История фотографии

Камера-обскура

Представьте себе, мы идем по улице, видим красивый пейзаж и привычным движением щелкаем затвором фотоаппарата или просто фиксируем его камерой в мобильном телефоне. Ни одно наше путешествие, ни одно торжество не обходится без целой серии снимков. Но с чего начиналась история фотографии и кому первому пришла мысль зафиксировать изображение не с помощью карандаша и кисти, а с помощью самого света?
Человечество долго шло к этому открытию, и оно не состоялось бы без некоторых достижений в области оптики и химии сделанных раньше.

Первым таким открытием в истории фотографии была камера обскура. Еще Аристотель заметил, что свет, который проникает через узкое отверстие, может проектировать изображение в перевернутом виде на противоположенной стене. Приблизительно в Х веке арабский ученый Альхазен создал камеру обскуру в виде затемненной комнаты и заметил связь между четкостью изображения на стене и диаметром отверстия.

Большой вклад в историю фотографии и в усовершенствование камеры обскура внёс итальянский физик Джованни Порта. Сначала он предложил вставлять в отверстие камеры стекло в виде чечевицы, оно напоминало современную линзу. Затем Порта изобрел портативную камеру. В небольшом темном ящике находилось зеркало, установленное под углом 45 градусов, оно проецировало изображение на стол или лист бумаги. К XIX веку камеры обскуры прочно вошли в обиход европейцев, их использовали путешественники, граверы, художники и архитекторы. Изображение, полученное в камере, обрисовывали карандашом. Это помогало запечатлеть образы даже тем, у кого не хватало таланта рисовать прямо с натуры.

Для художников семнадцатого, восемнадцатого и начала девятнадцатого веков камера-обскура стала приносить большую практическую пользу, хотя размер камеры все время уменьшался. Стало возможным пользоваться камерой-обскурой на природе, и для этой цели в семнадцатом веке были модифицированы закрытые кресла и тенты. В 1620 году Кеплер, великий астроном и физик-оптик, ставил темную палатку в поле, устанавливал линзу в прорезь палатки и наблюдал за изображением, которое появилось на белой бумаге, прикрепленной к противоположной стенке палатки, напротив линзы. Размеры камеры-обскуры вскоре стали два фута в длину и меньше фута в высоту, линза устанавливалась с одной стороны, а у основания другой - зеркало.

Рефлексный тип камеры-обскуры создал Иоханн Цан в 1685 году. Его ящик имел то преимущество, что зеркало помещалось внутри под углом 45 градусов к линзе и изображение отражалось в верхней части ящика. Здесь он помещал матовое стекло, покрытое калькой, и легко мог обводить изображение. Цан изобрел также еще меньшую по размерам рефлексную камеру-обскуру с вмонтированной линзой. Она очень напоминала камеры, которыми пользовался Ньепс сто пятьдесят лет спустя.

Возросшее число людей со средним достатком в восемнадцатом веке вызвало спрос на портреты за умеренную цену. Раньше портреты были лишь привилегией богатых. Первым ответом на этот спрос было создание «силуэта», способа, при котором просто обводили контуры или тени, проецируемые на бумагу, а затем эту бумагу вырезали и наклеивали.

«Обводка лица», изобретенная Жиль-Луи Кретьеном в 1786 году, была в принципе тем же самым, что и «силуэт», но с небольшим преимуществом: обведенный контур гравировался на медной пластинке. С этой пластинки можно было сделать несколько отпечатков.

В 1604 году Кеплер определил физические и математические законы отражения зеркал. В 1609 году Галилей изобрел сложный телескоп. В 1611 году Иоганн Кеплер разработал теорию линз, которые стали надежными научными инструментами. Интерес к оптическим явлениям охватил всю Европу, словно лихорадка. Художники, так же как и ученые, оказались под сильным влиянием этих научных изысканий.

Будущим творцам истории фотографии помогло еще одно открытие. Долгое время считалось, что серебро может менять свой цвет под воздействием тепла. Но в 1725 году немецкий физик Иоганн Генрих Шульце доказал, что серебро темнеет не от тепла, а от света. Его открытие было почти случайным, он хотел получить светящееся вещество, смешивая мел с азотной кислотой. В этой смеси находилось немного серебра, и на солнце она потемнела. При этом часть, на которую не попадали лучи, осталась светлой. Шульце провел ряд экспериментов, он накладывал на бутылку со смесью бумажные буквы и цифры, а потом получал их изображения. Через два года ученый опубликовал результаты своих исследований, но они имели только научный интерес, ведь Шульц даже не думал о том, что изображение можно зафиксировать.

В восемнадцатом веке возник реальный спрос на фотокамеру, что было почти осуществлено в 1800 году Томом Веджвудом, которому удалось получить надежное изображение, но он не смог закрепить его, сделать постоянным. В 1796 году он экспериментировал со светочувствительными серебряными солями, чтобы получить изображения ботанических образцов: копировал волокно листьев либо крылья насекомых, которые он помещал на бумагу или кожу, пропитанные серебряной солью, а затем выставлял на солнце. Если бы он использовал аммиак как фиксатор (открытие, сделанное Карлом В. Шиле в Швеции на двадцать лет раньше) или промывал полученное изображение в сильном растворе обычной соли, то он смог бы остановить последующее воздействие света на светочувствительные серебряные соли. Вместо этого он промывал негатив мылом либо покрывал изображение глянцем. Его попытки рассмотреть изображение при слабом свете свечи ни к чему не приводили, так как изображение постепенно становилось темным.

Первый фотоснимок

Нисефор Ньепс родился в богатой семье. Его отец был советником короля, а мать — дочерью известного юриста. Интерес к изобретательству проявился у Ньепса еще в детстве.

Ньепс до 1813г. много лет занимался улучшением способа плоской печати — литографии, изобретенной А. Зенефельдером в 1796. Тяжелый баварский известняк, который Зенефельдер использовал в качестве печатной формы, Ньепс заменил листом жести. На этом листе его сын рисовал жирным цветным карандашом картинки. Сам Ньепс не умел рисовать и после призыва сына в армию начал эксперименты с солями серебра. Он стремился заставить свет рисовать. Достичь цели удалось с помощью асфальтового лака (битума), растворенного в животном масле. Этот раствор он наносил на пластину из стекла, меди или сплава олова со свинцом и экспонировал ее в камере-обскуре несколько часов. Таким образом, "первая фотобумага" была изготовлена из асфальта(!). Когда полученное на покрытии изображение затвердевало и становилось видимым простым глазом, Ньепс в темной комнате обрабатывал пластину кислотой. Она растворяла покрытие линий изображения, защищенное от воздействия света во время экспозиции и остававшееся мягким и растворимым (по другим источникам асфальт вымывался с помощью лавандового масла и керосина). Затем гравер четко гравировал линии, покрывал пластину чернилами и отпечатывал необходимое количество экземпляров, как это раньше делалось с любых травленых или гравированных пластин. В результате получалась гравюра, созданная не художником, а светом — гелиография (в переводе с греческого «нарисованная светом»). Первое стойкое изображение в камере-обскуре Ньепс получил в 1822. Однако сохранилась лишь гелиография 1826 года, когда Ньепс начал использовать вместо медных и цинковых пластин сплав олова со свинцом. Экспозиция длилась восемь часов(!).

Так Ньепс впервые в истории сумел избавиться от услуг художника и зафиксировать точное изображение объекта, «нарисованное» светом. Для этого он первым применил один из материалов, чувствительных к свету — асфальтовый лак. Но при этом использовался ручной труд гравера. Такая гелиогравюра представляла собой лишь начальный этап в изобретении фотографии. Четкость изображения на гелиогравюрах была невелика. Ньепс изобрел диафрагму для исправления дефектов изображения, полученного при открытой линзе камеры-обскуры.

В 1827 году он пытался представить свой доклад Королевскому обществу в Лондоне, когда посетил в Англии своего брата Клода. Но так как Ньепс держал свой процесс в секрете, отказываясь описать его в докладе, Королевское общество не приняло его предложение. К докладу, тем не менее, были приложены несколько фотографий, сделанных как на металле, так и на стекле. В 1853 году Роберт Хант, один из первых историков фотографии, сообщил, что некоторые из этих фотопластинок находились в коллекции Королевского (Британского) музея. Р. Хант пишет: «Они доказывают, что Н. Ньепс знает метод создания изображений, с помощью которого свет, полутона и тени передаются столь же естественно, как это наблюдается в природе; он преуспел также в создании своих гелиографий, которые не подвергаются дальнейшему воздействию солнечных лучей. Некоторые из этих образцов очень хорошо отгравированы».

Нас не должно удивлять то, что эти фотопластинки напоминали гравюры, так как Ньепс в действительности изобрел фотогравюру, а те образцы, которые видел Р. Хант, были приняты именно за гелиогравюры, а не фотографии, сделанные с помощью камеры-обскуры.

В том же году Ньепс встретился с Луи Дагером, богатым и процветающим владельцем Парижской диорамы, который предложил ему сотрудничество. И 64-летний Ньепс, больной и нуждающийся в средствах на дальнейшие исследования, в 1829 подписал 10-летний контракт с Дагером для совершенствования открытого Ньепсом метода «фиксирования изображений природы, не обращаясь к помощи художника», включив в него условие, по которому его сын Исидор станет наследником, если Ньепс умрет раньше истечения срока контракта. Ньепс отослал Дагеру детальное описание своего процесса гелиографии, а также продемонстрировал всю технику выполнения процессов, для чего Дагер специально приезжал в Шалон. В дальнейшем они больше никогда не встречались: каждый из них самостоятельно работал над изобретением.

Работа Дагера

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 1837г., после 11 лет опытов. Полученное и проявленное в парах ртути изображение он фиксировал, промывая экспонированную пластину сильным раствором соли и горячей водой. После 1839г. 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.

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.

Работа Уильяма Толбота

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.

Период дагерротипии просуществовал немного. Изображение на серебряной пластинке стоило дорого, было зеркально обращенным, изготовлялось в одном экземпляре, рассматривать его из-за блеска было крайне затруднительно.

Калотипный способ обладал большими достоинствами, поэтому он и получил дальнейшее развитие. Уже в конце 40-х годов XIX века изобретатель из семьи Ньепсов – Ньепс де Сен-Виктор - заменил в этом способе негативную подложку из бумаги стеклом, покрытым слоем крахмального клейстера или яичного белка. Слой очувствили к свету солями серебра.

В 1851 году англичанин С. Арчер покрыл стекло коллодионом. Позитивы стали печатать на альбуминной бумаге. Фотографии можно было размножать.

Еще через два с небольшим десятилетия Ричард Меддокс предложил съемку на сухих броможелатиновых пластинках. Такое усовершенствование сделало фотографию родственной современной.

В 1873 году Г. Фогель изготовил ортохроматические пластинки. Позднее были сконструированы объективы-анастигматы. В 1889 году Д. Истмен (основатель фирмы "Кодак") наладил производство целлулоидных пленок. В 1904 году появились первые пластинки для цветной фотографии, выпущенные фирмой "Люмьер".