นักวิทยาศาสตร์นำตัวอย่างเศษชั้นสีชิ้นเล็กมากๆ (microsample) ตรงมุมขวาบนของภาพโมนาลิซาไปวิเคราะห์ด้วยวิธีการหลายอย่างร่วมกัน ไม่ว่าจะเป็นการส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (scanning electron microscope) การดูว่าเศษชั้นสีมีปฏิสัมพันธ์กับแสงอินฟราเรดอย่างไร (infrared spectroscopy) และกับรังสีเอกซ์อย่างไร (X-ray diffraction) โดยรังสีเอกซ์ที่ใช้ เป็นรังสีเอกซ์พลังงานสูง ซึ่งผลิตจากเครื่องซินโครตรอน (synchrotron)