和价格，因此它一直被用到20世纪。
在2000年前后，艺术粉刺首次得到广泛认可，此前修复师佩特里亚·诺布尔（Petria Noble）于1996年在伦勃朗的《尼古拉斯·杜尔博士的解剖学课》（Anatomy Lesson of Dr. Nicolaes Tulp）上发现了起泡现象。一项调查得出结论，这位16世纪荷兰大师的油画被铅皂所困扰。自那以后，化学家乔恩·赫尔曼斯（Joen Hermans） 告诉《化学与工程新闻》，世界各地焦虑的修复师们一直在“字面意义上地看着颜料变干”。
有了沃尔顿和科赛特研究中描述的新工具，这种监测将更加精确。据沃尔顿介绍，在AAAS的演示将证明“在移动设备上可以……获得毫米级的测量结果。”但他补充说，“距离拥有像标准干涉仪那样好的工具，我们还有5到6年的时间，”干涉仪是目前使用的昂贵、复杂且笨重的工具。
目前，该团队正在对其他一些标志性作品进行技术测试。除了乔治亚·欧姬芙博物馆收藏的画作外，沃尔顿和科赛特还将发表一篇关于同一移动成像设备及其在彩色玻璃艺术品上应用成功的研究，例如路易斯·康福特·蒂芙尼（Louis Comfort Tiffany）与科科莫浮法玻璃（Kokomo Opalescent Glass）合作制造的新艺术风格窗户。如果一切顺利，科赛特说，总有一天，每个策展人、拍卖师和艺术爱好者都将拥有一个《星际迷航》式的工具，可以即时评估艺术品。
