С первых же исследований реликвии стало ясно, что, если изображение на ней подлинное, оно возникло в результате процесса куда более сложного, чем простой контакт тела с тканью. Так, например, Пол Виньон доказал, что если обвить тканью тело, которое перед этим было покрыто краской, то после того, как ткань будет расправлена, изображение на ней будет выглядеть карикатурно искажённым и непропорциональным.
Некоторые участки изображения свидетельствуют о том, что тело в них вообще не соприкасалось с тканью. Так, нос образовывал на лице нечто вроде «тента», идущего от кончика носа до щёк, и ткань под тентом не соприкасалась с Ликом, однако на изображении чётко просматриваются ноздри и щёки. В своей книге «Плащаница Христа» (1902) Поль Виньон утверждает, что изображение на реликвии представляет собой «результат воздействия с некоторого расстояния», или «проекцию».
На Плащанице сохранился целый ряд небольших кровоподтёков и следов крови – тёмных пятен, которые кажутся кровью – от верхней части головы, как со лба, так и с темени, и которые вполне согласуются с характером ран, оставленных шипами тернового венца. Кровь также стекала по рукам и вытекала из большой раны на запястье. В области груди тоже заметно огромное кровяное пятно – след раны, которую, согласно евангельскому повествованию, оставило копьё римского сотника. Небольшие пятна крови есть и на спине; они образовались, когда тело было уложено на Плащаницу. Кроме того, кровь вытекала и из ран на ногах; особенно большое её пятно заметно в следе от ступни одной из ног.
Однако между этим отображением тела на Плащанице и изображением, образованным следами крови, существуют значительные различия. Хотя при искусственном освещении пятна крови по цвету практически совпадают с колером изображения тела, при естественном свете заметно, что кровь имеет существенно иной цвет – красный, местами карминовый. Любопытно, что пятна крови не являются элементами трёхмерного изображения.
Под микроскопом видно, что волокна слиплись друг с другом и образовали нечто вроде запёкшейся корки с «кровью», которая, как нетрудно заметить, была добавлена впоследствии. Эти «кровяные пятна» проникли в толщу ткани, и кое-где заметны следы капиллярного действия вдоль волокон (хотя оно выражено не столь явно, как это имело бы место при воздействии жидкой крови).
Из этого следует вывод: поскольку два изображения на Плащанице – оставленное телом и образованное следами крови – столь явно отличаются друг от друга, естественно предположить, что они были созданы в результате разных процессов. Действительно, даже невооружённым глазом видно, что пятна были весьма грубо нанесены позже и как бы неким образом «наложены» на изображение.
