Химия аналоговой фотографии

Химическая, аналоговая, плёночная фотография — названий этому явлению масса, но суть одна: изображение окружающего мира фиксируется на светочувствительном материале с помощью химических процессов. Последние десятилетия такая фотография приобрела некоторый флёр эксклюзивности по сравнению с общедоступными цифровыми снимками. Большой интерес сохраняется и к альтернативным фотопроцессам – тем, которые не используют серебро. 

Как появилась фотография? Кто создал первое устойчивое фотографическое изображение и причём тут асфальт? А яды? Об этом и о многом другом мы рассказываем в нашей статье. Устраивайтесь поудобнее. 

Множественное открытие

История фотографии начинается, конечно, с камеры-обскуры. Это простейшее устройство, представляющее собой светонепроницаемый ящик с отверстием в одной из стенок и экраном из белой бумаги или матового стекла на противоположной стене. Луч света, проходя сквозь отверстие, создаёт перевёрнутое изображение на экране. Впервые она была описана в трудах древнекитайского философа Мо-Цзы ещё в V веке до нашей эры. 

Серебра!

Камера-обскура помогала художникам былых времён рисовать пейзажи: комната затемнялась, в занавеске делали дырку, и на белом холсте вырисовывалась картина. Однако до изобретения фотографии как таковой – то есть до получения изображения и его фиксации на каком-то носителе — было ещё далеко.

С конца XVII века учёные один за другим начали открывать фотохимические реакции. Так, немецкий исследователь Вильгельм Хомберг описал их в 1694 году и отдельно обратил внимание на то, как чувствителен к свету нитрат серебра. Его открыл тремя веками ранее Альбертом Великим, наставником знаменитого философа и теолога Фомы Аквинского. Чуть позже него немецкий же физик Иоганн Генрих Шульце доказал, что соли серебра чувствительны именно к свету, а не к теплу. 

Дагер, Ньепс и ещё очень много людей

Первая попытка зафиксировать изображение химическим способом относится к 1802 году. Британские исследователи Гемфри Дэви и Томас Веджвуд получили с помощью солей серебра фотограммы – то есть изображения на бумаге, полученные фотохимическим способом, но без помощи фотоаппарата. Но они совсем не знали, как закрепить получившееся изображение. 

Первым удачным опытом фотографии считаются опыты, которые провёл бывший офицер и изобретатель Нисефор Ньепс в 1822 году. С 1813 года он пытался закрепить световые изображения химическим способом. Первые снимки у него получились на хлоросеребряной бумаге, однако они слишком быстро выцветали и были негативными. Успеха Ньепс достиг без помощи серебра: он придумал фиксировать изображение на плоскости из сирийского асфальта, наносимого на оловянную пластину или литографский камень.

Наиболее раннее из сохранившихся изображений, полученных Ньепсом, называется «Вид из окна в Ле Гра». Она считается первой фотографией, снятой с натуры, и появилась она в 1826 году. 

Тремя годами позже, в 1829 году, Ньепс заключает контракт о совместной работе с французским химиком и изобретателем Луи Дагером. Они вместе проводят опыты по закреплению изображения на том или ином носителе, но значительного успеха Дагер достигает уже после смерти Ньепса: в 1839 году он публикует работу о способе закрепления изображения на медной пластине, покрытой серебром. Метод этот Дагер без лишней скромности называет «дагерротипия» и в том же году передаёт в общественное достояние, скромно обменяв его на пожизненную пенсию. 

Однако не только лишь Ньепс и Дагер додумались до того, как зафиксировать изображение. В те годы эта идея занимала умы многих людей, поэтому здесь стоит упомянуть и британца Уильяма Генри Фокса Тальбота, и француза Ипполита Байара, и бразильца Эркюля Флоранса. Все они примерно в то же самое время изобрели свои способы получения чётко зафиксированного на том или ином носителе изображения.

Множественное открытие — не редкость в научном мире. О тех, кто открыл радио, читайте в нашей статье «Радио: изобретатели невидимого фронта»

Множественное слово

Кроме того, что над изобретением фотографического процесса одновременно трудились несколько людей, слово «фотография» тоже появилось в лексиконе, благодаря нескольким людям. Переводится это слово просто: светопись – от греческого φῶς, то есть «свет», и γράφω, то есть «пишу».

Считается, что слово это возникло в 1839 году в работах двух человек — немецкого астронома Иоганна фон Медлера и английского астронома Джона Гершеля. Иоганн фон Медлер знаменит тем, что разработал проект самого точного на то время календаря и составил карты Луны, которые на протяжении длительного времени были самыми полными. А о Гершеле читайте дальше.

Кровь, яды и альтернативные процессы

Не одним лишь серебром было живо дело зарождающейся фотографии. Многие исследователи пытались получать и фиксировать изображение другим способом — и у них получалось. 

Цианотипия

Цианотипия — это фотографический процесс, где используются светочувствительные соли, но не серебра, а железа. Эта технология основана лишь на двух веществах: на растворе аммиачного лимоннокислого железа и на растворе красной кровяной соли. Оба раствора смешиваются и наносятся кистью на поверхность, на которую позже накладываются те или иные объекты — из-за низкой чувствительности этот способ пригоден только для контактной печати. Закрепляется снимок простой промывкой водой. 

Название этого процесса может кому-то напомнить знаменитый цианистый калий, один из самых известных ядов. Однако цианотипия — совершенно не ядовитый процесс. Просто и цианиды, и цианотипия, образованы от древнегреческого слова kyanos — то есть «тёмно-синий», ибо цианиды используются при получении одного из синих пигментов, так называемой «берлинской лазури».

Этот процесс придумал в 1842 году вышеупомянутый Джон Гершель. Это был замечательный физик, химик и астроном: кроме цианотипного процесса, на его счету есть и задачник по высшей математике, и «Общий каталог туманностей», и способ вычисления орбит двойных звёзд, и много других работ. Похоронен он в Вестминстерском аббатстве рядом с самим Исааком Ньютоном. 

Цианотипию долгое время использовали для изготовления светокопий чертежей и документов — так называемых «синек». Также именно из цианотипных снимков состояла первая книга, проиллюстрированная исключительно фотографиями — это был альбом «Британские водоросли: цианотипные оттиски» Анны Аткинс. Кстати, она стала первой женщиной-фотографом. 

Амбротипия

В переводе с греческого название этого фотопроцесса звучит как «бессмертный отпечаток», от слов ἄμβροτος и τύπος. Его придумал в середине XIX века британец Фредерик Арчер, который помимо амбротипии изобрёл и коллодионный процесс, вскоре вытеснивший дагерротипию.

Отличие амбротипии от вышеупомянутого коллодионного процесса было в том, что что позитивное изображение получалось непосредственно из стеклянного негатива, который помещался на тёмный фон. Условно говоря: если обычный негатив с солями серебра рассматривать на просвет, то участки с большим содержанием металлического серебра будут видеться тёмными. Однако если такой негатив поместить на пластину с чёрным фоном, то эти же участки станут восприниматься как светлые. Такие изображения из-за плотного чёрного фона кажутся более глубокими, однако у них всё же есть минус — они отразятся зеркально. 

Гумойл

Как только этот фотопроцесс ни называют: и гумойл, и гумми-печать, и бихроматная печать. Суть её в том, что хромированные коллоиды могут задубливаться под действием ультрафиолетового излучения. Всё сразу понятно, мы понимаем. 

В общем, коллоидный раствор — это нечто среднее между истинным раствором, то есть однородной системой, и взвесью, где дискретные частицы вполне различимы. В общем, истинный раствор — это соль, растворённая в воде, а взвесь — это вода с песком. А коллоидный раствор — это, например, кровь. Хромированный коллоид — это коллоид, в который добавили соли хромовой кислоты.

Растворы были одной из главных тем в исследованиях самого знаменитого русского химика, Дмитрия Менделеева. С его жизнью вы можете познакомиться в нашей Цифровой капсуле времени Дмитрия Менделеева

Для получения фотоотпечатка таким методом лист бумаги покрывали смесью пигмента (чаще всего брали сепию), гуммиарабика — прозрачной смолы некоторых видов акации и дихромата калия. После сушки этого слоя на него контактным способом печатался негатив того же формата, что и конечное изображение. Потом изображение промывалось в воде, а далее процесс можно было повторять до бесконечности, добиваясь широкой шкалы полутонов. Цвет пигмента при этом можно было менять, так, чтобы получались почти что цветные фотографии.

Альтернативные фотопроцессы сейчас очень популярны — благодаря ним можно сделать запоминающиеся снимки с некоторым налётом ретро. Такие снимки можете сделать и вы — например, стилизовать портрет вашей большой семьи – а потом сохранить их для будущих поколений в Цифровой капсуле времени. Там же вы можете сохранить и все отсканированные плёночные фотографии ваших бабушек и дедушек, и вообще любые изображения!