Le radiazioni elettromagnetiche che il nostro occhio riesce a percepire rientrano in un intervallo di lunghezze d’onda che va da circa 400 a 750 nanometri. Oltre questi limiti, le radiazioni diventano invisibili per l’uomo, ma conservano la capacità di interagire in vari modi con la materia, ad esempio attraverso l’assorbimento, la riflessione, la trasmissione, e così via.

La riflettografia infrarossa è una tecnica di acquisizione di immagini che sfrutta la capacità dei materiali che compongono gli strati superficiali di un dipinto di lasciarsi attraversare o di riflettere la radiazione infrarossa (lunghezza d’onda delle radiazioni infrarosso vicino 800-1000 nanometri). Sfruttando questa proprietà è possibile osservare, dove presente, il disegno preparatorio che si trova al di sotto dello strato pittorico oppure rilevare ripensamenti, pentimenti o rielaborazioni apportate dall’artista in corso d’opera. Le immagini che si possono ottenere sono in scala di grigio, dove le aree più chiare risultano quelle con caratteristiche chimico-fisiche che riflettono maggiormente o completamente la radiazione infrarossa. La sensibilità dell’analisi è dipendente non solo dalla natura chimica degli strati pittorici ma anche dal loro spessore. La riflettografia infrarossa è molto importante per poter studiare la tecnica del pittore e l’“idea” all’origine del dipinto: è possibile osservare elementi non visibili a occhio nudo e ricostruire a ritroso le fasi di evoluzione dell’opera d’arte, dalla sua creazione fino alle successive modifiche e finiture.

Il modus operandi del Guercino si struttura prevalentemente su una stesura diretta del colore, abbandonando quasi del tutto la tecnica del disegno preparatorio, limitandosi a tratti brevi, sottili, non continui e a mezzo secco per la realizzazione dei contorni del viso. Questa condotta è visibile nei dettagli anatomici del volto, come occhi, naso e bocca, nell’attaccatura dei capelli e nella veste del santo.