RetroSearch e05 – Бромосеребро, желатина и цвет. Кончается XIX столетие

Незыблемый и вечный коллодий. Как бы там ни было, но наука не стоит на месте. Практически три декады лет ничего лучше коллодия не было. Непередаваемая фактура и тональность снимков, возможность получать уникальные по своей природе снимки царствовали в мире фотографии. За исключением одного существенного «но» – слишком длительным и трудоемким был процесс амбротипии. Фотографам приходилось таскать на плечах килограммы реактивов, фотооборудования, стеклянных пластин, и при этом сталкиваться с неудобствами, связанными с обработкой полученных фотографий. При морозе и жаре время, выделенное на обработку полученного снимка, неуклонно снижалось, что требовало от фотографов невероятной прыти и умения. Поэтому совсем неудивительно, что ученые разрабатывали новые, более совершенные, методы для упрощения и ускорения фотографического процесса. Ведь в мире, где пословица «время–деньги» имеет совсем не образное значение, это очень важно. Но, начиная с 1851 года, никто не мог потеснить коллодий…

…пока в 1871 году врач-англичанин Мэддокс не публикует заметку о своих опытах с желатиновыми эмульсиями. Именно эта заметка и опыты врача дают начало сухим фотоматериалам и обуславливают направление развития фотографии в современном русле на ближайшую сотню лет.  Но обо всем по порядку.

Ричард Лич Мэддокс (1816-1902) – изобретатель броможелатинового процесса. Впервые в 1871 году он предлагает способ приготовления «светочувствительной жидкости» с использованием желатина и белка животного происхождения, который он получал из измельченных костей крупного рогатого скота. Особенностью такого белка была высокая осмотичность. Это значит, что, набухая в воде, он становится проницаемым для водных растворов. Одним из немаловажных факторов было и то, что при нагревании он плавился, а при охлаждении снова студенился.

Мэддокс, экспериментируя, заметил, что если в подогретый желатин последовательно ввести сначала азотнокислое серебро, а после – добавить бромистый или же йодистый калий, то приготовленная таким образом жидкость будет обладать намного большей светочувствительностью, нежели все известные ранее растворы. Именно этот раствор и получил в итоге не совсем правильное название «фотографическая эмульсия».

Эмульсиями в химии называют такие системы, в которых дисперсная фаза и дисперсионная среда находятся в жидком состоянии. Система же, в которой дисперсная фаза – твердая часть (галогениды серебра), а дисперсионная среда – жидкая, называются суспензиями. Но не суть.

Мэддокс и дальше продолжил экспериментировать со светочувствительными материалами и спустя немного времени обнаружил, что если раствор желатина с образованными в нем микрокристаллами серебра выдерживать непродолжительное время при повышенной температуре в термостате (действительно, такое открытие мог сделать только врач), то светочувствительность раствора повышается в несколько сотен раз.

Это случайно сделанное открытие привело не только к тому, что с 1871 года и фактически до сегодня все фотографические эмульсии изготавливаются на основе желатина. Это открытие стало огромным толчком к началу изготовления фотоматериалов промышленным методом.

Параллельно с поисками новых светочувствительных эмульсий велись также поиски новых подложных материалов, или «подложек». Практически до 1980 года в качестве таковых использовались стеклянные пластины, что вызывало значительные трудности при получении снимков.

Если раньше все время готовили эмульсии сами фотографы непосредственно перед съемкой, то с возникновением сухих фотографических материалов, при этом стойких, изготовление материалов стало осуществляться промышленным способом. На долю фотографов остается только непосредственно съемка и обработка готовых светочувствительных слоев, хотя в конце XIX века промышленность также берет это на себя. Переход на промышленный тип обеспечения фотографии как искусства открывает дорогу в мир фото многим любителям, и фотография начинает постепенно терять свою элитарность.

Сразу же после публикации выводов из работы по внедрению желатины как основного материала для эмульсии приумножилась предпринимательская деятельность. Стали открываться фабрики по производству пластинок, фотобумаг, позднее – по производству слоев на пленочной основе.

Первая английская фабрика пластинок была открыта в Ливерпуле, в 1874 году Маусдлеем, но просуществовала не очень долго. Всего четыре года проработало это предприятие, после чего обанкротилось. Намного лучше была судьба фирмы сухих фотопластин «Рэттэн и Уайнрайт», основанная в Англии в 1878 году и существующая поныне. С 1906 года в ней работали известные ученые Шеппард и Миз, которые спустя шесть лет перешли на работу в небезызвестную фирму «Кодак».

Естественно, что большой шаг вперед в области разработки материалов просто не мог дать стоять на месте промышленности, которая вела исследования в области оптики для фотографии и оптико-механических разработок фотоаппаратуры. Практически ежегодно публиковались статьи о том, что на рынке совершен прорыв в области оптики или камеростроения.

Говоря о конце столетия, невозможно не упомянуть об открытии цветной фотографии, которое произошло примерно же в это время.

История цвета в фотографии связана с реализацией двух методов цветовоспроизведения. Первый получил название объективного, или прямого. При таком методе при формировании изображения стремятся получить условия для воспроизведения цвета окружающих нас объектов. Используя явление интерференции (Википедия говорит, что это перераспределение интенсивности света в результате наложения нескольких световых волн), французские физики Беккерель и Ньепс де Сент-Виктор получили впервые в мире качественное изображение спектра на полированной серебряной пластине, обработанной хлористым серебром. Стоит заметить, что изображение было крайне нестойким, сохранялось только в темноте. Это открытие было совершено примерно в 1889 году, а интерференционный метод был обобщен исследователем Липпманом в 1891 году, который впервые получил цветные фотографии.

Первое в мире цветное изображение на основе фотографического метода, а не физических исследований, получил английский физик Джеймс Клерк Максвелл 17 мая 1861 года. Он продемонстрировал возможность получения цветного изображения путем одновременного совмещения красного, синего и зеленого диапозитивов. Это событие считается отправной точкой в развитии цветной фотографии.

Герман Вильгельм Фогель (1834–1896), профессор химии в Берлине, автор ряда книг по фотографии, открыл явление оптической спектральной сенсибилизации фотографических слоев красителями в 1873 году. Проводя опыты с некоторыми светочувствительными материалами и светом, химик внезапно обнаружил, что введение в галогенсеребряную эмульсию некоторых определенных красителей расширяет светочувствительность галогенов серебра от сине-фиолетовой к длинноволновой части видимого изображения.  Именно это открытие и получило название оптической или спектральной сенсибилизации.

Однако остается прорехой в истории тот факт, что Максвелл задолго до открытия спектральной сенсибилизации продемонстрировал большой группе ученых в Лондоне аддитивный (свойство величин, состоящее в том, что значение величины, соответствующее целому объекту, равно суме сложения величин, соответствующих его частям – снова Вики подсказывает) метод цветного изображения (для тех, кто ничего не понял – он показал важную часть и слагаемую цветного процесса как такового, не обладая целостными знаниями – то есть как Максвелл получил разные цветные снимки, не зная о добавлении красителей).

Благодаря исследованиям англичанина и фотографа Джона Хеджкоу мы знаем, что красные цвета на снимаемой клетчатой ленте отражали ультрафиолетовые лучи, которые и регистрировались фотопластиной в процессе съемки, а зеленый светофильтр не был строго зональным и в большом количестве пропускал синие лучи.

Спустя два года после открытия спектральной сенсибилизации французский ученый Луи Хайрон получает цветотделенное изображение, используя различные фильтры. Он же впервые в мире, в том же году, изучая сенсибилизирующие свойства хлорофилла (вспоминаем школьную биологию), сообщает о хромоскопе – приборе, позволяющем получить аддитивное цветное изображение путем объединения трех цветоделенных позитивов системой зеркал.

Луи Дюко дю Орон в книге «Цвета в фотографии», опубликованной уже в 1869 году, впервые излагает принципы цветной аддитивной репродукции, включая и схему современной цветной фотографии на многослойных фотоматериалах. Им же была изготовлена и первая в мире цветная фотография, созданная на основе субтрактивного метода.

Субтрактивный метод – самый совершенный и освоенный сейчас, основа офсетной печати. В качестве исходного материала используются фольгированные диэлектрики (очень тонкие и раскатанные в листы). После переноса рисунка с печатных проводников в виде резистивной пленки на фольгированную основу, непокрытые резистом места удаляются с помощью травления.

Эта фотография сейчас находится в музее Национальной техники в Лондоне. Сначала Луи дю Орон получал три цветоделенных негатива, снимая цветной объект на три желатиновые фолии, содержащие три разных красителя (желты, пурпурный и голубой) в дополнение к цветным светофильтрам. Затем совмещая и освещая их белым светом, он и синтезировал цветное изображение. Но, увы, уровень техники того времени не позволил ему в полной мере раскрыть свой потенциал.

Созданию современных многослойных материалов предшествовали растровые аддитивные методы образования цветного изображения.

Одним из первых был Джон Джоули. Он достиг значительных успехов в растровой фотографии – в 1893 году он смог сделать комбинированный трехцветный фильтр, нанеся на 1 см стекла примерно 80 параллельных полос синего, зеленого и красного цветов. Затем он экспонировал изопанхроматический (обладающий чувствительностью к видимому спектру) фотоматериал сквозь такой фильтр , совмещал позитив с растром и проецировал на экран.

Совместные разработки России и Германии предложили новый и усовершенствованый способ: снимаемая сцена экспонировалась на черно-белые пластины, но трижды – через последовательные фильтры. В дальнейшем полученный тройной негатив обращался, создавался позитив и при совмещенном проецировании давал цветное изображение. Снимки, показанные на выставке, в Антверпене удостоились золотых медалей за метод. Это было в 1906 году.

 

Но это уже совсем другая история.

В следующем выпуске – ретроспективный обзор XIX века.

Следите за нами.