Дагеротипия — это первая коммерческая технология фотопечати. Она появилась в 1839-м году и существовала в одиночестве до 1851-го, после которого быстро вытеснилась более дешевыми технологиями.
Технология эта промежуточная, с самого начала она вполне могла бы быть заменена мокрым коллоидным процессом, просто человечество об этом не знало.
Недостатков у технологии хватает, хотя она не зря сумела стать коммерческой…
Технология выглядит простой. Полированные серебряные пластинки в темноте обрабатывали парами йода, после чего экспонировали в камере.
Полученное изображение экспонировали парами ртути, нагревая ртуть до 70°C. Потом пластину охлаждали в холодной воде и закрепляли в растворе поваренной соли (или в тиосульфате натрия, который потом много лет так и проработал фиксажем в фотографии).
Картинка получается сразу позитив, но специфический, его лучше рассматривать в отражении черного бархата, потому что изображение сформировано как бы на металлическом зеркале.
Как видно — большинство ингредиентов доступно в древности, хотя все очень дорогое. Главное неизвестное — йод в виде паров.
Но и это решаемо, ведь впервые йод получили именно в виде паров, когда в маточный раствор золы морских водорослей добавили концентрированную серную кислоту.
Но можно обойтись и без серной кислоты, методов хватает.
Начиная от вымораживания спиртового раствора йода и заканчивая абсорбцией на угле (такой процесс используется с 30-х годов 20-го века). Также для абсорбции подойдет и крахмал.
Фактически, все ингредиенты — серебро, ртуть, морские водоросли и соль доступны уже в Древнем Риме.
Однако, как всегда, не все так просто.
И дело даже не в ядовитости паров ртути и йода (а дело придется делать именно с ними).
Дело в точности и чистоте процесса.
Проблемы будут уже на первом этапе — этапе полировки пластины.
Это должно быть сделано до состояния зеркала и, в отличие от зеркала, здесь недопустимы никакие хватания пальцами. Потому что отпечатки не позволят йоду провести реакцию с серебром и эти отпечатки будут как бельмо на глазу. Кроме того — очень важна равномерность обработки. Именно полировка — один из этапов, который не позволили делать дагеротипии больших размеров (дальнейшие стеклянные негативы выросли в размерах).
Полировка — занятие это тонкое и требует немалой квалификации, нужны полировочные пасты и качественные мягкие материалы для окончательного полирования. Тут нужно учесть и чистоту серебра в древности, я подозреваю что не всякое серебро даст приличный результат. В общем — человек, который полирует, должен хорошо представлять что он делает на химическом уровне.
Кроме того — обработка йодом должна проходить сразу после полировки, потому что серебро начинает сразу окисляться и дальше никакой йод не поможет.
Обработка парами йода проводят в закрытом ящике, при этом не допускается никаких металлических деталей в нем (для древности это как раз не задача), но процесс опять-таки непрост даже с использованием современных чистых кристаллов йода.
Тут все дело именно в концентрации образующегося на поверхности йодистого серебра. Потому что от нее зависят два свойства — светочувствительность пластины и контрастность изображения. Если йода осядет мало, то пластина будет меньше чувствительна, но иметь слишком контрастное изображение, если переборщить, то картинка будет иметь все полутона, но при этом быть «слабой», то есть серой, ни черного ни белого.
Сейчас этого можно добиться в темной комнате с мощной специальной вытяжкой, визуально контролирую пластину (она становится с оранжевым отливом).
Но даже при этом — гарантии результата нет.
Многое в процессе зависит от температуры, при которой испаряют йод, процесс идет от десятков секунд до нескольких минут и лучше это делать дольше при более низкой температуре. А так как температура испарения йода не слишком отличается от комнатной (хватает температуры фена для волос), то попаданцу хорошо бы подумать, чем заменить термометр в древности. И еще вопрос — кристаллы йода какой чистоты он получит, а если будет действовать серной кислотой, то какой концентрации у него будет и раствор и кислота.
Покрытые йодом пластины можно хранить несколько недель, поэтому каждый день в фотоателье этим геморроем заниматься не обязательно.
Как видите — не зря ранняя фотография была ближе к искусству и не зря она дорого стоила.
При этом не стоит удивляться низкой художественности этих первых фотографий, ведь люди, которые их делали, должны были иметь технический склад ума. Это как современного программера заставлять делать дизайн интерфейсов (все видели результат, да?).
На этом фоне последующая обработка парами ртути в закрытой медной коробке не представляет вообще никакой сложности. Как и фиксирование солью или тиосульфатом натрия.
Но архивные дагеротипии проходили еще один процесс — золочение. Это был самый тонкий и самый сложный процесс, который мог как и убить дагеротип, так и придать ему качественного лоска. Я не хочу его тут разбирать, потому что он необязателен. И кроме прочего — требуются достаточно сложные химические ингредиенты, нужно рассматривать что в каком веке можно добыть.
Итак, давайте посмотрим на плюсы и минусы дагеротипии.
Плюсы:
1. Фотография получается очень и очень «благородной». Сейчас сохранившиеся дагеротипии выглядят очень дорогими артефактами, а тогда это была просто бомба, крайне статусная вещь. Это видно и по сохранившимся «обложкам», они больше напоминали обкладки икон и не зря. Да и последний этап — золочение добавлял дагеротипии крутизны. Никакая бумажная фотокарточка по произведенному эффекту не сравнится с дагеротипией.
Именно поэтому сейчас некоторые фотографы и практикуют дагеротип — его можно продать много, много дороже фотографии!
В древности, когда средний класс фактически отсутствовал, вещь исключительно для богатых могла иметь смысл.
2. Позолоченная дагеротипия — отличный архивный документ. Она легко хранится сотни лет без видимых изменений (полозолоченный дагеротип — точно). Если вы внедрите дагеротип в Древнем Риме, то с тех лет в каком-нибудь хранилище Ватикана останутся именно они. Серебряные пластины будут хранить много тщательней, чем пожелтелые бумажки, и к тому же они не бьются, как стеклянные пластины. Получилось бы как сейчас в социальных сетях — много фото, мало текста. 😀
Минусы:
1. Низкая чувствительность материала. Все помнят «держатели головы» в фотоателье тех лет? Экспозиция в 20 минут — суровая необходимость. Кроме прочего — дагеротип не чувствителен к красному цвету, то есть тонна пудры на лице также не помешает, а красное платье на фото будет черным. Современному человеку пришлось бы переучиваться приемам фотографии заново.
2. Сложность с повторением результата. В 19-м веке с этим было уже более-менее, но как будет в Древнем Риме я плохо представляю. Подозреваю, что делая снимок попаданец будет играть в рулетку.
3. Из-за дороговизны дагеротипия оставалась прерогативой богачей. А все, что не имеет массового производства, развивается очень медленно и поэтому имеет слабые перспективы. Если вам кажется, что этот недостаток несущественный, то на самом деле все как раз наоборот — это главный недостаток дагеротипии из-за которого она и вымерла, ведь любая технология стремится к массовости.
4. Процесс ядовит. И ядовит крайне, причем яд накапливается. До какого-то момента со здоровьем будет неплохо, а потом просто отлетают коньки. Тут без помощника — никак, и жалко если их придется часто менять…
Нужен ли дагеротип?
Тут двойственное впечатление.
С одной стороны — уже лет за двадцать до изобретения дагеротипа попаданец вполне может ввести коллоидный процесс, технологии были в наличии. И если попаданец окажется в этом времени, то не знать миру дагеротипии.
С другой стороны — стеклянная пластина это далеко не серебряная, нет той крутизны.
Но если посмотреть на создание дагеротипа в глубокой древности, то тут ситуация иная.
Представьте, что существует дагеротип Христа? Нерона? Атиллы?
Да ладно — представьте себе дагеротип Хеопса!
Мир бы точно был бы иным..
P.S. Если кому интересно — вот статья на английском как в современных условиях делают дагеротипию.
Если есть желание идти этой дорожкой (ну допустим, чтобы выдавать секреты порциями), то:
1) Пластина серебра не обязательна — можно осаждать плёнку металла на любую поверхность, от стекла и слюды — до металлов. Заодно убираем и геморрой с полировкой.
2) Йод — некумулятивен, особо боятся не надо. Горячая ртуть — дрянь изрядная, но если знать чего надо бояться — всё не так страшно.
А насчёт «Серебряные пластины будут хранить много тщательней, чем пожелтелые бумажки» — три раза ха! Соблазн переплавить на монеты — такой соблазн… В общем, до первого переворота или завоевания.
1. Да, можно осаждать гальваникой серебро. Только в той статье, что у меня ссылка внизу, есть указание, что со слишком тонким слоем получается плохо, я даже видел где-то табличку. Но главное не это — гальваника это отдельная технология, которая совсем непроста. А осадить серебро зеркалом, а не черным пористым слоем это та еще задача! Тут с электролитом мутить надо много больше, чем со всем дагеротипом.
Ну и проблему полировки медной пластины мы не убираем, а ведь медь окисляется быстрее серебра, то есть заметный гемморой с декапированием.
2. Йод некумулятивен, но коньки отбросить можно без особого напряжения.
Про переплавки серебряных пластин — да, возможно.
Ну так и гробницы фараонов грабили. Но, тем не менее, Тутанхамон дошел до нашего времени, а там в гробнице его фотокарточка точно была бы… 😀
1) Зачем гальваникой? Реакция серебряного зеркала — школьная. И ничего «мутить» не надо.
Толщина нужна ровно такая, чтобы йод насквозь не проел. Соответственно подбираем экспозицию. Для особо тонких слоёв — вводим дополнительное проявление перед ртутью.
Основа должна быть гладкая, да. Но ту же слюду полировать — гм… изврат-с…
2) Поверьте человеку, не раз проявлявшему ТСХ парами йода — убиться об него может только особо талантливый.
3) А стеклянная в гробике была бы не хуже, а соблазнов — меньше :).
Да вот на том импортном сайте упирают именно на гальванику. Видимо, химическое осаждение чем-то не катит, тут нужно разбирать.
А влияние паров йода — это индивидуальное, я видел человека, который за пару лет от паров свинца просто концы отдал, хотя товарищи рядом сидели и паяли и вообще ничего. Помним, что смертельная доза йода — 3 грамма и за пару дней реально набрать эту дозу.
Стекло же — не лучший материал для длительного хранения. Стекло аморфно и со временем начинает «течь», то есть серебро с него будет слазить. И это я не трогаю хрупкость стекла!
Угольный противогаз придумать, не? Активированный уголь, кожаный мешок с железными рёбрами жесткости, льняные прокладки. Чем не защита дыхания, ещё и при работе с кислотами и прочей химии поможет.
Причём это достаточно легко реализуемое и при прогрессорстве всюду необходимое
Тут же нужен активированный уголь, с обычного толку не будет.
Активированный уголь по любому полезнее фотографии, слишком много ему применений, чтобы его игнорировать.
Угольный противогаз плохо помогает против паров ртути. Нужна губка пропитанная, например, хлорным железом, которое тоже нужно как-то получить.
А у марганцовки смертельная доза — грамм. И чого? Не говоря о том, что йод некумулятивен, т.е. эти 3 грамма надо принять за раз. В общем, фигня-с…
И противогаз фигня-с тоже — примитивная тяга на порядок проще, надёжнее и удобнее.
«Потёкшее стекло» — ну-ну… за историю человечества Вы этот эффект не отследите :). Ну не нравится стекло — наклейте слюду на деревяшку, и вперёд! 🙂
Не за раз, там три-четыре дня точно.
А вот про стекло — если дагеротип будут делать фараоны, то более чем заметно.
Хотя во времена фараонов проплавить стекло как надо не могли, температуры не хватало.
«Температуры не хватало» — а попаданец на что? Уж на переход с дров на уголь и отражательную печь у него должно мозгов хватить.
Попаданец как бы не что, но тут задача не на один год — во-первых построить печь, во-вторых разработать рецепт стекла, в третьих — отбить флоат-процесс (а тут еще олова нужно много). И уже после этого браться за химикаты для зеркала, что тоже задача неслабая.
Вот чесслово — просто серебряная пластинка будет много технологичнее и, с учетом вышеперечисленных затрат, не дороже.
И отражательная печь на угле, и флоат-процесс — по своей сложности античные технологии, если попаданец знает общий принцип, их можно без труда повторить хоть в Вавилоне. А область применения для отражательной печи не только в стекловарении. Это и изготовление шамота, и металлургия.
Флоат-процесс и вообще кухонная технология. Хотя для изготовления зеркала (и дагерротипа) достаточно использовать венецианскую технологию: выдуть цилиндр, разрезать и распрямить на отшлифованном столе, покрытом бархатом. Технология использовалась двести лет подряд.
Простейший действующий химикат для реакции серебряного стекла — жёваный хлеб: крахмал гидролизуется ферментами слюны, полученная глюкоза восстанавливает окись серебра. Лично проверено сорок лет назад на лабораторной работе по химии в 8 классе средней школы. Если считаете, что это негигиенично, то муравьи водятся по всей планете, а «муравьиный спирт» тоже даёт реакцию серебряного зеркала. И вообще, альдегидов в окружающем мире — пруд пруди.
Вопрос не в том, что эти технологии нельзя сделать, вопрос в том, что это ЕЩЕ несколько технологий, что может затянуть время реализации на много лет.
Текучесть стекла — старинная легенда не подтвердившаяся на практике.
Он не то чтобы легенда… Но человечество ещё слишком молодо :).
А есть подтверждение?
Потому как всякие версии бродят.
Серебрянное зеркало осаждает слой, который стирается пальцем. Т.е. оно химически никак не связано с подложкой.
А это как осаждать и на что 🙂
На металле, например — сидит намертво.
На чистом стекле — да, слабо… Но праймеры никто не отменял. И… нафига его «тереть пальцем»? Сделал картинку — покрой лаком или вторым стеклом.
Не, не пойдет. Там слой гладкий-гладкий в месте соприкосновения со стеклом, а с другой стороны — пушистый.
посмотрите на продукт реакции серебряного зеркала под микроскопом — и больше не говорите таких ужасов. Да, можно и коллоидом осадить, и дендритами — но зачем
???
Серебряное зеркало получалось химическим путем, дед делал лично.
И я делал в пробирке. Причем процесс школьный, но из всего класса получилось у меня одного. Поскольку делал по инструкции!!! Даже у учительницы получилось хреновенько, еще у кого-то следы, а у меня (прусь от гордости)!!!111
Фишка в чистоте стекла, бо было сказано «пробирки мыты лаборантом, незачем их мыть еще раз», я же таки налил щелочи и прокипятил ее, как и было сказано в учебнике. Очевидно, учебник писали те, кто знал, как именно лаборанты моют пробирки 🙂
Поздравляю, не все способны прочесть мануал :). Там правда ещё хитрее: стекло должно быть помыто хорошо… но не слишком хорошо! 🙂 Иначе на него серебро не сядет вообще и вывалится исключительно коллоидом.
Те, кто варил серебряные наночастицы — те в курсе. 🙂
Стекло должно быт промыто хорошо! Обезжирено содой затем промыто спиртом и эфиром.
А потом протравлено хлористым оловом, которое катализирует начало осаждения зеркала. В промышленности стекло перед оловом ещё и травят в азотной кислоте, остатки которой нейтрализуют едким натром и смывают дистиллированной водой: при этом на поверхности стекла образуется слой кремниевой кислоты, за который олово цепляется лучше. Но попаданцу хватит одного олова…
Полученное зеркало нужно ещё пару часов фиксировать при температуре 100-120 градусов, зеркальный слой при этом уплотняется от диффузии. И готовый дагерротип обязательно покрывается лаком. Луи Дагерр ещё осаждал на серебре защитный слой золота, но это вообще высший пилотаж коллоидной химии и весьма затратно.
Если используем олово — тогда не вопрос, можно мыть сколь угодно тщательно. Тез него — нужен некий оптимум. Иначе не сядет.
Ну и «хорошо» — у всех разное. Мытое содой и спиртом/эфиром по меркам работающих с наночастицами — жуткая грязь :). Хорошо — это сутки в алкоголяте + озвучка, и неделя отмывки в 18-мегаомной…
Я сам, было дело, работал лаборантом в кабинете химии. Пробирки мыл старательно. Но толку от моего старания, когда из крана вода только ледяная, а из моющих средств только кусок хозяйственного мыла…
гробница тутанхамона _единственная_ которая сохранилась до нашего времени почти неразграбленной.
более менее понятно почему.
а примеров переплавки художественных шедевров (или просто красивых вещей из золота и серебра) в монеты/слитки куда больше.
Реакция серебряного зеркала открыта в 1836 году великим Либихом и им же 20 лет доводилась до промышленного применения.
Промышленное производство зеркал начато в Венеции в 1407 году братьями Данзало дель Галло, а первые опыты и того раньше — в начале 13 века в Голландии. Спрашивается, как же получали зеркальный слой все эти 400 с хвостом лет?
Отвечается: осаждением серебра и золота из амальгамы при нагревании. Смертельно опасно, но цена товара стократно окупала риск. И нафиг нужны дагеротипы тому, кто имеет 1000% прибыли на изготовлении зеркал?
Это все в тему про зеркало, там оно упоминается.
Получение дагерротипа начинается с получения серебряного зеркала.
В статье тех, кто реально делал — никакого зеркала, только кусок металла или гальваника.
интересно насколько реально востребован фотографический точный портрет? насколько он безопасен для попаданца?
портреты которые делали художники по большей части изображают преукрашенные (а скорее _сильно_ преукрашенные) изображения. причем зачасту при реставрации видно как черновой (и явно натуралистичный) набросок «ретушировали» (если кардинальную переделку можно назвать этим словом)
в примитивных культурах вообще считается что обладая изображением (или фигуркой) похожей на когото можно получить над ним власть (да и в современном мире регулярно слышишь о втыкании иголок в фотографии соперницы)
в том же египте наверно было бы проще. там наоборот делали «запасные» тела для ‘Ка’
Реалистичные портреты научились рисовать не так давно
Это одна из тех вещей, которую человечество изобретало несколько раз.
Если брать именно египетское искусство, то оно отличается интересной особенностью — лица фараонов делали очень реалистично, а тела куда как более формально. Почему именно не скажу, но что дагеротипы были бы именно портретам — это без сомнения.
imho «лица» фараонов это не более чем парадные «наштукатуренные» «освещенные традицией» произведения художников от макияжа. которые высокоточно были отражены в масках и статуях.
до римских бюстов или например до «закопанной» китайской армии им .. ну как от егпетских же храмов до саграда фамилия.. ладно — как до пантеона или кельнского собора и до cобора святого павла или до исакиевского собора.
ps
в индии тех же времен что и фараоны древнего царства уже делали очень индивидуальные скульптуры (может и росписи были и картины но климат и время не дали им шансов дойти до нас)
pps
а что, йодистое серебро в желатиновом слое на стеклянной подложке (выше говорилось, что этот процесс появился позже) — более геморройно?
именно на иодиде — пожалуй, чуть сложнее. ненамного. но можно взять другие соединения серебра в ущерб чувствительности — и тогда проще.
но сейчас тут речь по «вечные» картинки, что с желатином — не очень.
Самое чувствительное соединение — бромид серебра.
Не то чтобы самое, но из простейших — да. Только добыть — ещё сложнее йодида.
Ну с хлоридом-то проще, хлоридов большинство в морской воде, многократная перекристаллизация — получаем хлорид натрия, потом хлорид серебра (азотную кислоту концентрированную тут уже обсуждали).
Я думаю, потом из негатива можно сделать и «вечный» позитив, но ввиду авитаминоза и общего утомления не соображу 🙂
>>Полученное изображение экспонировали парами ртути
Скорее всего имеется в виду «проявляли парами ртути».
чтобы фотография стала практически полезной и удобной, неодходимо внедрение двух важнейших вещей:
1. желатиновой эмульсии и процесса созревания этой эмульсии. Таким образом можно получать чувствительность фотоматериалов, достаточную для экспозиций в доли секунды.
2. сенсибилизацию органическими красителями, расширяющей актиничный диапазон до зеленой и красной области спектра. И даже в область ик, что открывает еще более широкие возможности.
Сложностей для этих внедрений нет хоть в античные времена.
Но это будет уже не дагеротип…
ну а какой смысл в дагеротипии, если можно сделать лучше и ненамного сложнее — а может быть, и даже проще?
Дагеротипия-2
Несколько дополнений о дагеротипии:
1. Для съемки использовались не серебряные, а покрытые серебром медные платинки, производившиеся в основном в Англии, в Шеффилде. Для этого на толстый лист меди накладывали тонкий серебряный, и, нагревая чуть ниже температуры плавления, прокатывали между вальцами, получая таким образом плакированную тонким слоем серебра медь. Такое «накладное» серебро пользовалось популярностью для производства посуды и украшений для среднего класса.
Также использовали и электролитическое серебрение, открытое незадолго до дагеротипии. Однако обычное серебрение давала плохой результат, и гальваническое серебрение оказалось подходящим только при добавлении в электролит нескольких миллилитров сероуглерода на литр (при этом образуется тиомочевина, использующаяся как блескообразубщая добавка и сейчас).
2. От длительности обработки парами иода зависит как чувствительность пластинки, так и качество изображения. Однако требуемая степень обработки легко определялась на глаз, по цвету поверхности. Когда пластинка приобретала розовато-желтый цвет, обработку иодом заканчивали.
3. Иодиды серебра имеют весьма малую чувствительность, поэтому первые дагеротипные снимки требовали очень длительных выдержек, порядка 30 минут. Вскоре, однако, было обнаружено, что дополнительная обработка хлором или бромом (или их соединениями, типа хлорида иода) позволяет сократить выдержку до ~5 минут.
4. Кроме проявления парами ртути скрытое изображение можно проявлять светом. Иодиды серебра чувствительны только к синей и ультрафиолетовой части спектра; однако подвергнутые актиничному свету участки становятся чувствительными и к красному свету. Для проявления экспонированную в фотокамере пластину помещали в ящик, закрытый желто-оранжевым стеклом, и выдерживали на солнце несколько часов, пока не достигался требуемый контраст. Этот метод проявления открыл Беккерель в середине XIX в; в наши дни фотографы, работающие в технике дагеротипа, по понятным причинам пользуются только таким методом проявления.
5. Золочение не только улучшало тон, но и делало изображение прочнее. Часто золочение совмещали с проявлением, добавляя немного хлорида золота к раствору тиосульфата.
6. Пожалуй, единственная проблема для внедрения дагеротипа — это объектив. Простой менисковый объектив давал хорошее изображение только при сильном диафрагмировании, F/15 или еще меньше, Поэтому таким объективом можно было снимать только пейзажи или неподвижные объекты; для съемки людей, даже при самых чувствительных пластинках, выдержка в несколько минут была неприемлемой. И лишь когда Петцваль в 1841 г рассчитал новый объектив (для этого потребовалось полгода работы специально для этого выделенной группы австрийских артиллеристов), состоящий из четырех линз и имеющий светосилу до F/3.5, съемка портретов стала осуществимой. Конечно, даже выдержка в пару десятков секунд требовала применения специальных кресел с подпоркой для головы, но тем не менее съемка портета стала возможной. Однако изготовить такой или подобный объектив без достаточного уровня оптической промышленности — крайне сложная задача. Без возможности же снимать портреты ценность фотографии значительно снижается.
Фотография-1: Желатинсеребряный фотопроцесс
Изобретение желатиновой эмульсии — это, пожалуй, самое главное открытие в фотографии после собственно изобретения фотографии. Все фотопроцессы, использовавшиеся ранее, от дагеротипии и калотипии и до колодионного процесса страдали множеством недостатков: низкой светочувствительностью, сложностью обработки, коротким временем жизни чувствительного фотоматериала.
Процесс приготовления эмульсии состоит из нескольких этапов. Сначала, при смешивании растворов желатины с нитратом серебра и бромидом натрия или калия происоходит выпадение осадка бромида серебра, не облалающего, однако, достаточной чувствительностью. Чтобы повысить чувствительность, эмульсия подвергается старению — выдерживанию при повышенной температуре, от 50 до 80 градусов, в течение определенного времени (от минут до нескольких часов). При этом происходит перекристаллизация и светочувствительность повышается в сотни и тысячи раз. Затем эмульсия охлаждается, и образовавшийся студень измельчается и промывается большим количеством воды для удаления растворимых солей, после чего желатиновый студень опять растапливается и наносится на пластинки, пленку или бумагу, давая после высушивания фотоматериалы с высокой чувствительностью, способных храниться от нескольких месяцев до года без потери свойств. Для увеличения прочности желатиновой эмульсии в нее добавляется небольшое количество квасцовили других солей алюминия.
Если говорить о потенциале внедрения, то желатину пробовали использовать на самой заре фотографии, но лишь в 1871 г Ричард Меддокс стал применять сухие желатиновые пластинки. И лишь в 1878 г Чарльз Беннет обнаружил явление повышения чувствительности при созревании эмульсии, после чего преимущества нового фотопроцесса стали очевидными. Всего через год Джордж Истман (основатель компании Eastman Kodak) начал промышленное производство сухих пластинок. Желатинсеребряный процесс оставался основным более ста лет, уступив только цифровой фоторафии.
Однако ничего не помешало бы внедрить этот фотопроцесс даже в древности. Все необходимые компоненты — серебро, азотная кислота, бром и желатин — легко доступны хоть в Древнем Риме, хоть в Древнем Египте.
Фотография-2: Обращаемые фотоматериалы
Классический негатив-позитивный процесс, при всех его достоинствах, имеет и ряд недостатков — длительную лабораторную обработку, необходимость двойного расхода фотоматериалов, высокие требования к подложке негатива. Избежать многих из этих недостатков можно с помощью обращаемого процесса, дающего сразу позитивное изображение.
Для этого отснятая пластина (или пленка, или фотобумага) проявляется обычным методом, давая негативное изображение из металлического серебра. Однако вместо фиксирования производится отбеливание, обычно подкисленным раствором бихромата или перманганата, растворяющим металлическое серебро, но не влияющего на оставшиеся галогениды серебра. После этого пластинка промывается раствором бисульфита для удаления отстатков хрома или марганца, засвечивается и снова проявляется, давая уже позитивное изображение из металлического серебра.
Обращаемые пластинки и пленки широко использовались для слайдов (диапозитивов) и кинофильмов. Быстрота и простота обработки позволяла использовать такие фотоматериалы для практически мгновенной фотографии (например, в камере speed-o-matic http://www.novacon.com.br/odditycameras/speedomatic.htm).
Очевидно, такой метод был бы очень полезным при раннем внедрении фотографии. Получение позитива прямо на бумаге не требует прозрачной подложки (стекла или пленки); для печати портретов (например, для паспортов или других документов) этот метод тоже был бы крайне полезным.
Фотография-3: Сенсибилизация фотоматериалов
Галогениды серебра чувствительны только к ультрафиолетовой и синей области спектра; лучи же с длиной волны более ~500 нм на них практически не действуют. Это давало возможность ранним фотографам производить операции с пластинками при свете свечи или керосиновой лампы; и в наше время печать на фотобумаге проводится с красным фонарем. Кроме того, даже с простейшим однолинзовым объективом удавалось делать очень четкие снимки, без влияния хроматических аббераций.
Но такая селективная чувствительность в несколько раз снижала общую чувствительность, что было серьезной проблемой. Передача цветов же оставляла желать лучшего: красные и желтые тона получались практически черными, а синие — очень светлыми. Поэтому портретная съемка требовала нанесения специального грима.
Решить эту проблему оказалось возможным с помощью очень простого процесса — сенсибилизации красителями. Если окунуть фотопластинку в слабый раствор эозина (или добавить эозин к эмульсии), то пластинка становится чувствительной к красно-зеленой области спектра. Такие фотоматериалы стали называть ортохроматическими; вскоре, однако, были найдены более подходящие красители из группы цианинов, дающие чувствительность ко всему видимогу свету (панхроматические) и даже к инфракрасному излучению.
Хотя эозин — это крайне легко получаемый краситель, и весьма полезный не только в фотографии, для сенсибилизации можно использовать еще более доступные вещества. Например, хорошие результаты дает обычный хлорофилл в виде спиртового раствора; однако в этом случае эффект сенсибилизации достаточно короткий, и обрабатывать пластинку или пленку нужно непосредственно перед съемкой.
Фотография-4: Объектив
Сделать четкую фотографию невозможно без подходящего объектива. На формирование изображения объективом влияет целый ряд геометрических аббераций: сферическая, кома, астигматизм, кривизна изображения и дисторсия, а также две хроматические абберации — продольная и поперечная (хроматизм увеличения). Если в объективе телескопа или подзорной трубы при достаточно большом фокусном расстоянии существенны лишь сферическая и хроматические абберации, то в фотообъективе приходится бороться со всеми.
Рассчет же и изготовление объективов с исправлеными абберациями требуют весьма высокого уровня как теоретической, так и практической оптики. Поэтому стоит более подробно остановиться на простейших схемах фотографических объективов.
Вообще, первый фотообъектив появился за несколько десятилетий до появления самой фотографии. Уже к концу XVIII в было известно, что заменяч точечное отверстие в камере-обскуре на стеклянную линзу, можно повысить яркость изображения, которое, однако получалось четким только в центре. В 1804 г Волластон изобрел менисковые линзы, и нашел, что обращенный вогнутой стороной к наблюдаемому премету и снабженный диафрагмой положительный мениск может давать гораздо лучшее изображение.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7a/WollastonMeniscus-text.svg
Мениск Волластона широко применялся в ранней фотографии, так как при определенном положении диафрагмы полностью устранялась кома; сферическая абберация при малом размере диафрагмы, F/15 и менее, была мала; также небольшим был астигматизм и кривизна поля из-за малой разницы кривизны поверхностей мениска. Однако дисторсия была значительной, и такой объектив подходил только для съемки пейзажей, где это было несущественно. Также продемы вызывала хроматическая абберация: при наведении фокуса по матовому стеклу и замене стекла на фотопластинку изображение оказывалось не в фокусе, так как пик чувствительности глаза лежит в зеленой области, а чувствительности фотопластинок — в синей.
Для решения этойпроблемы Луи Дагер обратился за помощью к своему знакомому оптику Шевалье, и тот подобрал подходящий ахроматический дублет, склеенный из флинта и крона. Объектив Шевалье, также известный как ландшафтный, широко использовался фотографами вплоть до конца XIX в. Чуть позже Грабб изменил порядок и форму линз в дублете на менисковые; при этом можно было вместе с хроматической абберацией скомпенсировать и сферическую, и повысить таким образом светосилу за счет увеличения максимальной диафрагмы.
Но и даже простейший неахроматический мениск продолжали использовать, особенно в простых коробочных камерах с фиксированным короткофокусным объективом. При установке на бесконечность в фокусе оказывались на объекты на расстоянии дальше нескольких метров, и ахроматизация оказывалась не нужна.
В начале XX в мениск развернули на 180 градусов, расположив выпуклой стороной к объекту. Это несколько ухудшило качество изображения, но позволило сократить общую длину фотоаппарата при том же фокусном расстоянии. Такие объективы широко применялись в простейших фотоаппаратах для любителей и детей вплоть до конца XX в.
Мениск Волластона имеет сильную отрицательную (подушкообразную) дисторсию; мениск же расположенной за ним диафрагмой дает положительную (бочкообразную) дисторию. Если же взять два мениска и расположить диафрагму между ними, положительная и отрицательная дисторсии компенсируют друг друга. Кроме того, полностью исчезает кома и хроматизм увеличения.
Такие объективы появились в 60-х годах XIX в, и самым известным среди них стал «перископ» Штейнхейля. Хотя в этом объективе не были исправлены ни продольный хроматизм, но сферическая абберация, ни астигматизм и кривизна изображения, при диафрагме ниже F/10-12 получались весьма хорошие снимки, с правильными пропорциями. Очевидно, что такая симметричная конструкция объектива незаменима не только для архитектурной съемки, но и для фотокопирования чертежей и карт. О простоте объектива «перископ» говорит тот факт, что именно по такой схеме был сделан первый объектив, выпущенный в технологически отсталом СССР в 20-х годах.
Развитием «перископа» стал «гипергон» фирмы Гёрц, состоящий из двух очень сильно выпуклых менисков, внешний и внутренний радиус кривизны которых были очень близки. Гипергон имел угол зрения до 135 градусов при светосиле F/30; астигматизм и кривизна поля были незначительными из-за формы линз, а сферическая и продольная хроматическая абберации — из-за сильной диафрагмированности. Недостатком этого объектива была сильная разница освещенности в центре и по краям снимка, что, впрочем, решалось звездчатой диафрагмой.
Использование двух симметричных дублетов, исправленных по хроматической и сферической абберации, дало одни из самых удачных объективов XIX в — апланат, разработанный в 1865-1866 г практически одновременно Штейнхелем и Даллмеером.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/RR-Aplanat-text.svg
Апланат мог иметь светосилу до F/8 и даже меньше, и использовался крайне широко впроть до 20-х годов XX в., когда развитие оптики, в первую очередь появления ряда новых стекол, не сделало доступным анастигматические обънктивы со всеми испоавленными абберациями.
Очевидно, что и мениск Волластона, и «перископ» Штейнхейля могли бы появиться сразу после освоения более-менее однородного оптического стекла; апланат уже требует двух оптических стекол, но также требует минимальных рассчетов, доступных любому человеку с базовыми знаниями в области оптики. Более сложные же объективы, вероятно, малодостижимы, и требуют серьезного прогресса как в теоретической, так и в практической оптике.