vignette|250px|Vitrail de la Sainte-Chapelle, 1243-1248. Musée National du Moyen Âge, Hôtel de Cluny, Paris, France. Au Moyen Âge, la technique du vitrail consiste en une composition formée de plusieurs pièces de verre maintenues par un réseau de plomb. Il n'y eut d'abord qu'une seule couleur par morceau de verre. Celui-ci était fixé dans les fenêtres par des tiges métalliques. Les vitraux ont d’abord constitué un élément pratique correspondant à la simple fermeture des fenêtres, ils prendront un rôle plus décoratif par la suite.
Préparation du vitrail : premières étapes On utilise le verre dès l'époque romaine à l’embellissement des villas et maisonsVoir Diodore de Sicile, Livre 1, chapitre II. mais le vitrail est caractéristique du Moyen Âge. Les vitraux se développent dès l'époque paléochrétienne avec la technique de la transenneVoir Saint Jérôme et Lactance, auteurs de l'Antiquité Tardive., élément d'architecture dans lequel on insérait des morceaux de verre coloré ou d’albâtre translucide maintenus par un réseau de plâtre ou de stucThéophile ou même Paul l'Ermite décrivent la basilique Sainte-Sophie à Byzance, dont certains vitraux sont réalisés avec cette technique dite de la « fenêtre simple » (Fenestra simplex).. Les éléments qui remontent au , sont des verres incolores avec une grisaille peinte comme la tête de Christ entre l'alpha et l’oméga de Sainte-Vitale de Ravenne. Nous n'avons que des éléments épars pour ces hautes époques comme les pièces de verre peint de la cathédrale de Reims mais ils ne sont pas conservés. Le fragment de verre peint le plus ancien encore conservé se trouve dans de Lorch en Allemagne. Il représente une tête de saint peinte en partie en grisaille pour les lignes de force du visage et un nimbe réalisé dans des éléments de verre bleu ciel. Les plus anciens vitraux encore conservés se trouvent également en Allemagne, dans la cathédrale Notre-Dame d'Augsbourg, ces vitraux sont encore en place et datent du .
Technique de fabrication La technique de fabrication du verre est apparue dès l'Âge du bronze mais elle était alors limitée car elle demande un savoir-faire assez complexeD'après Grodecki 1977. La première source écrite en rapport avec la fabrication du verre remonte à l'Histoire Naturelle de PlineLivre 36, Chapitre 44,45 et 46, « Date de l'introduction des voûtes vitrées (...) Des espèces du verre et du procédé de fabrication. ». Pour obtenir une pâte, Pline préconise l'usage de silice et de nitre. Le point de fusion entre la silice et le nitre est atteint autour de et on obtient alors le fondant qui est la potasse. On ajoutait souvent à la potasse des cendres végétales ou du verre brisé que les artisans appellent fritte. Cette technique aboutit au verre dit verre potassique, matériau très fragile. Dans son traité, ThéophileMoine allemand du . Voir son traité en bibliographie(2) qui est une somme de techniques de son temps. conseille la recette suivante : deux tiers de cendres, un tiers de sable et ajout du « fritte » pendant la cuisson. Le verre potassique étant fragile, il est souvent très épais au début du Moyen Âge, donc plus ou moins transparent et il devient verdâtreThéophile, Livre 2, Chapitre 4 De la mixture des cendres et du sable..
La coloration du verre vignette|Notre-Dame de la Belle Verrière illustre la différence entre le bleu de cobalt du centre et le bleu de manganèse de la périphérie.
Au Moyen Âge, le verre est teint dans la masse en cours de fusion. On introduit un ou plusieurs agents colorants, en général des oxydes métalliques dans la pâte avant le refroidissement et la vitrification. Pour le verre bleu, on introduit du cobalt ou du safre, deux éléments chers que l'on fait venir d'Allemagne ou de ChineDu verre bleu est un chapitre manquant du traité de Théophile. Voir le traité d'alchimie d'Olympiodore. Le verre rouge est obtenu par l'introduction d'oxyde de cuivre calciné. Celui-ci a tendance à rendre le verre opaque et ne laisse pas passer la lumière. Pour remédier à ce problème, on utilise plusieurs techniques. On met une plaque fine de verre rouge sur du verre incolore. Une autre technique consiste à mélanger du verre blancThéophile, Livre 3, Chapitre 56 : Du verre blanc. avec l'oxyde de cuivre calciné, dont les proportions sont plus ou moins régulières. On obtient alors un rouge homogène ou un rouge hétérogène qui permet des dégradés plus ou moins forts de rose pourpré. Le rouge hétérogène était utilisé en particulier pour faire des effets précis comme un « effet incendie »Du verre rouge est un chapitre manquant du traité de Théophile, voir Eraclius, historien médiéval, Chapitre sur le verre appelé « Gallien ».. Le verre vert est obtenu avec du ferThéophile, Livre 3, Chapitre 55 : D'une image sur verre.. Le verre jaune est obtenu avec du manganèse. Au Moyen Âge, on ne mélange pas les couleurs et on ne trouve qu'une couleur par morceau de verre. Cela change à la Renaissance. De manière générale, les couleurs n'étaient jamais tout à fait homogènes.
Obtenir des plaques ou feuilles de verre Il existe deux grandes techniques pour obtenir des plaques de verre, la technique antique par coulage, et le soufflage qui se développe principalement au Moyen Âge. Le coulage est la technique antique qui consiste à étaler le verre sur une dalle alors qu'il est encore en fusion et donc mou. Cette technique ne permet pas d'effectuer des formes très régulières, elle ne sera pas poursuivie au Moyen Âge. Le soufflage est effectué selon deux techniques, soufflage en manchon (ou tableau) et soufflage en couronne ou cive. Le manchon est la plus ancienne technique décrite par le moine Théophile. Le verrier prend une boule de paraison (masse de verre) au bout de sa canne puis il souffle en tournant sa canne, donnant à la paraison une forme de bouteille qui devient un cylindre assez régulier. On détache ensuite ce cylindre de la canne et, comme le verre est encore mou, on peut inciser le cylindre, obtenant ainsi une plaque, qui est assez épaisse au Moyen Âge. La cive consiste à souffler directement un « plateau » de verreExemple de cette technique décrite par Théophile dans son Livre 2, Chapitre 6 : Comment les plaques de verre sont faites. Le départ de l'opération est à peu près le même que précédemment sauf qu'en soufflant, le verrier cherche plutôt à faire apparaître une sphère. Une fois soufflé, on place le pontil en face et on enlève la canne. Le creux laissé par la canne permet à l'air de s'engouffrer et en continuant à tourner le verre s’aplatit et on obtient un disque. Enfin, on détache le pontil.
Au Moyen Âge, ces deux techniques sont utilisées de manière contemporaine. Les grands centres de verrerie en France se trouvent en Normandie (où l'on privilégie la technique de la cive) et en Lorraine (préférence pour le manchon). En général, le monteur du vitrail achète son verre tout prêt dans des verreries.
La réalisation de la maquette et du carton La maquette est le modèle, le dessin du vitrail, souvent utilisé pour présenter le projet au commanditaire afin qu'il donne son accord ou au contraire exige des changements. Il s'agit d'une esquisse. Il est certain que les verriers médiévaux recouraient à des carnets de modèles.
Le Carton est un document de travail qui ne sert qu'au maître verrier. Il y reproduit le vitrail grandeur nature, à l'échelle. Il travaille ensuite son vitrail avec le carton sous les yeux. Pour cela, le maître doit avoir les mesures précises de la fenêtre où ira le vitrail. Pour les formes plus difficiles comme les rosaces, on utilisait des gabarits en bois, en parchemin ou en tissu.
La maquette vignette|270px|Double page du Reiner Musterbuch, carnet de modèles de verriers pour l'ordre cistercien, , Autriche. Il ne reste presque plus de carnets de modèles du Moyen Âge, mais on peut les appréhender à travers les vitraux, on y voit le même personnage réutilisé. Cependant, on possède encore un carnet de modèles à l'usage des moines cisterciens. Ceux-ci exigeaient de la simplicité, n'ayant pas le droit, selon leur dogme, à des éléments figuratifs. Donc, pour ne pas transgresser les règles de l'ordre, des carnets de modèles spécifiques devaient circuler tels que le Reiner Musterbuch, découvert en Autriche. La plupart du temps ces carnets de modèles contenaient des dessins abstraits pouvant convenir à tous comme des palmettes, des rinceaux, des entrelacs, motifs que l'on peut admirer par exemple à l'abbaye cistercienne de Pontigny en Bourgogne (France). À Saint-Étienne d'Aubazines en Corrèze, en Allemagne, sur les pavements de l'abbaye de , on retrouve le même type de dessins. Néanmoins, le modèle reste une première esquisse, une ébauche, il peut connaître des variantes. On possède de rares exemplaires plus anciens, la majorité des esquisses sont du . La plus ancienne conservée date du et est conservée à Stuttgart en Allemagne. Sur ces esquisses il n'y a aucune indication des réseaux de plomb, juste des essais préparatoires. Le maître verrier propose ces essais au commanditaire qui fixe les modèles choisis. En effet, quand la commande est une crucifixion, modèle courant, le verrier à en général une esquisse à portée de main, mais quand il s'agit d'une vie de saint, elles ne sont pas toujours connues de tous. Dans ce cas, ce sont les commanditaires (un chanoine, un abbé, etc.) qui élaborent et fixent le programme iconographique. Ainsi le maître verrier n'est pas forcément l'auteur du dessin, on peut lui en fournir. À partir de la fin du Moyen Âge, on imprime des recueils de dessins où les scènes sont consignées précisément. Souvent, les vitraux sont très proches de ces dessins préparatoires mais parfois ils s'en éloignent, parfois on retrouve l'attitude du personnage, mais son vêtement diffère par exemple. Le deuxième concile de Nicée avait tranché sur la question dès le : La composition des images religieuses n'est pas laissée à l'inspiration des artistes, elle relève des principes posés par l’Église et la tradition religieuse.
Le carton Une fois que la maquette est arrêtée, le maître verrier réalise le carton, le dessin grandeur nature. Tout y est représenté, le dessin, les couleurs, les liens de plomb et l'armature métallique. De plus, le carton est à l'échelle exacte de la fenêtre et est destiné uniquement au maître verrier. Il peut donc comporter des codes ou des annotations qui lui sont propres que Théophile conseille dans son traité, par exemple utiliser V pour vertPrécisément dans le Chapitre 17 du Livre 2 « (...) et toutes les choses que tu voudras peindre, tu marqueras les couleurs à l'aide d'une lettre ».. Au , le maître verrier travaille sur une large table en bois qui doit nécessairement faire le double du panneau de verreVoir Théophile, Livre 2, Chapitre 17 De la composition des fenêtres.. Le carton peut également être tracé sur cette table du verrier à l'aide d'une craie. Mais dès la fin du , les cartons sont réalisés sur des supports indépendants donc plus maniables comme des parchemins, des planches de bois ou du tissu. On possède très peu de ces cartons car ils ne sont utilisés qu'une seule fois. vignette|L'Annonciation, Vitrail de la chapelle Jacques-Cœur. Cathédrale de Bourges. À la fin du Moyen Âge, quand la peinture prend de l'importance, certains grands peintres réalisent eux-mêmes des cartons de vitraux. Aux , à la Renaissance avec l'émergence de l'artiste, les grands peintres s'illustrent sur les vitraux, c'est le cas de Jean Fouquet par exemple. À la cathédrale de Bourges, Jacques Cœur fait faire un vitrail pour sa chapelle et fait appel à un peintre qui fournit un carton d'une très grande qualité. Au Moyen Âge les fenêtres sont divisées en lancettes, chaque lancette comportant un personnage, il fallait donc les traiter une par une. Ici, sur les vitraux de la chapelle Jacques-Cœur, le peintre dépasse ces clivages techniques et réalise une composition traitée comme une grande peinture.