История изобретения фотографии

Получить документальное отображение предмета, события или явления до изобретения фотографии пока не удавалось. Возможность получения изображения без ручного труда появилась после изобретения камеры-обскуры прообраза современного фотоаппарата, который представлял собой темную коробку или «комнату» с маленьким отверстием в одной стенке. На рисунке 6.45изображена первая опубликованная иллюстрация камеры-обскуры, на которой изображен процесс регистрации солнечного затмения 24 января 1544 года. Рисунок сделан голландским ученым шестнадцатого века Рейнером Гемма-Фрисиусом.

Рис. 6.45. Регистрация солнечного затмения в камере-обскура, 1544 г.

Первым человеком, кто доказал, что свет, а не тепло делает серебряную соль темной, был Иоганн Гейнрих Шульце (1687–1744), физик, профессор Галльского университета в Германии. В 1725 году, пытаясь приготовить светящееся вещество, он случайно смешал мел с азотной кислотой, в которой содержалось немного растворенного серебра. Он обратил внимание на то, что когда солнечный свет попадал на белую смесь, то она становилась темной, в то время как смесь, защищенная от солнечных лучей, совершенно не изменялась. Затем он провел несколько экспериментов с буквами и фигурами, которые вырезал из бумаги и накладывал на бутылку с приготовленным раствором – получались фотографические отпечатки на посеребренном меле. Этот эксперимент дал толчок целой серии наблюдений, открытий и изобретений в химии, которые с помощью камеры-обскуры спустя немногим более столетия привели к открытию фотографии.

Зафиксировать изображение с помощью камеры-обскуры удалось только в 1826 г. французскому ученому Жозефу Ньепсу (1765–1833), обратившему внимание на способность различных материалов изменять свое состояние под воздействием света.

Впервые (20-е гг. XIX в.) он нашел способ закрепления изображения, получаемого в камере-обскуре, используя в качестве светочувствительного вещества асфальтовый лак, растворенный в лавандовом масле (гелиография). Время экспонирования фотоснимка составляло восемь часов.

Жозеф Нисефор Ньепс открыл способ получения при помощи камеры-обскуры устойчивого во времени изображения при химическим воздействием света на специальный материал и стал известен как первооткрыватель фотографии.

Со времен Рембрандта лак для офортов готовили на основе асфальта. В конце XVIII века стало известно, что под действием света асфальт светлеет и теряет растворимость. Ньепсу пришла в голову идея: наносить штрихи на офорт, не процарапывая лак, а воздействуя на его поверхность светом.Так Ньепс впервые в истории сумел избавиться от услуг художника и зафиксировать точное изображение объекта, «нарисованное» светом.

Над этой же проблемой работал другой французский художник и изобретатель Луи Жак Манде Дагер (1787–1851). С 1829 г. он активно сотрудничал с Ньепсом в области изучения светочувствительных материалов.

Результата Дагер достиг в 1837, после 11 лет опытов. Полученное и проявленное в парах ртути изображение он фиксировал, промывая экспонированную пластину сильным раствором соли и горячей водой. Время экспозиции пластины в камере-обскуре составляло от 15 до 30 минут (в то время как при гелиографии Ньепса требовалась экспозиция до 8 часов).

9 января 1839 г. на заседании Парижской академии наук Дагер сделал доклад с полным описанием нового фотографического процесса (впоследствии названного в его честь – дагеротипией), где в качестве светочувствительного слоя использовался иодид серебра.

Начиная с 1830 г. в Англии Фокс Толбот (1800–1877), английский физик и химик, совершенно независимо от французских исследователей занимался закреплением образа в камере-обскуре. Ему захотелось зафиксировать изображение, которое он видел в камере-обскуре. Толбот знал о том, что свет может воздействовать на свойства различных материалов, и изобрел такой светочувствительный материал. Для этого он погружал лист бумаги в слабый раствор поваренной соли, а затем в раствор нитрата серебра. При этом в бумаге образовывался хлорид серебра и она становилась светочувствительной.

В 1835 г. Толбот с помощью камеры делал снимки на своей светочувствительной бумаге, пропитанной хлористым серебром. Так он получил первый в мире негатив. К нему он прикладывал другой такой же лист бумаги и засвечивал их. Так Толбот сделал позитивный отпечаток. Первые снимки были темными, нечеткими и пятнистыми, а чувствительность его бумаги была очень низкой.

Эксперименты Толбота с хлоридами серебра и галлиевой кислотой позволили резко повысить светочувствительность фотографического слоя, а время экспонирования объекта съемки с нескольких часов сократить до одной минуты. К его изобретению относится также и негативный процесс: ведь до этого дагеротип можно было получить только в одном экземпляре, а благодаря разработкам Толбота фотоснимки стало возможным размножать. В 1840 г. Толбот изменил и улучшил свой процесс. Это позволило ему делать фотографии за несколько минут. Он назвал свой процесс калотипией(от греч. слов kalos – красивый и typos – отпечаток), впоследствии ему было дано название толботипия. Свое изобретение он запатентовал в 1841 г.

Джон Гершель назвал изобретение Толбота фотографиейи пустил в обращение слова «негатив» и «позитив».

Таким образом, в первой половине XIX века стало технически возможным получение видимого изображения объектов на светочувствительных галогеносеребряныхматериалах.

Изобретение фотографии сильно повлияло на дальнейшее развитие полиграфической техники. Поначалу граверы-художники стремились копировать фотографические изображения, но вскоре поняли, что полутона можно имитировать очень мелкими штрихами-точками, и уже во второй половине XIX века полиграфисты были способны воспроизвести фотографию любым способом: высоким, глубоким или плоским. В высокой печати для передачи полутонов использовался стал использоваться растр – решетка для структурного преобразования направленного светового пучка. Полутоновые иллюстрации (фотографии) переснимались через растр с целью превратить изображение в микроштриховое.

Полутоновые градации (плавный переход от черного к белому) передавались как различной площадью точек, так и различным их количеством. В 1882 г. в Филадельфии братьями Максом и Луи Леви был запатентован растр, состоящий из двух стекол, на каждое из которых были нанесены непрозрачные линии. Стекла склеивались таким образом, чтобы эти линии пересекались под углом 90 градусов. Этот вид проекционного растра использовался для передачи полутонового изображения в высокой печати почти 100 лет (рис. 6.46).

а б

Рис. 6.46. Проекционный растр:

а – стеклянный растр; б – схема растровой ячейки;

L – частота ячеек растра лин/см

Бумажный негатив был еще раз усовершенствован, но так же, как дагеротипный и все другие ранние процессы, он был предан забвению после создания Скоттом Арчером мокроколлодионного процесса, о котором сообщил журнал «Кемист» в марте 1851 года.

Скотт Арчер, британский скульптор и фотограф, растворял пироксилин, эфир и спирт, чтобы получить коллодий, а затем перемешивал его с раствором йодида серебра и йодида железа. Этой смесью он покрывал чистую стеклянную пластину, которую затем погружал в раствор дистиллированной воды и нитрата серебра и мокрую экспонировал в камере. Пластину нужно было проявлять, пока коллодий был еще влажным.

Новый процесс был гораздо быстрее, чем при использовании яичного белка или какого-либо другого фотографического метода. Он требовал всего двух – трехсекундной экспозиции при прямых солнечных лучах, а получавшаяся в результате тональность не шла ни в какое сравнение с результатами любых других существовавших процессов.

Важную роль в развитии фотографии на галогено-серебряных светочувствительных слоях сыграло открытие в 1873 г. немецким учёным Г.В. Фогелем (1834–98) оптической сенсибилизации, т. е. расширения спектра области чувствительности слоев путём введения в них красителей, поглощающих свет больших длин волн, чем галогениды серебра, которые чувствительны только к голубым, синим и фиолетовым лучам (длина волны до 525 нм).

Истмэн (Eastman) Джордж (1854–1932), американский изобретатель, создатель сухих фотопластин, фотопленки и портативных фотокамер. Истмэн улучшил качество пластин, создав машину, равномерно покрывавшую их желатином. Величайшим достоинством этой новой «американской пленки», как назвал ее Истмэн, являлась ее гибкость. Кассету с роликом пленки можно было вставить в любую существующую камеру даже одной рукой.

В настоящее время промышленность выпускает фотопленку. Сегодня в мире достаточно много компаний и заводов, способных производить качественные современные фотоматериалы.

За пальму первенства на российском рынке борются две марки: Kodak и Fujifilm. За ними следует Konica, существенные улучшения фотоматериалов и мудрая ценовая политика обеспечили этой компании большую популярность в России. На четвертом месте расположилась Agfa.

«ТАСМА» – российский завод светочувствительных фотоматериалов, он был заложен в 1931 году в Казани. Название «ТАСМА» было присвоено заводу в 1979 году и происходит от сокращения ТАтарские Светочувствительные МАтериалы. В 1992 году производственное объединение преобразовано в акционерное общество открытого типа «Холдинговая компания Тасма». Завод производит как любительские, так и репродукционные фототехнические пленки.

Ассортимент фотопленок, выпускаемых сегодня, достаточно большой. Фотопленки отличаются по интегральной спектральной светочувствительности, контрастности. В настоящее время фотопленка находит применение в технологии CtF – «компьютер – фотоформа». Строение черно-белой фотопленки представлено на рисунке 6.47.

Рис. 6.47. Строение фотографической пленки для черно-белой фотографии:

1 – защитный слой; 2 – эмульсионный слой; 3 – подслой; 4 – подложка;

5 – противослой (противоореольный слой)

Светочувствительный слой фотопленки представляет собой взвесь кристаллов галогенида серебра (AgBr, AGJ и т.п.) в желатине. По существу, на готовой фотопленке – суспензия, хотя «по старинке» ее продолжают называть эмульсией. Размеры микрокристаллов галогенида серебра влияют на фототехнические характеристики.

В технологическом процессе изготовления печатной формы фотопленка используется как промежуточный материал, на котором фиксируется изображение оригинала. После химграфической обработки фотопленка, несущая изображение, приобретает название «фотоформа» (негатив или диапозитив, в зависимости от технологии обработки). Изображение на фотопленке образуется за счет выделенного в процессе проявления из микрокристаллов галогенида серебра металлического серебра. На рисунке 6.48 представлена схема получения негатива.

Фотопленка

Рис. 6.48. Схема получения негатива