Francien Bossema: ‘In de museumwereld was ik als wiskundige de vreemde eend in de bijt’

De KHMW Proefschriftprijs Interdisciplinariteit 2025 is toegekend aan Francien Bossema. Ze promoveerde op 23 mei 2024 aan de Universiteit Leiden op haar proefschrift 'Tailoring X-ray tomography techniques for cultural heritage research'.

Als promovendus werkte Bossema bij het Centrum Wiskunde & Informatica in Amsterdam. Maar in de praktijk speelde haar onderzoek zich ook voor een deel af in het Rijksmuseum (Amsterdam), het British Museum (Londen) en het J. Paul Getty Museum (Los Angeles). Haar vakoverstijgende werkwijze is precies waarvoor de KHMW Proefschriftprijs Interdisciplinariteit is bedoeld.

Waarom zou je een kunsthistorisch object met röntgenstralen onderzoeken?

‘De vraag kwam altijd van mijn collega’s van het Rijksmuseum. Zij hadden een driedimensionaal object, zoals een houten beeld of een messenkoker, en wilden er binnenin kijken, bijvoorbeeld om de leeftijd vast te stellen. Bij een houten voorwerp kun je dit doen aan de hand van de jaarringen. Je kunt zo’n beeld natuurlijk niet doormidden zagen. Daarom gebruiken we röntgenstralen. Net zoals in het ziekenhuis kun je ook in het museum met een CT-scan een driedimensionale versie van het object maken en dat digitaal doorsnijden.’

Dat klinkt logisch. Werd dat nog niet gedaan?

‘Weinig. Ten eerste doordat CT-machines meestal alleen op mensen toegepast worden. Het menselijk lichaam bestaat voor een groot deel uit water en daar kom je met röntgenstraling vrij makkelijk doorheen. Bij kunstobjecten gaat dat niet zo makkelijk doordat ze meestal uit verschillende materialen bestaan, zoals hout, metaal, papier en verf. Ook kunnen kunstobjecten, anders dan mensen, verschillende vormen en groottes hebben. Een kunstobject kan klein zijn, zoals een kraal of een ketting tot…’ Bossema wijst op de haard in de Blauwe Zaal van het Hodshonhuis. ‘Zo’n schouw, bijvoorbeeld, leg je niet zomaar even in een röntgenapparaat.’

Bossema werkt daarom met laboratoriumopstellingen waarbij niet, zoals in de medische wereld, de röntgenbron en de detector die de röntgenstralen opvangt om de patiënt heen draaien. ‘Bij ons ligt het object op een rotatietafel en bron en detector blijven stationair’, legt ze uit. ‘Dat biedt meer mogelijkheden. Een voordeel is ook dat we een hogere resolutie kunnen krijgen dan bij een medische CT-scanner. Dat is nodig, want de kenmerken die wij willen zien, zijn vaak heel klein.’

Wat is jouw rol als wiskundige hierbij?

‘Als het object ronddraait, worden er honderden röntgenfoto’s genomen die worden gecombineerd tot een CT-scan. Voor de reconstructie moet je alle posities kennen. Waar staat de bron? Hoeveel graden is er gedraaid tussen twee foto's? Waar staat de detector ten opzichte van object en bron? Wij – want ik werkte in een team – hebben een algoritme ontwikkeld om met behulp van kleine metalen balletjes al die parameters heel exact te berekenen. Hiermee konden we het röntgenapparaat in het Rijksmuseum, dat voorheen alleen tweedimensionale röntgenfoto’s kon maken, gebruiken om driedimensionale CT-scans te maken. Het voordeel daarvan is ten eerste dat er veel grotere objecten in de opstelling in het museum passen. Ten tweede hoef je de objecten niet mee te nemen naar buiten het museum; dat is een risico voor de vaak fragiele en waardevolle objecten.’

Wat heb je in het British Museum gedaan?

‘Het British Museum is een van de voorlopers. Ze hebben een mooie, grote CT-scanner waarmee ze al enkele jaren onderzoek doen in de eigen collectie. Die mochten wij gebruiken om de kwaliteit van mijn berekeningen te controleren.’

En hoe verliep je samenwerking met het J. Paul Getty Museum in Los Angeles?

‘Tijdens mijn onderzoek heb ik het museum niet bezocht. We hebben het hele project, en het artikel dat daaruit voortgekomen is, online gedaan. Zij zaten achter de knoppen van het apparaat, en ik zei via Zoom wat ik nodig had. Vorig jaar, na mijn promotie, nodigde het museum me uit voor een guest scholarship van acht weken. Dat is niet genoeg tijd voor een heel onderzoeksproject, dus ik ben nog bezig dat af te ronden.’

Je hebt een bachelor wis- en natuurkunde gedaan aan de VU en een master toegepaste wiskunde in Leiden. Hoe beland je met zo’n opleiding in de museumwereld?

‘Na de middelbare school vond ik het lastig een studie te kiezen, omdat ik veel dingen leuk vond. Uiteindelijk is het wiskunde geworden. Deze promotieplaats was ideaal omdat ik hier meerdere vakken en interesses kon combineren. Naast wiskunde, informatica en computerwetenschappen onder meer kunstgeschiedenis, dendrochronologie en museumstudies.’

Je hebt tijdens je master ook een specialisatie wetenschapscommunicatie gedaan. Kwam die ook nog van pas?

‘Zeker! Bij zo’n interdisciplinair project is het belangrijk goed met elkaar te overleggen. De collega’s van het museum geven aan wat ze nodig hebben, en daarna zit ik samen met hen de hele dag in de scankamer. Het scanproces wordt gestuurd door de directe feedback van de museumcollega’s om zo veel mogelijk informatie over het object te vergaren.’

Het klinkt alsof je van alle markten thuis bent.

‘Ik heb de afgelopen jaren veel van mijn collega's geleerd. Mijn proefschrift bestaat uit vier gepubliceerde artikelen. Het kunsthistorische gedeelte is voor een groot deel door mijn collega’s geschreven, terwijl ik verantwoordelijk was voor het technische deel. De conclusies over de kunstobjecten hebben we in samenspraak getrokken, waarbij we vaak urenlang samen naar de CT-scans hebben zitten kijken.’

Wat is volgens jou het belang van team science?

‘Het grootste deel van dit proefschrift berust op team science. In 2021 hebben we voor ons project over de kist van Hugo de Groot, waarvoor we een nieuwe techniek ontwikkelden om grotere objecten te scannen, zelfs de Team Science Award van NWO gewonnen. Aan elk artikel is meegewerkt door een interdisciplinair team. Daarin zaten altijd minstens een wiskundige en een informaticus of computerwetenschapper, en vaak meerdere conservatoren of restauratoren uit het museum. Voor mij persoonlijk is team science dus heel belangrijk. Ik denk ook dat het belangrijk is om de creativiteit te verhogen en de wetenschap verder te brengen.’

Dat lijkt me best een flinke organisatie.

‘Dat klopt. In dit geval was ik meestal degene die de projecten leidde, omdat het natuurlijk om mijn proefschrift ging. Ik benaderde mensen en belegde vergaderingen om het onderzoek te bespreken. Dus organisatorische vaardigheden zijn belangrijk. En je moet goed kunnen plannen. Het is soms ingewikkeld, want al die mensen hebben het natuurlijk ook druk met andere dingen. Het kost tijd en geduld om het allemaal goed te organiseren. Maar ik heb wel gemerkt dat bij zo’n project iedereen enthousiast is, omdat het zoveel waardevolle nieuwe informatie oplevert.’

Wat vind je ervan dat je de KHMW Proefschriftprijs Interdisciplinariteit gewonnen hebt?

‘De kroon op mijn werk! Ik voelde me in die museumomgeving natuurlijk af en toe wel een beetje een vreemde eend in de bijt. Daar was ik de wiskundige die het altijd maar over algoritmes had. Terwijl ik onder wiskundigen degene was die altijd maar over kunst wilde praten. Ik nam een unieke positie in, en dat vond ik ook leuk. Maar dat je werk dan op deze manier gewaardeerd wordt, is wel heel bijzonder.’

Meer informatie

Programma en aanmelden prijsuitreiking op 9 juli 2025 (in Dutch), Haarlem

Bron, met toestemming: KHMW interview, Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen.