|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Світлина. Історія винаходу та виробництва
Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Фотографія – отримання та збереження зображення за допомогою світлочутливого матеріалу або світлочутливої матриці у фотокамері.
Серед багатьох дивовижних винаходів, зроблених у XIX столітті, далеко не останнє місце займає фотографія – мистецтво, що дозволило робити миттєве зображення будь-якого предмета чи ландшафту. Фотографія зародилася на межі двох наук: оптики та хімії, адже для отримання відбитків потрібно було вирішити два складні завдання. По-перше, необхідно було мати особливу світлочутливу платівку, здатну сприймати та утримувати на собі зображення. По-друге, потрібно було знайти спеціальний прилад, який би чітко проектував зображення об'єктів, що знімаються на цю платівку. І те, й інше вдалося створити лише після багатьох спроб і помилок. Чудо фотографії не відразу далося людям у руки, і в різні часи багато винахідників із різних країн із захопленням займалися цією проблемою. Підходи до неї можна знайти ще у роботах середньовічних алхіміків. Один із них, Фабриціус, змішав якось у своїй лабораторії кухонну сіль із розчином азотнокислого срібла і отримав молочно-білий осад, який чорнів від сонячного світла. Фабриціус досліджував це явище і у своїй книзі про метали, виданої в 1556 році, повідомив, що за допомогою лінзи отримав зображення на поверхні осаду, відомого тепер під назвою хлористого срібла, і що це зображення ставало чорним або сірим залежно від тривалості освітлення його сонячними. променями. Це був перший досвід історії фотографії. У 1727 році лікар із Галле Йоганн Шульц робив у сонячний день досліди з розчином азотнокислого срібла та крейдою, суміш яких він висвітлював у скляній посудині. Коли посудину виставляли на сонячне світло, поверхня суміші чорніла. При струшуванні розчин знову ставав білим. За допомогою шматочків паперу Шульц отримував на поверхні рідини силуети, за допомогою збовтування знищував їх та отримував нові візерунки. Ці оригінальні досліди здавалися йому лише забавою, і минуло ще сто років, перш ніж помічене їм властивість хлористого срібла додумалися використовувати під час виготовлення фотографічних пластин. Наступна сторінка в історії фотографії пов'язана з ім'ям Томаса Веджвуда. Він клав на папір, зволожений розчином азотнокислого срібла, листя рослин. При цьому покрита листям частина паперу залишалася світлою, освітлена ж частина чорніла. Результатом цього досвіду був білий силует на чорному тлі. Однак ці зображення можна було розглядати тільки при світлі свічки, оскільки при потраплянні сонячного проміння вони псувалися. Веджвуд спробував просочити розчином шкіру та встановив, що зображення на ній з'являються швидше. (Тоді цей феномен залишився незрозумілим. Тільки наприкінці 30-х років XIX століття було встановлено, що дубильна кислота, що містилася у шкірі, значно прискорює прояв зображення.) В 1802 Веджвуд опублікував результати своїх досвідів. Поступово він навчився отримувати контурні зображення на папері, шкірі та склі протягом трьох хвилин – при експозиції їх на сонці, і протягом кількох годин – при витримці їх у тіні. Але ці знімки не переносили сонячного світла, оскільки вони були зафіксовані. Лише у 1819 році Джон Гершель знайшов речовину, яка зміцнювала фотографічне зображення. Ним виявився сірчанокислий натр. Здавалося б, фотографії залишалося зробити останній крок для того, щоб відбутися як мистецтву, але цей крок був зроблений тільки через двадцять років. А поки що пошуки винахідників пішли іншим шляхом. У 1813 році до досвіду з фотографічними платівками приступив французький художник Ньєпс, якому належить головна заслуга у винаході фотоапарата. Близько 1816 він прийшов до ідеї отримувати зображення предметів за допомогою так званої камери-обскури. Ця камера була відома ще в давнину. У найпростішій формі вона є щільно закритою з усіх боків світлонепроникною скринькою з невеликим отвором. Якщо стінка, протилежна отвору, буде з матового скла, то на ній виходить перевернуте зображення предметів, що знаходяться перед камерою. Чим менший отвір, тим різкіше контури зображення і тим він слабший.
Протягом століть ефекти, що спостерігаються в камері-обскурі, захоплювали любителів природи. В 1550 Кардан влаштував в Нюрнберзі камеру з великим отвором, в якому знаходилася лінза. Таким чином він отримав яскравіше і чіткіше зображення. Це було важливе вдосконалення, оскільки лінза добре збирала промені та значно покращувала спостережуваний ефект. Саме такий темний ящик з дуже маленьким отвором і лінзою на одному боці і світлочутливою платівкою на іншій Ньєпс вирішив використовувати для проекції зображення. Це був перший в історії фотоапарат. У 1824 року Ньепсу вдалося вирішити завдання закріплення зображень, одержуваних у камері-обскурі. На відміну від своїх попередників він працював не з хлористим сріблом, а робив експерименти з гірською смолою, яка під дією світла має здатність змінювати деякі властивості. Наприклад, на світлі вона переставала розчинятися в деяких рідинах, у яких розчинялася у темряві. Покривши шаром гірської смоли мідну пластинку, Ньєпс вставляв її в камеру-обскуру і поміщав у фокус збільшувального скла. Після досить тривалої дії світла платівку виймали та занурювали в суміш нафти з лавандовою олією. На місцях, що містять дію світла, гірська смола залишалася недоторканою, а на інших вона розчинялася у суміші. Таким чином, місця, повністю покриті смолою, представляли освітлені місця, а покриті лише частково – півтіні. На отримання малюнка вимагалося щонайменше 10 годин, оскільки смола змінювалася під впливом світла дуже повільно. Зрозуміло, що цей спосіб важко було назвати досконалим, і Ньєпс продовжував пошуки. У 1829 році він об'єднав свої зусилля з Луї-Жаком Дагером, колишнім офіцером, декоратором при паризькому театрі, який працював над тими самими проблемами. Незабаром він помер, і Дагер продовжував дослідження один. Він уже мав у своєму розпорядженні фотоапарат, винайдений Ньєпсом, але все ще не знав, яким чином отримати світлочутливу пластину. Ціла низка дивовижних збігів навів його врешті-решт на вірний шлях. Якось Дагер випадково поклав срібну ложку на метал, покритий йодом, і помітив, що на металі вийшло зображення ложки. Тоді він узяв поліровану срібну пластинку і піддав її дії йодистої пари, щоб отримати таким чином йодисте срібло. На платівку він поклав один із фотографічних знімків Ньєпса. Через деякий час на ній утворилася копія знімка, але дуже неясна, так що її можна було розрізнити лише важко. Тим не менш, це був важливий результат, що відкрив фотографічні властивості йодистого срібла. Дагер почав шукати спосіб, за допомогою якого можна було б виявляти отримані зображення. Інший щасливий випадок спричинив несподіваний успіх. Якось Дагер взяв із темної кімнати залишену там платівку, з якою працював напередодні, і на превеликий подив побачив на ній слабкий знімок. Він припустив, що якась речовина подіяла на платівку і виявила за ніч невидиме напередодні зображення. У темній кімнаті було багато хімічних речовин. Дагер взявся за пошуки. Щоночі він клав нову платівку в комору і щоранку прибирав її звідти разом з одним із хімічних реактивів. Він повторював ці досліди доти, доки не видалив із кімнати всі хімікати, і поклав нову платівку вже на порожню полицю. На його подив, вранці ця платівка теж виявилася виявленою. Він ретельно обстежив кімнату і знайшов у ній трохи розлитої ртуті: її пари і були хімічним проявником.
Після цього Дагер міг уже легко розробити всі деталі фотографічного процесу - з допомогою фотоапарата він отримував слабкі зображення на пластинках, покритих йодистим сріблом, та був виявляв їх парами ртуті. В результаті виходили чудово чіткі зображення предметів з усіма дрібними деталями та напівтонами. Багаторічні пошуки завершились чудовим відкриттям.
10 серпня 1839 року у Парижі відбулися великі збори з участю членів Академії наук. Тут було оголошено, що Дагер відкрив спосіб виявляти та закріплювати фотографічні зображення. Повідомлення це справило величезне враження. Весь світ обговорював можливості, які відкрилися завдяки новим досягненням людської думки. Французький уряд купив секрет винаходу Дагера і призначив йому довічну пенсію 6000 франків. Не був забутий і син Ньєпса. Незабаром у продажу з'явилися набори для фотографування за способом Дагера (цей спосіб називатися дагеротипією). Незважаючи на високу ціну, їх було розкуплено в короткий термін. Але незабаром публіка відчула сильне охолодження цього винаходу. Справді, дагеротипія, хоч і давала хороші результати, вимагала величезної праці та неабиякого терпіння. Робота дагеротипісту починалася з очищення та полірування посрібленої мідної платівки. Ця робота повинна була проводитися дуже ретельно: спочатку за допомогою спирту та вати, а потім – окису заліза та м'якої шкіри. У жодному разі не можна було торкатися платівки пальцем. Остаточне полірування робилося вже безпосередньо перед зйомкою. Після цього срібну платівку робили чутливою світла. Для цього її в темряві клали в ящик із сухим йодом. Залежно від того, що збиралися знімати – ландшафт чи портрет – тривалість обробки парами йоду була неоднаковою. Після цього платівка на кілька годин ставала світлочутливою і її поміщали в касету. Касета була невеликою плоскою дерев'яною скринькою з двома рухомими стінками - задня відкривалася на шарнірах у вигляді дверцят, а передня - піднімалася вгору і вниз спеціальними полозками. Між цими дверцятами і була пластинка. Перші фотоапарати були удосконаленими камерами-обскурами. У відкритому з одного боку ящику рухався туди-сюди інший ящик, який можна було утримувати в певному положенні за допомогою гвинта. На передній стінці цього ящика була лінза або предметне скло, а на задній стороні - матове скло. Незабаром Шарль Шевальє став вживати замість однієї лінзи дві, сконструювавши таким чином перший об'єктив. Промені від зовнішнього предмета, пройшовши через об'єктив, зупинялися на матовому склі і за належної відстані останнього предмета у ньому представлялося його чітке зображення. Більшої чи меншої чіткості зображення домагалися відсуненням або наближенням внутрішньої скриньки та перестановкою об'єктива. Коли потрібна чіткість досягалася, на місце матового скла поміщалася касета таким чином, щоб при вставленні у фотоапарат поверхня пластинки знаходилася саме в тому місці, яке займало матове скло в той момент, коли зображення предмета було на ньому найвиразніше. Потім виймали передню кришку касети та розпочинали зйомку. Перші сеанси були такі стомлюючі, умови такі погані, платівки реагували так повільно, що варто було великих праць знайти людей, згодних зніматися. Доводилося сидіти 20 хвилин нерухомо під палючими променями сонця, щоб отримати вдалий за тодішніми поняттями портрет. Зображення очей на перших портретах вдавалися насилу, тому на ранніх дагеротипах ми бачимо обличчя із заплющеними очима. Після закінчення зйомки касету закривали та вирушали до темної кімнати. Тут при світлі свічки платівку виймали. На ній можна було помітити ледь помітне зображення предмета. Щоб воно стало чітким і ясним, його необхідно було виявити. Ця операція здійснювалася з допомогою парів ртуті. У дерев'яну шухляду з мідним дном виливали трохи ртуті і поміщали в нього платівку зображенням донизу. Щоб прискорити процес, внизу поміщали спиртову лампу, що горіла. Ртуть починала інтенсивно випаровуватись і виявляла зображення. Дагеротипіст спостерігав за цим процесом збоку через спеціальне віконце. Після того, як зображення виявлялося досить чітко, платівку виймали. Там, де світло подівало найбільше, з'єднання йоду зі сріблом слабшало найбільшою мірою, і тому ртуть пристигала тут найдрібнішими крапельками, які утворювали білу поверхню. У півтонах для приєднання ртуті існувало більше перешкод, а в темних місцях ртуть і зовсім не могла пристати на шар йодистого срібла, що не розклався. Тому півтіні виходили більш менш сірими, а чисте срібло здавалося зовсім чорним. Для видалення залишків йодистого срібла, що не прореагував, платівку треба було закріпити. Для цього її поміщали в розчин сірчанокислого натру, який розчиняв йодисте срібло, що не зазнало дії світла. Нарешті пластинку промивали у воді і сушили. В результаті всіх цих маніпуляцій отримували на платівці дивовижно чітке зображення, в якому кожна деталь передавалася з дивовижною чіткістю. Але щоб зображення зберігалося довше, його треба було зміцнити. Для цього платівку обливали слабким розчином хлористого золота та кип'ятили у спиртовому полум'ї. При цій реакції хлор хлористого золота з'єднувався зі сріблом, а золото виділялося у вигляді металу і покривало зображення найтоншою запобіжною плівкою. Ця операція також усувала неприємну дзеркальність срібла. Такою постає перед нами фотографія у перші роки свого існування. З нашого короткого опису видно, що це було не лише стомлююче, а й дуже шкідливе для здоров'я заняття. Тим не менш, у фотографії одразу з'явилося багато гарячих шанувальників та ентузіастів. Вони були готові годинами вдихати пари йоду або ртуті, із захопленням спостерігаючи за тим, як на платівках таємничим чином проявляється зображення. Саме їм це мистецтво завдячує своїм стрімким удосконаленням. Насамперед, відновилися досліди з папером, просоченим світлочутливим складом - його почали називати фотопапером. Ці досліди ще на початку сторіччя проводив Веджвуд. У тому ж 1839 році Фока Тальбот встановив, що якщо фотопапір, який навіть недовго піддавався дії світла обробити галусовою кислотою, то зображення проявляється дуже швидко. Так само, як ртуть викликає зображення на срібній поверхні, галусова кислота викликала його на папері. Наступного року професор Годдард із Лондона виявив, що при заміні йодистого срібла на бромисте, чутливість фотошару зростає у кілька десятків разів. Завдяки цьому час, необхідний для зйомки предмета, зменшився одразу з 20 хвилин до 20 секунд. Тоді ж Клоде виявив, що бром значно збільшує чутливість йодованих срібних пластинок, так що кількох секунд було достатньо для отримання зображення. Після цих відкриттів став можливим розвиток фотографії у сучасному значенні цього слова. У фотографії срібло, поєднане з йодом, хлором та бромом, відігравало головну роль в отриманні зображення. Під дією світла з'єднання розпадалися і срібло звільнялося у вигляді дрібних частинок, утворюючи речовину, що малює, так само, як у дагеротипії ртуть. Усі хімічні реакції, що відбуваються при фотографуванні, можна продемонструвати декількома простими дослідами. Якщо пробірку з розчином кухонної солі влити кілька крапель азотнокислого срібла, то результаті реакції цих двох речовин утворюється білий сирний осад хлористого срібла. На сонячному світлі цей осад у короткий час втрачає своє біле світло і стає спочатку фіолетовим, потім сірим і, нарешті, чорним. Справа в тому, що під дією світла хлористе срібло розпадається і при цьому виділяється металеве срібло. Однак цю зміну зазнають тільки тих верств, які знаходяться ближче до світла. Якщо додати до розчину кілька крапель сірчанокислого натру, більша частина хлористого срібла поступово розчиниться. Нерозчиненими залишаться тільки лусочки металевого срібла, що виділилося під дією світла. У цих реакціях представлено весь перебіг операцій на фотографії. Щоб приготувати фотопапір, брали хороший білий лист паперу і змочували його в 10%-ному розчині кухонної солі, сушили і настилали на поверхню розчин азотнокислого срібла. У результаті папері утворювався світлочутливий шар хлористого срібла. Готовий лист поміщали у світлонепроникну касету, і зйомка проводилася так само, як описано вище. При цьому після прояву на папері виходило видиме зображення предмета, але не пряме, а зворотне, тобто найсвітліші місця виходили на ньому найтемнішими, а найтемніші - залишалися світлими. Це відбувалося тому, що всюди, де фотошар зазнав інтенсивної дії світла, звільнялася найбільша кількість металевого срібла чорного кольору. Навпаки, там, де дія світла була незначною, зберігалося хлористе срібло білого кольору. Це зображення закріплювали, промиваючи лист у розчині сірчанокислого натру. Але, очевидно, що користуватись такою фотографією, що давала абсолютно зворотне зображення світла і тіні, було незручно. Її використовували для отримання позитивних відбитків. Для цього її клали в темряві на чутливий аркуш фотопаперу в копіювальну рамку, закривали скляною пластиною та піддавали дії світла. Останній проникав крізь належне зверху негативне зображення. Найлегше він проходив крізь зовсім світлі місця, слабше - крізь півтони і майже зовсім не проникав крізь тіні. Тому на нижньому аркуші чутливого паперу виходило потрібне позитивне зображення, яке після достатньої дії світла виймали і зміцнювали. Однак для всіх цих операцій папір виявляється недостатньо підходящим матеріалом, оскільки має грубу будову та перешкоджає проходженню світла. Чисте скло за своєю прозорістю представляло б найкращий матеріал, але воно було не в змозі вбирати хімічні речовини, тому перетворити його на світлочутливу пластинку було не так легко, як папір. Вихід із цієї скрути було знайдено досить швидко - скляну пластинку стали покривати прозорою тонкою клейкою плівкою, здатною утримувати світлочутливий шар. Спочатку для цього користувалися яєчними білками, а потім колодія. Останній спосіб був відкритий в 1851 Скотом Арчером. Фотографічний колодій складався з розчину гримучого бавовняного паперу в ефірі зі спиртом і був безбарвною слизовою рідиною, яка в тонких шарах швидко сохла, залишаючи прозору плівку. Для отримання скляної фотопластинки розчин колодію додавали йодистий кадмій. Після цього брали чисту скляну пластинку та наливали на неї достатню кількість колодію. Коли колодій підсихав до густої маси, платівку занурювали в розчин срібла азотнокислого, насичений йодистим сріблом. При цій реакції йод і бром з'єднувалися зі сріблом, утворюючи йодисте та бромисте срібло, яке осаджувалося у шар колодію. Навпаки, азотна кислота, що звільнилася зі срібної солі, з'єднувалася з кадмієм. Таким чином, платівка покривалася світлочутливим шаром і була готова до зйомки. Для прояву зображення її обробляли розчином пирогалусовой кислоти чи розчином залізного купоросу (вода + залізний купорос + оцтова кислота + спирт). Оцтова кислота дещо уповільнювала реакцію, щоб прояв не йшов дуже швидко. Закріплення відбувалося, як і раніше, розчином сірчанокислого натру. Для копіювання та отримання остаточного зображення служив фотопапір, покритий хлористим сріблом. Фотографування на колодії започаткувало сучасну фотографію; з цього часу стало можливим легко та швидко отримувати хороші, виразні знімки. Автор: Рижов К.В.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Навушники JBL LIVE Pro 2, LIVE Free 2 та Reflect Aero ▪ Термоелектрогенератор, який використовує тепло людини ▪ Точний багатофункціональний калібратор серії 726
▪ розділ сайту Радіоприйом. Добірка статей ▪ стаття Контроль та ревізія. Шпаргалка ▪ стаття Хто вигадав взуття? Детальна відповідь ▪ стаття Бараний горох. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Домашня метеостанція. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page