Движущей силой, способствующей изобретению фотографии, было стремление найти такой способ получения изображения, который не требовал бы сравнительно долгого и утомительного труда художника. Ведь в то время как художник за год делал 30 – 50 портретов-миниатюр, фотограф уже в первый период после изобретения фотографии мог за год снять 1000–1200 портретов.
Историки разделяют техническое развитие фотографии на четыре важных периода:
1. Период, предшествующий изобретению фотографии, когда была сконструирована переносная камера-обскура, оснащенная линзой (стеноп), и выполнены основные исследования о воздействии света на соли серебра, в тот период была сформулирована идея запечатлеть постоянное изображение, построенное камерой-обскурой, на соответствующем светочувствительном материале.
2. Вторым периодом развития считают собственно изобретение фотографии и первых фотографических процессов: гелиографии Ньепса (1826 – 1833 гг.); дагерротипии Дагерра (1837 – 1857 гг.) и калотипии Тальбота (1840 – 1857 гг.).
3. Третьим периодом развития стало изобретение Арчера в 1851 году, положившее начало эре коллодия, закончившейся в 1880 году.
4. Последним, четвертым этапом развития фотографии, принято считать период ввода бромосеребряных желатиновых эмульсий Мэддокса в 1871 году, усовершенствованных в 1873 – 1878 гг. Бургесом, Кеннетом и Бенетто. Она привела к промышленному производству сухих фотографических пластинок, пленок и бумаги сегодняшних дней.
Обратим внимание на самые значимые даты и имена в развитии фотографии и кинематографии.
В оптике необходимые предпосылки для изобретения фотографии сложились уже несколько веков назад.
Художники эпохи Возрождения для обучения законам перспективы использовали устройство, которое называли КАМЕРА-ОБСКУРА (прибор – предшественник фотоаппарата; в дословном переводе означает «темная комната»).
Время изобретения камеры-обскуры неизвестно. Открытие принципа долго приписывалось Роджеру Бэкону (1214 – 1294 гг.). Однако супруги Гернсгейм в своей книге «История фотографии» отмечают, что этот принцип знал уже в середине XI в. арабский ученый Хасан-ибн-Хасан, называемый Ибн-аль-Хайсам и известный в Европе под латинским именем Альгазен (965 – 1038 гг.) [3]. Любопытно то, что со времен античности известен способ построения изображения при помощи малого отверстия, выполняющего роль объектива современной фотокамеры.
350 г. д.н.э.
Древнегреческий философ Аристотель в одной из своих работ отметил, что свет, проникающий в темную комнату через небольшое отверстие в ставне, образует на противоположной стене изображение предметов, находящихся на улице перед окном, а ведь именно это и является принципом работы камеры-обскуры.
Свет от объекта попадает на отверстие, заменяющее объектив в камере, и в результате дифракции на этом отверстии меняет направление своего распространения. В результате на некотором расстоянии от отверстия строится перевернутое изображение объекта.
Одно из наиболее ранних описаний камеры-обскуры принадлежит известному итальянскому художнику и ученому Леонардо да Винчи (1452 – 1519 гг.). Некоторые авторы приписывают ему авторство изобретения камеры-обскуры.
1544 г.
Голландский физик и математик Гемм Фризиус наблюдал солнечное затмение при помощи камеры-обскуры, схема которой приведена на рис. 1.
Рис. 1 — Камера-обскура Гемма Фризиуса
В своей первоначальной форме она представляла собой затемненную комнату с отверстием в стене. 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. 2).
Рис. 2 – Камера-обскура
1568 г.
Венецианец Д. Барбаро впервые дал описание камеры-обскуры с плосковыпуклой линзой, позволяющей увеличить действующее отверстие для проникающих в камеру лучей и усилить яркость оптического изображения, получаемого с его помощью.
Итальянский математик и физик Джироламо Кардано (1501–1576 гг.) установил в нее линзу, а изображение с помощью зеркала проецировал на матовую стеклянную пластину (рис. 3).
Рис. 3 – Камера-обскура в виде светонепроницаемого ящика с зеркалом 1769 год
1611 г.
Немецкий астрономом И. Кеплер усовершенствовал камеру-обскуру. Он создал ахроматическую оптическую систему, состоящую из вогнутой и выпуклой линз, это позволило увеличить угол поля зрения камеры-обскуры.
Хотя, используя камеру-обскуру изображения можно было фиксировать на бумаге при помощи карандаша, кисти или наблюдать, возникла необходимость в более простом способе регистрации изображения. Постепенно становилось понятно, что основой нового процесса закрепления изображения являются свойства света.
1655 г.
Создана первая компактная камера-обскура (рис. 4). Стало возможным направлять камеру-обскуру в любом направлении и выполнять зарисовки с натуры передавая безукоризненную перспективу, свойственную фотографии при этом точно фиксировать детали.
Рис. 4 – Компактная камера-обскура
И лишь развитие химии позволило трудами многих изобретателей создать процесс быстрого получения устойчивого во времени изображения, при помощи специального устройства, который мы называем фотография.
1725 г.
Немецкий физик Йоганн Генрих Шульце (1687 – 1744 гг.) сделал важнейшее открытие – он доказал, что смешанный с мелом нитрат серебра темнеет под воздействием именно света, а не воздуха или тепла.
1777 г.
Шведский химик Карл Шееле пришел к тем же выводам, ставя опыты с хлоридом серебра. Но Шееле пошел дальше. Он провел исследования по влиянию на соли серебра различных цветов солнечного спектра. При этом им было отмечено, что наибольшей активностью обладают лучи сине-фиолетовой области спектра.
1802 г.
Первая попытка получить изображение с помощью камеры-обскуры была предпринята в Англии Гемфри Дэви и Томасом Веджвудом, которые экспонировали в ней обычную бумагу, пропитанную раствором азотнокислого серебра и хлористого натрия (поваренной соли). На такой бумаге, между волокнами которой в результате пропитки образовывалось хлористое серебро, можно было получить изображение различных фигур. Правда, вскоре эксперименты были прекращены, так как экспонирование длилось часами, а изображение получалось малоконтрастным и при рассмотрении на свету полностью исчезало [4].
Способ получения при помощи камеры-обскуры устойчивого во времени изображения при химическим воздействием света на специальный материал открыл Жозеф Нисефор Ньепс (1765 – 1833 гг.) (рис. 5), второй сын в состоятельной семье королевского нотариуса. Вместе со своим старшим братом Клодом (1763 – 1828 гг.) он принимал участие в военной экспедиции на Сардинию в 1793 году, где оба молодых человека договорились решить проблему закрепления изображения в камере-обскуре.
Рис. 5 – Жозеф Нисефор Ньепс (1765 – 1833 гг.)
Первые опыты с камерой-обскурой Нисефор Ньепс начал проводить в 1816 году, желая использовать ее в литографии. Он собирался переводить изображения на литографический камень. Камеры различных размеров Ньепс изготавливал сам. Вначале он вкладывал в камеру бумагу, покрытую тонким слоем хлорида серебра. Этот процесс не дал удовлетворительных результатов по двум причинам. Нарисованное светом изображение Ньепс не мог закрепить, а само изображение казалось ему неприменимым, поскольку имело характер негатива. Поэтому для дальнейших опытов он избрал иное, реагирующее на свет вещество — сирийский асфальт, или битум, хорошо знакомый ему по предыдущим литографическим работам. Ньепс знал, что асфальт бледнеет на свету и теряет свою растворимость в керосине. Порошкообразный асфальт он растворял в лавандовом масле. И этим раствором, с помощью тампонов из тонкой кожи натирал различные подложки – стекло, цинковые, медные, серебряные пластинки, литографический камень. Асфальт – вещество, малочувствительное на свет. Поэтому сперва Ньепс экспериментировал с ним без камеры-обскуры. Он покрыл стеклянную пластинку тонким слоем асфальтового раствора, после сушки скопировал на нее путем прямых солнечных лучей гравюру, бумажную подложку которой промаслил, чтобы она была более прозрачной для света. После этого он положил пластинку в блюдце со смесью лавандового масла и керосина, которая растворяла асфальт в местах, защищаемых от воздействия света линиями гравюры. После промывания водой и сушки на пластинке оставалось слегка коричневое негативное изображение гравюры. Должно быть, Ньепс очень удивился, когда при рассмотрении на темном фоне увидел прекрасное позитивное изображение.
1822 г.
Таким способом он изготовил на стекле изображение гравюры, воспроизводящей папу Пия VII. Копию Ньепс показал своему кузену генералу Понсе де Мопа, который был настолько восхищен представшим перед его глазами образом, что распорядился оправить его в раму и демонстрировать при каждом удобном случае друзьям и знакомым. Один из нерасторопных гостей выронил случайно картину из рук, в результате до нас не дошла эта первая гелиография, как назвал Ньепс позже свой процесс [5].
Ньепс нашел способ размножения гелиографий. Он стал использовать в качестве подложки не стекло, а оловянную или медную пластинку, рисунок же вытравливал достаточно глубоко на местах незащищенных асфальтом. С полученного клише он мог наносить изображения на простую бумагу по известной графической технологии. Сохранился целый ряд таких гелиогравюр Ньепса, являющихс гордостью мировых музеев и коллекций.
Гелиографические снимки не могли передать полную шкалу полутонов, потому что тонкий слой асфальта затвердел после воздействия света по всей глубине до самой подложки, а там, где свет не действовал, полностью вымывался растворителем. Изменение толщины слоя по экспозиции была не возможной. Единственными местами с меняющейся толщиной были контуры изображения, грани между светом и тенью, которые при недостаточно качественных тогда объективах казались нерезкими, размытыми.
Успешно занимаясь гелиогравюрами, Ньепс продолжал экспериментировать с камерой-обскурой. В 1824 году он пишет Клоду, что экспонировал в камере при съемке из окна своего кабинета литографический камень со слоем асфальта и получил почти незаметное изображение, которое при виде наискосок на травленном камне становилось отчетливым, что казалось прямо-таки волшебным.
1826 г.
Ньепс приобрел у парижских оптиков братьев Шевалье улучшенную камеру-обскуру, оснащенную мениском Волластона и призмой для поворота изображения. С ее помощью Ньепс получил первое в истории фотографии, расплывчатое, но устойчивое изображение размером 8х6 дюймов. Это были крыши домов и трубы, видимые из окна его кабинета (рис. 6). Снимок был сделан в солнечный день, и экспонирование продолжалось восемь часов. Ньепс применил пластинку на оловянной основе со светочувствительным асфальтовым покрытием, а роль закрепителя исполняли масла.
Рис. 6 – Первый в мире гелиографический снимок Ньепса, сделанный с натуры в 1826 году, – вид из окна его мастерской
Снимок обнаружили в 1952 году в Лондоне и хранится он в коллекции Техасского университета в Аустине как первый фотоснимок природной сцены.
Из-за малой чувствительности и плохой передачи полутонов гелиография Ньепса с камерой-обскурой не смогла найти широкого практического применения.
