Негативно-позитивный процесс

Предшественники фотографии

Первым устройством, используемым для проецирования и копирования изображений, была

камера-обскура. В своей первоначальной форме она представляла собой затемненную комнату с

отверстием в одной из стен. Изображения предметов, находящихся вне комнаты, проецировались

через отверстие на противоположную стену, и люди, находящиеся в комнате, могли наблюдать эти

изображения и переносить их на бумагу (рис. 1.1). Время изобретения камеры-обскуры

неизвестно, но уже в XI веке она использовалась для наблюдения за солнечным затмением и о ней

знал Леонардо да Винчи (1452—1519 гг.). Приблизительно в XVI веке камера-обскура

изготовлялась в виде светонепроницаемого ящика. Итальянский математик и физик Джироламо

Кардано (1501—1576 гг.) установил в нее линзу, а изображение с помощью зеркала проецировал

на матовую стеклянную пластинку. Полученное изображение можно было обвести на бумаге (рис.

1.2).

Люди стали использовать стеклянную линзу очень давно. Впервые она была обнаружена в руинах

Ниневии, разрушенной Вавилоном в 612 г. до н. э. Возможно, стеклянные линзы впервые

использовались для улучшения зрения еще до начала XIV века. Джордано Пиза пропагандировал

их применение в проповеди в 1306 г. и указывал на значение открытия стеклянных линз

двадцатью годами раньше.

Хотя, используя камеру-обскуру, изображения можно было фиксировать на бумаге или

наблюдать, возникла потребность в более простом способе регистрации изображений.

В 1826 г. французский изобретатель Нисефор Ньепс применил

асфальт для регистрации высококонтрастных изображений.

Асфальт, обычно растворимый в лавандовом масле, становится

нерастворимым после воздействия света. В одном из своих

экспериментов Ньепс наносил раствор асфальта в лавандовом

масле на полированную оловянную пластинку, которую выставлял на солнечный свет под

полупрозрачным штриховым рисунком. В местах пластинки, находившихся под непрозрачными

участками рисунка, асфальтовый лак практически не подвергался воздействию солнечного света и

после экспозиции растворялся в лавандовом масле. После дальнейшего травления и гравирования

покрывали краской.

Рис. 1.3.

«Вид из окна» — один из первых снимков, полученный в 1826 г. Н.

Ньепсом методом гелиографии (коллекция Гернхейча, Центр

гуманитарных наук, Остинский университет, шт. Техас)

Свет задубливал лак в освещенных местах, а

лавандовое масло вымывало незадубившиеся участки

лака, в результате чего возникало рельефное

изображение, которое использовалось как клише для

получения копий с оригинала. Покрытые лаком

пластинки также применялись вместе с камерой-

обскурой для формирования прочных светописных

изображений. Этот способ получения изображений

назван гелиографией (рис. 1.3).

Дагерротипия

В 1727 г. немецкий физик Иоганн Шульце обнаружил, что некоторые соли серебра темнеют под

действием солнечного света. Томас Уэджвуд, сын английского гончара Д. Уэджвуда, использовал

нитраты серебра для получения копий рисунков на стекле после экспонирования солнечным

светом. Но он не знал способа закрепления изображения Хэмфри Дэви опубликовал результаты

этих экспериментов в 1802 г.1) Ньепс для получения фотоизображения также проводил опыты с

солями серебра В 1829 г. вместе с французским художником Дагером он начал работу по

усовершенствованию гелиографии. К тому времени Ньепс модифицировал процесс гелиографии:

наносил слой серебра на металлические пластины и затем тщательно очищенную поверхность

серебра обрабатывал парами иода. В результате такой обработки на зеркальной поверхности

пластинки образуется тонкая кристаллическая пленка иодида серебра — вещества,

чувствительного к свету.

К 1837 г., после смерти Ньепса, Дагер настолько усовершенствовал методику Ньепса, что мог

получать изображения значительно большей яркости.

Поскольку новый метод существенно отличался от гелиографии, он назвал его дагерротипией. В

этом методе посеребренная и тщательно отполированная медная пластинка обрабатывалась

парами иода, в результате чего на поверхности пластинки образовывался тонкий слой иодида

серебра (рис. 1.4, а). Затем пластинку экспонировали на свету. На рис. 1.4, б левая половина

пластинки подверглась действию света, в то время как правая половина была закрыта

светонепроницаемым экраном.

Пластинка в фотоаппарате освещается светом, отраженным от снимаемого объекта с множеством

градаций светотеней. На тех местах пластинки, которые подвергаются воздействию света,

происходит фотолиз иодида серебра с образованием микроскопических частиц металлического

серебра, не видимых глазом. Далее пластинку проявляют в парах ртути. Частицы серебра

взаимодействуют с ртутью с образованием амальгамы серебра, что можно наблюдать визуально.

Амальгама серебра создает участки с матовой поверхностью,

оптические свойства которой отличаются от зеркальной

поверхности серебра.

Неэкспонированный иодид серебра удаляют

последующей обработкой пластинки раствором тиосульфата

натрия (рис. 1.4,г). Первоначально для фиксирования

изображения использовался хлорид натрия (поваренная соль).

Первые дагерротипы были сделаны с неподвижных объектов

(рис. 1.5), так как даже при ярком солнечном свете для

получения изображения требовалось 15—30 мин экспозиции.

Впервые этот способ был описан и публично продемонстрирован в 1839 г.

В 1840 г благодаря трем усовершенствованиям процесс стал коммерчески пригодным. В том же

году Йозеф Петцваль для фотосъемки портретов разработал многолинзовый объектив (см. рис.

4.40), который по сравнению с ранее используемым простым мениском (одиночной линзой)

позволял увеличить яркость изображения на пластинке в 16 раз. Была повышена

светочувствительность пластинок путем обработки парами брома или смесью паров брома и

хлора. Эти усовершенствования позволили довести время экспозиции до значения меньше 1 мин,

что дало возможность применять данный метод для портретной съемки. Обработанная пластинка

тонировалась в пурпурно-коричневый тон хлоридом золота. Кроме изменения цвета такой процесс

позволил сделать пластинку существенно более долговечной.

Показанные на рис. 1.4 участки пластинки, которые подвергались воздействию света,

представляют собой темно-серую серебряную амальгаму, по цвету напоминающую материал,

который используется для пломбировки зубов. Участки, которые были в тени, имеют зеркальную

поверхность серебра.

Рис.1.5.

Дагерротипия Королевской часовни, С Бемис, 1840 г (Международный

музей фотографии Дж. Истмена)

Рассматриваемый в падающем свете дагерротип

обычно имеет обращенное распределение светотени по

сравнению с реальным объектом. Однако, если

пластинку рассматривать в свете, отраженном под

определенным углом от темного материала, такого,

как например, бархат, неэкспонированные участки

пластинки будут казаться более темными по

сравнению с матовой поверхностью амальгамы (рис.

1.6). При этом изображение на поверхности дагерротипа получается перевернутым, как в зеркале.

Иногда перед фотоаппаратом помещали зеркало; в этом случае после обработки получался

дагерротип, на котором левая и правая части зеркально не перевернуты. В некоторых случаях

дагеротипы тонировали, накладывая краситель кистью или

с помощью кашэ.

Рис. 1.6.

Иллюстрация, поясняющая возникновение оптических эффектов при

рассматривании Дагерротипа на фоне черного бархата.

Дагерротипы могли отражать мельчайшие подробности

объекта и давать прекрасное изображение, но время

экспонирования было слишком велико, что являлось их

большим недостатком. Другим недостатком дагерротипии

было то что для получения нескольких копий необходимо

повторное фогогра фирование, что не всегда

представлялось возможным. Однако, несмотря на

несовершенстьо процесса, число фотографов неуклонно росло. Хотя этот метод и использовался

для пейзажных, архитектурных и рекламных съемок, основным применением дагерротипии стал

портретный жанр. До развития дагерротипии изображения человека можно было получать только

с помощью живописи. Однако живописные работы требовали больших затрат времени и денег

Дагерротипия стала недорогим способом портретной съемки и приобрела широкую популярность

в Америке.

Негативно-позитивный процесс

После завершения артистической карьеры английский ученый-любитель Уильям Генри Фоке

Талбот экспериментировал в фотографии и в результате изобрел фотографический способ

размножения копий. Он создал светочувствительную бумагу, которую изготовил путем

пропитывания листов бумаги раствором хлорида натрия с последующей (после высушивания)

обработкой азотнокислым серебром, что приводило к образованию хлорида серебра.

Сенсибилизированная таким способом бумага экспонировалась в небольшой фотокамере до тех

пор пока не возникало видимое глазом изображение.

Этот процесс, названный опечатыванием, требовал значительного времени экспозиции, большего

чем процесс, включающий стадию проявления. После экспонирования бумага промывалась в

растворе хлорида натрия или иодида калия, в результате чего оставшийся хлорид серебра

становился нечувствительным к действию света. Те участки, которые подвергались действию

света и состояли из мельчайших частиц серебра, были темными. На неосвещенных поверхностях

была видна белая бумага, т. е эти участки были светлого оттенка. Талбот сообщил об этих первых

результатах Королевскому обществу в январе 1839 г.

В 1819 г. английский астроном Джон Гершель обнаружил, что тиосульфат натрия растворяет

различные соли серебра узнав о работе Пагера и Талбота в январе 1839 г., он сенсибилизировал

бумагу солями серебра и после экспонирования фиксировал изображение тиосульфатом натрия.

Вначале тиосульфат натрия называли гипосульфитом натрия, откуда и возникло сохранившееся до

наших дней английское сокращение «гипо», которое употребляется для обозначения

фиксирующих растворов. Хотя первоначально полученные Талботом изображения имели

обращенное распределение светотени, позже он обнаружил, что фотокопирование на другую

светочувствительную бумагу вновь изменяет распределение светотени.

Рис.1.7.

Негатив полученный Дикенсом в 1835 г методом калотипии

(Международный музеи фотографии Дж. Истмена)

Гершель назвал изображение с обращенным

распределением светотени негативом (рис 1 7), а

изображение, тона которого совпадают с тонами

снимаемого объекта, — позитивом (рис 1 8). В 1840 г

Талбот существенно усовершенствовал предложенный

метод и назвал полученные изображения калотипиями.

Рис.1.8

«Открытая дверь» — позитив полученный В. Талботом в 1844 г методом

калотипии (Между народный музей фотографии Дж.Истмена)

Позже, по предложению друзей, он переименовал их в

талботипии. В усовершенствованном методе он

изготовлял бумаг), обрабатывая ее сначала нитратом

серебра, а затем иодидом калия, чтобы получить

светочувствительную соль — иодид серебра. Затем

бумага обрабатывалась смесью галловой кислоты и

нитрата серебра. После кратковременного

экспонирования в фотокамере негатив проявлялся в том

же растворе нитрата серебра с галловой кислотой.

Английский ученый-любитель Джозеф Рид в 1837 г. обнаружил, что галловая кислота влияет на

светочувствительность солей серебра. Однако он не осознал, что галловая кислота действует как

проявитель. В первых экспериментах Талбота негативы фиксировались бромидом калия, позже —

теплым раствором тиосульфата натрия. Для получения позитива использовалась та же бумага,

обработанная хлористым серебром, и процесс спечатывания с оригинала-негатива. Так как

волокнистая структура бумажной подложки негатива резко ухудшала качество позитива, для

увеличения четкости негативные изображения подвергались вощению (пропитывались воском или

маслом).

Калотипия никогда не была так популярна, как дагерротипия, что частично объясняется патентами

Талбота, ограничивающими ее применение, а также невозможностью с помощью этого метода

передавать четкое изображение мелких деталей при портретной фотосъемке по сравнению с

дагерротипией. Калотипия наиболее часто использовалась для съемки архитектуры и пейзажей,

когда мягкое изображение усиливало, а не снижало зрительное впечатление от изображения.

В 1850 г. Луи Бланкар-Эврар, используя метод Талбота, изобрел новый тип фотобумаги —

альбуминную фотобумагу, которая использовалась в качестве типовой до конца столетия. Бумагу

покрывали яичным белком с растворёнными в нем бромидом и иодидом калия. Затем ее

сенсибилизировали раствором нитрата серебра. Изображение формировалось в результате

длительного экспонирования солнечным светом, проходившим через негатив, тонировалось

хлоридом золота, фиксировалось, промывалось и сушилось. Бланкара-Эврара не удовлетворял

метод спечатывания из-за длительного времени экспонирования. Он усовершенствовал

негативный процесс в калотипии Талбота и использовал фотобумаги, не требующие проявления.

После экспонирования всего лишь в течение нескольких секунд скрытое изображение становилось

видимым, приобретая олив-ково-зеленый цвет, который постепенно переходил в серый при

использовании кислого фиксажа. К 1852 г. Бланкар-Эврар основал вблизи Лилля во Франции

большую коммерческую фирму по изготовлению фотоотпечатков с помощью этого метода. К 1857

г. фирмой были изготовлены по меньшей мере 100 000 фотоотпечатков. Несмотря на то, что их

качество было прекрасным, этот метод не стал общепринятым и к концу XIX века почти

полностью вышел из употребления.

Стеклянные негативы

Получаемый в калотипии негатив, даже пропитанный маслом, не дает резкого изображения, так

как бумажная основа рассеивает свет в процессе фотопечати. Для предотвращения этого

необходимо использовать прозрачную основу, на которую нанесены светочувствительные соли

серебра. В 1847 г. Клод Ньепс, родственник Нисефора Ньепса, изобрел альбуминную

фотопластинку (стеклянная пластинка, покрытая яичным белком, содержащим иодид калия). Как

и при альбуминной печати, фотопластинка сенсибилизировалась раствором нитрата серебра.

После экспонирования в фотокамере пластинка проявлялась в галловой кислоте, фиксировалась и

промывалась. Получаемые негативы были пригодны для изготовления фотоотпечатков, четко

передающих мелкие детали. Однако для образования скрытого изображения на пластинке

требовалось время экспонирования 5—15 мин. Именно поэтому (и особенно для портретных

фотосъемок) требовались более чувствительные фотопластинки.

В 1851 г. англичанин Фредерик Скотт Арчер разработал мокрую коллодионную пластинку, которая

сразу стала лучшим материалом для негативов. Коллодий представляет собой вязкий раствор

нитроцеллюлозы в смеси эфира и спирта. Пластинки Арчера изготовлялись путем растворения

соответствующих иодидов и бромидов в вязком коллодии и нанесения этого раствора на

стеклянную пластинку. Невысохшую пластинку сенсибилизировали погружением в раствор

нитрата серебра, экспонировали в фотокамере, проявляли, фиксировали, промывали и сушили.

Такие мокрые фотопластинки оказались весьма чувствительными к свету и давали высокую

четкость изображения. Существенным недостатком этого метода являлась необходимость

осуществления всего процесса за время, пока покрытие не успевало полностью высохнуть - так

как, подсохнув, оно становилось практически непроницаемым для обрабатывающих растворов.

Вследствие того, что негативы изготовлялись на основе стеклянных пластинок, они были

тяжелыми и хрупкими.

Хотя мокрые коллодионные пластинки предназначались для получения негативов, с которых

можно было получать позитивные отпечатки, Арчер заметил, что если рассматривать негатив на

фоне темной поверхности, то получающееся изображение выглядело как слабоконтрастный

позитив: светлые участки становились черными, а темные — серыми. В 1854 г. А. Катинг

запатентовал этот процесс в Америке, а М. Рут назвал эти прямые позитивы амбротипиями или

коллодионными позитивами (рис. 1.9). Гамильтон Смит в 1856 г. запатентовал свой метод,

который впоследствии стал известен как тинтайп1). В этой модификации прямого позитива Арчера

эмульсия наносилась на черную или коричневую эмалированную поверхность металлической

пластинки. Французский ученый Адольф Мартин впервые сообщил об этом методе в 1853 г.

Фотографии на подложке из металла были известны как мелианотипии и ферротипии.

В 1854 г. французский исследователь Дисдери запатентовал метод carte-de-visite (визитные

фотокарточки). В этом методе с помощью многолинзовой фотокамеры (рис. 1.10) при

экспонировании мокрой коллодионной пластинки получалось

одновременно несколько изображений одного и того же предмета.

В других вариантах фотопластинка перемещалась в фотокамере так,

что можно было получить на одной пластинке несколько

изображений.

Тинтайп — разновидность способа дагерротипии — Прим. перев.

Рис. 1.9.

«Охотник графства Роуэн» — амбротипия, полученная Ф. Мешэком около 1860 г

(библиотека Университета Сев Каролины, Чэпел Хилл)

Негативы, полученные методом carte-de-visite, применялись для

получения альбуминных фотоотпечатков (рис 1 11), которые

разрезались на отдельные части и могли использоваться как

визитные карточки с напечатанным портретом

Тинтайп, коллодионный позитив и carte-de-visite как методы

недорогой портретной фотосъемки заменили дагерротипию.

Коллодионные мокрые пластинки заменили калотипию и

дагерротипию в ответственных случаях съемки. Коллодионный мокрый процесс сделал

фотографию доступной для состоятельных любителей и профессиональных фотографов. Этот

способ значительно расширил горизонты фотографии и использовался для художественного

отображения различных исторических фактов.

Рис. 1.10.

Четырехобъективная фотокамера для получения четырех изображений на одной

пластинке (Международный музей фотографии Дж. Истмена)

Поиск по сайту: