Фотография

<час />

Фон

Фотография - это изображение, полученное в результате фотохимической реакции, которая фиксирует световой эффект на поверхности, покрытой атомами серебра. Реакция возможна благодаря светочувствительным свойствам кристаллов галогенида серебра. В 1556 году алхимик Фабрициус был первым, кто обнаружил, что свет может фотохимически реагировать с этими кристаллами, превращая ионы серебра (Ag +) в элементарное серебро (AgO). По мере протекания реакции атомы серебра превращаются в кластеры, которые достаточно велики, чтобы рассеивать свет и воспроизводить цвета в узоре, идентичном цвету исходного источника света. Фотография использует этот химический принцип для записи цветных и черно-белых изображений. Химия солей серебра остается предпочтительным методом записи высококачественных изображений, несмотря на достижения в электронных технологиях и цифровых изображениях.

Одним из первых исследователей, создавших фотографические изображения с помощью химии галогенидов серебра, был Шульце. Еще в 1727 году он формировал изображения металлического серебра, сначала взаимодействуя с растворами нитрата серебра и белого мела, а затем подвергая эти растворы воздействию света через трафареты. Работа Шульце была улучшена благодаря усилиям Луи Жака Манде Дагера, который в 1837 году разработал процесс печати изображений на медной пластине с серебряным покрытием. Этот тип печатного изображения, названный дагерротипом в честь его первого изобретателя, создается путем полировки и очистки покрытой серебром медной пластины, а затем реакции серебряного покрытия с парами йода с образованием светочувствительного йодида серебра. Затем пластина, покрытая йодидом серебра, подвергается воздействию света через оптику камеры, которая проецирует и фокусирует изображение на пластине. В последующей реакции ионы серебра восстанавливаются до металлического серебра. Наконец, пластина обрабатывается ртутью для получения амальгамы. В этом типе печати области пластины, подвергшиеся воздействию света, выглядят белыми, а неэкспонированные области остаются темными. Проблема с этим методом заключалась в том, что он требовал длительного времени экспозиции, потому что интенсивность изображения зависит исключительно от силы света, формирующего изображение.

В 1841 году Уильям Генри Фокс Талбот преодолел эту проблему, разработав более быстрый метод, который не зависел полностью от отраженного света для создания изображения. Он обнаружил, что галогенид серебра можно экспонировать таким образом, чтобы получить предварительное скрытое изображение, требующее лишь небольшого количества света. Затем на это скрытое изображение можно было бы впоследствии прореагировать без дополнительного света, чтобы получить окончательное изображение. Используя эту технику, известную как калотипирование, Талбот одним из первых создал изображения с непрерывным тоном. К сожалению, эти ранние изображения не были стабильными и со временем потемнели. К счастью, примерно в то же время, когда Талбот делал свою работу, Джон Фредерик Уильям Гершель открыл способ стабилизации изображений. Его процесс, известный как фиксация, химически превращает неэкспонированный галогенид серебра в тиосульфат серебра, который легко смывается с изображения.

Следующим крупным достижением в фотографии стало открытие, что определенные материалы могут повышать чувствительность, с которой формируются скрытые изображения. Это улучшение достигается путем покрытия кристаллов галогенида серебра химическими веществами, такими как сера и золото, которые увеличивают светочувствительность кристаллов. Желатин, который в течение многих лет использовался в качестве фотографического покрытия, оказался эффективной средой для этих светочувствительных материалов. В 1888 году Джордж Истман, который был пионером в разработке современных пленок, нанял диспергированные в желатине кристаллы галогенида серебра на целлулоидные листы. К следующему году Истман продавал на коммерческой основе рулоны пленок, приготовленных растворением нитроцеллюлозы с камфорой и амилацетатом в растворе метанола. В прошлом веке оборудование для обработки пленки и камеры значительно улучшилось, но те же самые основные принципы все еще используются при создании фотографий.

Сырье

Фильм

Современная пленка изготавливается путем нанесения светочувствительных ингредиентов на гибкую пластиковую поверхность. Это сложный процесс, потому что типичный рулон пленки может содержать до 15 различных слоев. Первым шагом в этом процессе является выращивание микроскопических кристаллов галогенида серебра из нитрата серебра и ионов галогенида. После того, как кристаллы вырастают в растворе до определенного минимального размера, их разделяют и смешивают с желатиновой основой. Эту смесь промывают для удаления ионов натрия, калия и нитрата, и полученную эмульсию галогенида серебра / желатина охлаждают и дают возможность загустевать. Эта эмульсия чувствительна как к свету, так и к температуре, и ее необходимо бережно хранить. Эмульсия позже плавится, и зерна серебра покрываются химическими веществами для повышения чувствительности к определенным длинам волн света. В расплавленной форме эмульсия наносится на несущую структуру, обычно полимерную пленку. Первоначальная пленка, используемая Eastman, была сделана из нитрата целлюлозы и была чрезвычайно легковоспламеняющейся. В современной пленке используются материалы на основе растворителей, такие как триацетат целлюлозы, и экструдированные материалы, такие как полиэтилентерефталат. Эти пластмассы более безопасны, прочнее и химически стабильнее. В качестве альтернативы пластиковой пленке для некоторых специализированных фотографий используется мелованная бумага.

Пример фотографии дагерротипа. (Из коллекций Henry Ford Mvseum &Greenfield Village, Дирборн, Мичиган.)

Дагерротип был самой ранней коммерческой фотографией, доступной американцам. Названный в честь француза Луи Дагера, который усовершенствовал этот фотографический процесс в 1837 году, дагерротип был изготовлен непосредственно на покрытом металле без негатива.

Дагеротип легко сделать в середине 1800-х годов. Фотопластинки были покрыты медью с серебром, отполированы фланелью и тухлым камнем и доставлены в темную комнату для сенсибилизации (покрыты тонкими слоями брома и йода). Затем пластину с покрытием помещали в держатель для пластин и экспонировали в камере. Планшет проявляли в темной комнате и помещали лицевой стороной вниз в сосуд, наполненный ртутью, при температуре около 120 ° F (48 ° C). Затем пластину фиксировали, промывая ее раствором гипосульфита соды, удаляя оставшиеся йод и бромид. Пластина была вымыта и позолочена или тонирована (некоторые были вручную окрашены) для этого изысканного изображения.

Спустя 160 лет дагерротип остается непревзойденным по четкости и точности изображения. Некоторые утверждали, что можно посчитать волосы на голове испытуемого, другие жаловались, что дагерротип нелестно выявляет каждую линию и морщинку. Этот дагерротип, вероятно, был заказан матерью, чтобы вспомнить своих любимых дочери и сына незадолго до гражданской войны. Другие запечатлели дома, фермы, братьев и сестер, рабочих, известных политиков, живых и умерших детей и даже скудно одетых проституток на этих ранних викторианских фотографиях.

Нэнси Э.В. Брик

Один из распространенных способов покрытия этих пластиковых пленок - окунуть их в поддон или поддон, содержащий расплавленную эмульсию. Когда пленка выходит из желоба, излишки жидкости удаляются острием ножа или воздушными струями. При другом способе нанесения покрытия пленка проходит под бункером, заполненным эмульсией. Когда пленка проходит под бункером, на нее наносится эмульсия. После нанесения эмульсия равномерно распределяется по пленке с помощью валков и транспортируется в охлаждающую камеру, где эмульсия застывает. Наконец, пленка проходит через камеру с подогревом, которая сушит и отверждает эмульсию. Таким образом, на пленку можно нанести несколько слоев, и можно добавить специальные покрытия, чтобы контролировать, как свет отражается / поглощается. Добавки, используемые для этой цели, включают мелкие частицы углерода, красители или коллоидное серебро. Последний слой - это верхнее покрытие из желатина, которое герметизирует пленку и удерживает нижние слои на месте. Как правило, чем толще слои эмульсии и чем крупнее кристаллы серебра, тем светочувствительнее изображение. Светочувствительность измеряется числом, известным как рейтинг ASA (Американская ассоциация стандартов). Низкий рейтинг ASA означает, что для записи изображения требуется больше света; большее число означает, что требуется меньше. Например, пленка со значением ASA 100 (обычно называемая пленкой со 100 светосилой) предназначена для использования при ярком солнечном свете или со вспышкой. Пленка с более высокой чувствительностью, например 200 или 400, больше подходит для снимков, сделанных в помещении или в пасмурные дни.

После изготовления пленку обычно наматывают на катушки и упаковывают в светонепроницаемые контейнеры. Эти контейнеры предназначены для открытия и загрузки в камеру, не подвергая пленку воздействию света.

Проявочные и полиграфические материалы

Химические вещества, используемые при проявке, предназначены для выращивания микроскопических атомов серебра в центры серебра, которые достаточно крупны, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Эти растворы для проявителя состоят из восстановителей, сдерживающих добавок и консервантов. Гидрохинон - один из распространенных восстановителей, используемых для черно-белой пленки. Бромид-ионы обычно используются в качестве сдерживающих факторов, которые перемещают реакцию в противоположном направлении. В смесь добавляют консерванты, чтобы предотвратить преждевременное окисление. В этом отношении обычно используется сульфит натрия.

Для печати изображений требуется специальная бумага, покрытая светочувствительными материалами. Эта бумага доступна в различных сортах, которые различаются по гладкости и блеску. Для печати также требуется увеличитель для увеличения размера изображения, а также растворы для проявки и тонирования, которые помогают контролировать его интенсивность и цвет. В дополнение к материалам, описанным выше, для проявки и печати требуется различное оборудование, такое как лотки, мерная стеклянная посуда, термометры, сушильные сита, таймеры, емкости для смешивания и лопасти для перемешивания, а также резаки для бумаги.

Производственный
процесс

Создание фотографии включает три основных этапа:экспонирование пленки на свету, проявление изображения и печать фотографии. Несмотря на то, что существуют другие типы фотопленок, такие как поляроидные пленки и пленки для слайдов, а также другие носители для проявления фотографий, такие как пленка и цифровые изображения, здесь обсуждается общий процесс проявления 35-мм пленки в фотографические отпечатки.

Экспозиция

• 1 Как только пленка загружена в камеру, она готова к экспонированию. Оптика камеры фокусирует изображение через линзу на частицы эмульсии. Камера управляет светом посредством комбинации размера отверстия в объективе (диафрагмы) и продолжительности времени, в течение которого диафрагма остается открытой (выдержки). Изменяя эти два фактора, можно достичь самых разных воздействий. Реакция между эмульсией и светом формирует скрытое изображение на пленке. Фокусное расстояние объектива камеры определяет увеличение скрытого изображения, в то время как проникновение света в пленку зависит от сочетания оптики объектива и химических свойств пленки. Сформированное изображение является негативным, что означает, что оно противоположно тому, как его видит глаз. Другими словами, области, затронутые светом, темные, а неэкспонированные области кажутся светлыми.

Разработка

• 2 После экспонирования пленку обычно снимают с камеры для проявления, однако есть специальные камеры Polaroid, в которых используется специальная саморазвивающаяся пленка. Эта пленка уникальна тем, что позволяет создать фотографию примерно за одну минуту без какой-либо дополнительной обработки. Однако изображения, полученные на этой пленке, хуже по качеству, чем изображения, снятые на стандартной 35-мм пленке. Обычный фильм должен пройти сложный процесс проявки, чтобы получить изображение. Этот процесс включает помещение пленки в ванну с химическим проявителем для усиления скрытого После снятия с камеры экспонированная пленка погружается в резервуар, содержащий раствор проявляющих химикатов. Этот раствор вступает в реакцию с экспонированными участками пленки, усиливая световые впечатления от скрытого изображения. После завершения этого этапа раствор сливают и в резервуар добавляют остановочную ванну, состоящую из разбавленной уксусной кислоты, чтобы предотвратить чрезмерное проявление пленки. После остановки проявления можно добавить фиксатор, чтобы зафиксировать изображение. Готовый негатив затем можно мыть и ополаскивать. Затем катушка вынимается из резервуара, и свежие негативы развешиваются для просушки. изображение. На этом этапе создается негативное изображение, которое затем можно использовать для печати окончательного изображения.

  Когда пленку вынимают из камеры и вынимают из ее защитного контейнера, следует проявлять осторожность, потому что неэкспонированные области все еще чувствительны к свету. Пленка хранится в специальных темных помещениях, которые освещаются безопасным красным светом, не влияющим на пленку. Попав в темную комнату, пленка вынимается из контейнера, наматывается на катушку и хранится в пластиковом контейнере, чтобы защитить ее от света и физических повреждений. Затем пленку можно погрузить в резервуар, содержащий раствор проявляющих химикатов, описанных выше. Этот раствор вступает в реакцию с экспонированными участками пленки, усиливая световые впечатления от скрытого изображения. Этот процесс дает различные результаты в зависимости от типа и температуры используемого раствора проявителя и уровня исходного воздействия света. После завершения этого этапа раствор сливают и в резервуар добавляют остановочную ванну, состоящую из разбавленной уксусной кислоты, чтобы предотвратить чрезмерное проявление пленки. После остановки проявления можно добавить фиксатор, чтобы зафиксировать изображение. Готовый негатив затем можно мыть и ополаскивать. Затем катушка вынимается из резервуара, и свежие негативы развешиваются для просушки.

Печать

• 3 Печать - это процесс получения окончательного изображения с негатива. Если фотография - это искусство делать снимки, то печать - это наука создания снимков. Для печати требуется свет, негатив и бумага для печати. Источником света является увеличитель, в котором используется линза для фокусировки света через негатив и проецирования его на светочувствительную бумагу. Позитивное изображение на этой бумаге затем проявляется аналогично тому, как описано выше для проявления негативов. Наконец, печать может быть нанесена на картон или другой материал основы. Повторные отпечатки (дополнительные отпечатки того же изображения) могут быть легко изготовлены аналогичным образом либо с исходного негатива, либо с ранее созданного отпечатка.

Контроль качества

Контроль качества - важный элемент фотографического процесса. Во время производства пленки эмульсионные покрытия должны быть без полос и очень однородными по толщине, чтобы получить качественную пленку. Химия чрезвычайно сложна и предназначена для обеспечения высокого качества пленки. На каждом этапе процесса производства пленки используются различные анализы, чтобы убедиться, что готовая продукция не имеет дефектов. Аналогичная осторожность должна быть применена во время процессов проявки и печати, чтобы гарантировать качество изображения. Ключевые области, вызывающие беспокойство, связаны с правильной концентрацией химикатов, а также временем и температурой, используемыми в резервуарах для проявки. Если растворы имеют неправильную концентрацию, негатив или отпечатанная фотография могут быть переработаны или недостаточно обработаны, что приведет к появлению ложных изображений или пересвеченных участков. Во время обработки проявляющие растворы должны храниться в пределах 5 ° F (-15 ° C), иначе эмульсия и пленка могут либо расширяться, либо сжиматься, создавая нежелательные узоры на изображении.

Будущее

Хотя фотография - зрелая технология, способы ее создания продолжают совершенствоваться. Например, Kodak недавно представила картриджную альтернативу 35-мм пленке. Эта система позволяет снимать фотографии разного формата одной и той же камерой, как панорамные, так и обычные. Также продолжаются улучшения в автоматизированных процессах, используемых для обработки изображений, что привело к доступности оборудования для одночасовой обработки фотографий. Настоящее будущее фотографии может лежать в области цифровых изображений, компьютерной технологии, позволяющей создавать изображения в электронном виде. В будущем вполне вероятно, что методы захвата и печати цифровых изображений могут соперничать по качеству с химическими отпечатками. Кроме того, компьютерная фотография предлагает почти мгновенные результаты и возможность изменять внешний вид изображений.