Если у вас есть изображение картины, но вы не знаете ни автора, ни название, загрузите картинку в поиск по изображением от Google. Он поможет найти автора и, возможно, музей, в котором эта картина хранится.
Большинство музеев выкладывают свои коллекции в интернет, поэтому вы можете просто загуглить имя художника и название работы, с большой вероятностью на первой странице поисковой выдачи будет ссылка на сайт музея, в котором хранится работа.
Если вы сомневаетесь, хранится ли нужная вам работа в конкретном музее, напишите в музей и спросите.
Теперь к аналоговым способам. Можно найти каталог-резоне художника, в которые обычно входит полное собрание его работ. Обычно в каталогах-резоне указывают музей, в собрание которого входит нужная вам работа.
Если заинтересовавшая вас картина находится в частной коллекции, найти ее будет довольно трудно.