Развитие фотографии до опубликования в 1839 г
Как начиналась фотография:
История фотографии - это захватывающая история зарождения и воплощения в жизнь мечты о фиксации и длительном сохранении изображений окружающих нас явлений и предметов, один из самых ярких и бурных этапов развития современной информационной технологии. Только оглядываясь на прошлое фотографии, можно оценить то огромное влияние, которое оно оказало на развитие современной культуры, науки и техники.
Развитие фотографии до опубликования в 1839 г. изобретения Ньепса и Дагерра имело долгую и сложную предысторию, начиная от попыток упростить процесс рисования с натуры путём копирования изображений, получаемых в камере-обскуре, до первых опытов использования светочувствительности некоторых химических соединений. Эта предыстория охватывает и первые шаги по изготовлению линз, сперва из естественных кристаллов, а затем из стекла, и "магических зеркал" Востока, явившихся первыми проекционными оптическими устройствами.
Особые страницы истории посвящены шеренге великих изобретателей: Ньепсу и гелиографии, Дагерру - по сути, первому в мире фотографу в привычном для нас смысле, Тальботу и каллотипии, а также плеяде безвестных изобретателей, по воле судьбы не получивших ни известности, ни признательности потомков.
Эволюция фотографических процессов характеризовалась исключительным динамизмом. Дагерротипы на металлической подложке были сперва заменены фотографией на стекле, а затем и на гибкой плёнке, которая вскоре обрела способность регистрировать в цвете как статические, так и динамические явления. Двухступенчатый негативно-позитивный процесс обрёл конкурента в абсолютно одноступенном процессе Ленда. Получили развитие методы создания объёмных изображений. На смену аналоговой фотографии пришла цифровая.
Обо всех этих ярких страницах истории фотографии мы попросили рассказать сотрудника ВНЦ "ГОИ им. С.И.Вавилова", д.т.н., профессора М.Г.Томилина, побывавшего в крупнейших оптических центрах и фотографических музеях мира и уже более 25 лет собирающего материалы в этой области. Перед вами - первый из серии материалов, посвящённый прототипу современной фотокамеры, камере-обскуре.
Предыстория фотографии: камера-обскура
Задолго до открытия фотографических процессов была известна камера-обскура, что в переводе с латыни означает "тёмная комната". Впервые она упоминается арабскими учёными конца Х века. Сперва это был просто тёмный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок. Если обратить это отверстие к светящимся или освещённым объектам, то на противоположной стенке внутри ящика получите цветное перевёрнутое изображение предметов, передающе мельчайшие детали. Чем меньше отверстие, тем отчётливе очертания предметов, но меньше яркость изображения. Английский физик Дж. Релей показал, что наиболее резкое изображение в камере-обскуре получится в случае, когда радиус отверстия почти равен радиусу первой зоны Френеля.
Изобретателем камеры-обскуры долгое время ошибочно считали итальянского физика Джованни Батиста делла Порта, описавшего в "Натуральной магии" (1560) сам прибор и способ повышения яркости изображения при замене отверстия линзой. На самом деле эффект, даваемой камерой-обскурой был скорее замечен пытливым человеческим глазом в естественных условиях. Возможно, что поначалу ему придавалось религиозное, сакральное содержание. Так, например, известный польский писатель Болеслав Прус на основе изучения большого количества древнеегипетских документов в своем историческом произведении "Фараон" описал, как жрецы в тёмной палатке показывали своему владыке картины битвы происходящей на освещённой солнцем равнине. При этом повелитель даже не подозревал, что всё виденное им не божественное знамение, а обычное физическое явление.
Крупнейшие учёные и художники прошлого Аристотель (384-322 гг. до н.э.), Хассан ибн Хассан (965-1038), Вите; (умер в 1290 г.), Роджер Бэкон и другие уже были хорошо знакомы с этим оптическим прибором и его применением. Джон Пенхам, архиепископ Кентерберийский (1279), высказал идею о возможности использования камеры-обскуры для наблюдения за движением Солнца. В рукописях Леонардо да Винчи, которые были захвачены Наполеоном, привезены во Францию и изданы Вентури в Париже в 1797 г., приведень рисунки камеры-обскуры и её описание. В 1544 г. с помощью камеры-обскуры голландский математик Гемма Фризиус наблюдал солнечное затмение. В дальнейшем были предприняты многочисленные шаги по усовершенствованию этого прибора. Так, поместить в отверстие линзу предложили профессор математики в Милане Джероме Кардан (1501-1576), Джованни Батиста Бенедетти (1585) и Даниелло Барбаро (1556), причём последний также показал возможность увеличения резкости изображения диафрагмированием объектива. Серьёзным недостатком камеры-обскуры являлось получение перевёрнутого изображения. Для его устранения Игназио Данти предложил в 1573 г. использовать зеркало, которое вторично переворачивало изображение.
Дальнейшее усовершенствование камеры-обскуры связано с именем великого астронома Иоганна Кеплера (1571-1630). В 1600 г. он начал применять её как инструмент для наблюдения за движением Солнца и, поместив на некотором расстоянии от положительной линзы отрицательную, добился увеличения проецируемого изображения. Эта идея легла в основу современных телеобъективов, а сам Кеплер благодаря своему усовершенствованию наблюдал в 1607 г. прохождение Меркурием солнечного диска. В 1620 г. Кеплер предложил выполнить камеру-обскуру в виде тента, которой широко пользовались художники для правильной передачи перспективы.
Камеры-обскуры ещё большего размера выполнялись в виде комнаты. В крыше такой камеры-обскуры часто помещалась линза с поворотным зеркалом. Изображение предметов проецировалось на стол в виде последовательно возникающей панорамы, которую одновременно могло наблюдать несколько человек. Такие камеры-обскуры до сих пор используются для развлечения в местах, часто посещаемых туристами.
Однако камеры-обскуры большого размера не во всех случаях были удобны в обращении. В 1665 г. первую компактную камеру-обскуру сконструировал Роберт Бойль (1627-1691). В 1680 г. портативная камера-обскура была описана Робертом Хуком. Вариант устройства с зеркалом, расположенным в верхней части камеры для отражения лучей, исходящих от предмета, описал Зан в 1685 г.
В 1812 г. английский физик Волластон использовал менисковую линзу с диафрагмой вместо двояковыпуклой, улучшив этим качество по краю изображения. Использовав тот же принцип, он создал и так называемую "ландшафтную" линзу. Впоследствие миллионы таких линз использовались в ящичных камерах. С именем Волластона связано и изобретение в 1807 г. камеры-люциды ("светлой камеры"). Она представляет собой четырёхгранную призму, располагаемую на необходимой высоте от бумаги. Помещая глаз вблизи верхней части призмы так, чтобы часть глаза была над призмой, наблюдатель может видеть отражённое изображение объекта, расположенное перед призмой и кажущееся расположенным на бумаге. Его можно обвести карандашом. В оптическом отношении разница между камерой-обскурой и камерой-люцидой состоит в том, что в первой истинное изображение предмета с помощью линзы проецируется на бумагу, а во второй - мнимое изображение кажется лежащим на бумаге.
XVIII век почти не изменил конструкции камер-обскур, но расширил области их применения. Особенно широкое использование они получили у художников как средство, служившее для облегчения рисования. То мастерство, с которым за последние 300-400 лет в картинах передаётся перспектива, наводит на мысль о широком применении в живописи камер-обскур. В ряде случаев тому имеются прямые свидетельства. Так, художник М.И.Махаев в 1746 г. получил "открытый лист" на снимание видов Петербурга и его окрестностей по заказу Академии наук. Это было связано с подготовкой юбилейного альбома, намеченного к изданию "для славы и чести Российской империи" в связи с пятидесятилетием Петербурга в 1753 г. В силу большого объёма и срочности работы Махаев со своими учениками не зарисовывал виды города с натуры, а "снимал" их с помощью камеры-обскуры, или, как её тогда называли, "махины для снимания прошпектов". Каждый лист, снятый таким образом, Махаев дорабатывал в деталях, добиваясь почти фотографической точности. Известно, что одна из таких камер-обскур была изготовлена в инструментальной мастерской Академии наук мастером Филиппом Никитичем Тирютиным.
В наши дни камеры-обскуры находят весьма необычное применение. Отсутствие линейных искажений в изображении, большая глубина резкости и поле зрения, превосходящее 90°, позволяют применять их в процессах фотолитографии при производстве интегральных микросхем и в качестве съёмочных специальных телевизионных камер. Имеющиеся высокочувствительные фотоматериалы, используемые в камере-обскуре при относительном отверстии 1:200, дают возможность экспериментирующим фотографам получать правильно экспонированные фотоснимки высокого оптического качества.
Особо важную роль сыграли камеры-обскуры в начальный период развития фотографии в экспериментах Нисефора Ньепса, Жака Дагерра и Уильяма Ф. Тальбота.
Таким образом, камера-обскура явилась одним из первых оптических инструментов, использовавшихся человеком для правильной передачи перспективы в живописи и выполнения исследований в астрономии; она вызвала настойчивое желание зафиксировать и сохранить изображения предметов, и, наконец, она явилась прообразом современной фотокамеры.
Снимки Толбота и Дагера:
ТОЛБОТ
(Тальбот, Таlbot) Уильям Генри Фокс (1800-1877), английский физик, химик, изобретатель негативно-позитивного процесса в фотографии (калотипии). Занимался также математикой, спектроскопией, астрономией, археологией и лингвистикой.
Толбот пытался копировать виды природы с помощью камеры-обскуры. Но он не обладал навыками рисования. Поэтому ему захотелось зафиксировать изображение, которое он видел в камере-обскуре. Толбот знал о том, что свет может воздействовать на свойства различных материалов, и изобрел такой светочувствительный материал. Для этого он погружал лист бумаги в слабый раствор соли, а затем в раствор нитрата серебра. При этом в бумаге образовывался хлорид серебра, и она становилась светочувствительной.
В 1835 Толбот с помощью камеры делал снимки на своей светочувствительной бумаге, пропитанной хлористым серебром. Первым был снимок решетчатого окна его дома. Выдержка длилась в течение часа. Так он получил первый в мире негатив. К нему он прикладывал другой такой же лист бумаги и засвечивал их. Так Толбот сделал позитивный отпечаток. Первые снимки были темными, нечеткими и пятнистыми, а чувствительность его бумаги была очень низкой.
В январе 1839 Толбот узнал о том, что в Академии наук в Париже Араго сделал сообщение об изобретении Л. Дагера — дагеротипе. Это побудило Толбота опубликовать сообщение о своем процессе. В конце января того же 1839 он попросил Фарадея показать на заседании Лондонского Королевского общества свои работы, а 31 января 1839 сделал там доклад "Некоторые выводы об искусстве фотогеничного рисунка, или о процессе, с помощью которого предметы природы могут нарисовать сами себя без помощи карандаша художника". Он боялся, что изобретение Дагера окажется таким же, как его собственное, и не хотел потерять свой приоритет. При этом Толбот не осознавал, что Дагер разработал совершенно другой процесс.
Джон Гершель назвал изобретение Толбота фотографией и пустил в обращение слова "негатив" и "позитив".
В 1840 Толбот изменил и улучшил свой процесс. Это позволило ему делать фотографии за несколько минут. Он назвал свой процесс калотипией (от греч. слов kalos — красивый и typos — отпечаток), впоследствии ему было дано название толботипия.
Проявлял он бумагу в кислоте, затем (по совету Джона Гершеля) фиксировал изображение в растворе гипосульфита, промывал негатив в чистой воде, высушивал и натирал воском, делая его прозрачным. С помощью солнечного света он делал с негатива контактные отпечатки на хлорсеребряной бумаге. В 1841 он запатентовал этот процесс, а в 1842 получил медаль Королевского Общества за эксперименты с калотипией.
Калотипия Толбота и дагерротипия Дагера имели принципиальные различия. В дагерротипе сразу получалось позитивное, зеркально отраженное изображение на серебряной пластине. Это упрощало процесс, но делало невозможным получение копий. В калотипии сначала изготовлялся негатив, с которого можно было сделать любое количество позитивных отпечатков. Поэтому калотипия намного ближе к современной фотографии, несмотря на то, что качество дагеротипов было намного выше, чем калотипов.
В 1844-46 Толбот издал первый альбом "Карандаш природы" с фотографическими художественными иллюстрациями — видами природы и архитектуры.
В 1851 Толбот разработал метод мгновенной фотографии и запатентовал его в 1852 и 1858. Он использовал при печати стальные пластины и марлевые экраны для получения полутонов и явился предшественником разработанных в 1880-х гг. качественных полутоновых фотопластин.
Патенты Толбота, его претензии на приоритет во всех видах фотографии и судебные процессы по этому поводу объективно тормозили дальнейшее развитие фотографии в Шотландии, Франции и других странах.
ДАГЕР
(Daguerre) Луи Жак Манде (18 ноября 1787, Кормей, Франция — 10 июля 1851, Бри сюр Марн), французский художник и изобретатель, один из создателей фотографии. Разработал (используя опыты Н. Ньепса) первый практически пригодный способ фотографии — дагеротипию (1839).
Был таможенным чиновником, затем художником-декоратором в опере. В 1822 открыл в Париже диораму, которая представляла собой громадное сооружение с огромными полотнами. Их создание и совершенствование, вероятно, подтолкнуло Дагера к экспериментам в области фотографии. Он знал камеру-обскуру и делал наброски с натуры для создания иллюзии реальности в своей диораме.
Дагер не изобрел фотографию (это сделал до него Ньепс), но сделал ее действующей и популярной. В 1829 он заключил контракт с Ньепсом о развитии его метода гелиографии. После 1829 и до своей смерти в 1833 Ньепс и его сын Исидор, ставший партнером Дагера после смерти отца, не сумели развить свое изобретение, тогда как Дагер, проводивший свои опыты самостоятельно, продвинулся. Его идея заключалась в том, чтобы получать изображение на полированной поверхности серебряной пластины, пропитанной парами йодида: они делали ее чувствительной к свету. Эту пластину он помещал в камеру-обскуру и подвергал экспозиции, а проявлял парами ртути.
Результата он достиг в 1837, после 11 лет опытов. Полученное и проявленное в парах ртути изображение он фиксировал, промывая экспонированную пластину сильным раствором соли и горячей водой. После 1839 соль в процессе фиксации была заменена гипосульфитом натрия — фиксирующим элементом, открытым Джоном Гершелем. В результате смывались частицы йодида серебра, не подвергшиеся воздействию света. Время экспозиции пластины в камере-обскуре составляло от 15 до 30 минут (в то время как при гелиографии Ньепса требовалась экспозиция до 8 часов).
В результате получалась единственная фотография — позитив, названная автором дагеротипом. Несколько таких пластинок сделать было невозможно. Изображение на пластине получалось зеркальным, рассматривать его можно было только при определенном освещении. Но Дагер сумел при получении изображений на дагеротипе, «нарисованных» светом, избавиться от услуг не только художника, но и гравера. Это и сделало его процесс доступным и практичным. С тяжелой фотографической камерой и громоздким оборудованием он бродил по Парижу, делал свои дагеротипы на бульварах, вызывая интерес у публики, но сущности своего процесса не объяснял.
Для получения прибыли от своего изобретения Дагер сначала попытался создать корпорацию путем общественной подписки, затем, потерпев неудачу, сделал попытку продать свое изобретение за четверть миллиона франков. Но никто из дельцов его не купил. Тогда Дагер решил заинтересовать ученых и сообщил о своем изобретении известному и влиятельному астроному и физику Д. Ф. Араго. 7 января 1839 Араго доложил французской Академии наук о работах Дагера и предложил французскому правительству купить патент. Сообщение о дагеротипии вызвало сенсацию. Научные журналы напечатали доклад Араго. Дагер стал широко известен именно благодаря этому изобретению, диорама тоже пользовалась популярностью (о ней неоднократно упоминают как о сенсации герои романов Бальзака и др.), но сгорела дотла всего за несколько месяцев до этого.
Дагер показывал дагеротипы с видами Парижа писателям, художникам и редакторам газет, которые сделали его изобретение популярным, и он запросил за него 200 тыс. франков. При этом сообщил Исидору Ньепсу, что если продажа состоится, то он разделит эту сумму с ним. Однако продать изобретение не удалось. Тогда Араго убедил Дагера, что пенсия французского правительства будет для него честью и национальной наградой. Пенсия была назначена в размере 6 тыс. франков в год пожизненно Дагеру и 4 тыс. франков Исидору Ньепсу, а Дагер стал кавалером ордена Почетного легиона. В том же 1839 он получил патент в Англии.
Дагер сосредоточил свои усилия на пропаганде дагеротипного процесса: устраивал показательные сеансы для художников и ученых. Вместе со своим родственником А. Жиру он начал делать камеры дагеротипа для продажи. Половина доходов шла Жиру, а половиной своей части он делился с Исидором Ньепсом.
В том же 1839 Жиру опубликовал наставление Дагера о пользовании камерой, и через несколько дней все сделанные камеры и наставления были распроданы. Это наставление переиздавалось во Франции 30 раз. В течение года оно было переведено на многие языки и напечатано в столицах Европы и США.
Вскоре ученые, художники и любители улучшили процесс Дагера. Они сократили время экспозиции до нескольких минут. Применение призмы дало возможность сделать изображение на дагеротипе не зеркальным, а нормальным. Дагеротипы передавали мельчайшие детали снимаемых объектов. К 1841 была создана камера меньшего размера, а ее вес уменьшился в 10 раз. Были созданы средства, предохранявшие поверхность дагеротипов от повреждений и царапин.
Слава и признание Дагера росли по мере того, как распространялся по миру его способ получения изображений. Но после опубликования данных о своем процессе он уже не внес ничего нового в фотографию. До своей смерти в 1851 он жил в уединении недалеко от Парижа.
ч. 1 ч. 2 ... ч. 5 ч. 6
