Дагерротипия

Первая попытка получить изображение с помощью камеры-обскуры была предпринята в Англии в 1802г. Гемфри Дэви и Томасом Веджвудом, которые экспонировали в камере обычную бумагу, пропитанную раствором азотнокислого серебра и поваренной соли. С помощью такой бумаги, между волокнами которой образовывался в результате пропитки хлорид серебра, 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.

Несколько позже во Франции по разработке методов получения изображения на светочувствительных веществах начал свои исследования Жозеф Нисефор Ньепс (1765-1833), военный инженер Изучая различные светочувствительные вещества, он обнаружил, что если чистый кристаллический йод подвергнуть возгонке, а затем пары его сублимировать на серебряную пластинку, то такая пластинка становится светочувствительной.

Ж. Н. Ньепс в то время не мог понять, что в этом случае образуется светочувствительное йодистое серебро. Учитывая то обстоятельство, что изображение получалось при экспонировании в камере-обскуре крайне вялым (слабо контрастным), Ж. Н. Ньепс пришел к заключению, что йод непригоден для получения изображении окружающих нас предметов.

Это побудило Ж. Н. Ньепса направить свои усилия по другому пути на исследования асфальта-смолы природного органического происхождения, который обладал хорошей растворимостью в некоторых растительных маслах, например, в лавандовом масле. Светочувствительный асфальт наносился тонким слоем на цинковую или оловянную пластину, которая затем экспонировалась в камере-обскуре с очковой линзой. При действии света асфальт терял растворимость и становился твердым. В лавандовом масле происходило растворение асфальта только в участках, где не действовал свет. Затем после обработки в лавандовом масле цинковая пластина травилась азотной к ислотой на определенную глубину и после этого остатки затвердевшей смолы удалялись с ее поверхности.

Полученные на пластине углубления заполнялись типографской краской с помощью валика. Прикладывая сверху лист бумаги, можно было получить одноцветное позитивное изображение. Несмотря на очень низкую светочувствительность асфальта (выдержка на прямом солнечном свете достигала 6-8 часов), Ж.Н.Ньепс считал, что предложенный процесс может быть с успехом применен для изготовления типографских клише картин, рисунков, чертежей. В 1825г. он опубликовал свое открытие, назвав его гелиографией. Однако предложенный процесс как чисто фотографический метод широкого развития не получил. Итак, Ж. Н. Ньепс был первым, кто получил фотографическое изображение на светочувствительном веществе с помощью камеры-обскуры. Оригинал цинковой пластины, покрытой светочувствительным асфальтом, которую Ж. Н. Ньепс экспонировал в течение 8 часов, находится в музее Техасского университета в Соединенных Штатах Америки.

В то же самое время в Париже художник-декоратор Луи Жак Манде Дагерр (178 9-1851) изобрел так называемую диораму. Диорама представляла собой ряд картин на длинной ленте холста, очень больших размеров, закрепленного на двух вертикальных валах. Перематывая эту ленту с одного вала на другой, Л.Ж.Дагерр демонстрировал свои пейзажи зрителям: «Дремучий лес в разные часы дня», «Извержения Везувия» и др., применяя при этом разные приемы освещения. Это было любимое зрелище парижан. За короткий период времени диорама несколько раз горела, и Л. Ж. Дагерр потратил много усилий на ее восстановление. Одновременно он продолжал искать способ, позволяющий быстрее рисовать такие большие полотна. Посетив однажды в Париже оптическую мастерскую знаменитого оптика В.Шевалье, Дагерр узнал от него об экспериментах Ж.П.Ньепса по изысканию светочувствительных веществ, позволяющих регистрировать всякого рода изображения.

В 1827г. Дагерр и Ньепс заключили договор о совместном сотрудничестве. Вскоре, в 1833 г., Ньепс умер, и Дагерр по условиям договора унаследовал оборудование и все дневники экспериментов.

Повторяя опыты Ж.Н.Ньепса по возгонке йода на серебряную пластину, при случайных обстоятельствах Дагерр получил отчетливое и хорошо видимое позитивное изображение объекта съемки.

7 января 1839 г. секретарь Парижской академии наук, физик и астроном Доминик Франсуа Араго доложил об успехах художника Л.Ж.Дагерра, получившего с помощью светового луча прочное изображение на серебряной пластине в камере-обскуре.

30 июля 1839г. великий химик Гей-Люссак убедил пэров в том, что изобретение имеет будущее, и Французская палата депутатов одобрила закон о приобретении его в собственность государства и назначила пожизненную пенсию не только Дагерру в сумме 6000 франков в год, но и наследнику Ньепса сыну Исидору Ньепсу в сумме 4000 франков. В августе 1839 г. способ был обнародован и назван дагерротипией. Это выдающееся изобретение легло в основу всего последующего развития фотографии.

Существо процесса заключается в том, что медная пластина, покрытая тонким слоем серебра, тщательно отполированная до зеркального блеска, помещается в специальный ящик, полированной стороной вниз. Снизу ящика под пластиной помещается чашка с кристаллическим йодом. При подогреве йод начинает возгоняться и пары его сублимируются на полированной серебряной пластине. Йод вступает в реакцию с серебром, и пластина покрывается тонким слоем йодистого серебра, становясь светочувствительной. Такая чувствительная пластина экспонировалась в камере-обскуре с очковой линзой. После экспонирования пластину помещали в тот же ящик, но теперь в чашку вместо йода наливали ртуть. При подогревании она испарялась, в пары ее оседали на поверхности экспонированной пластинки только в тех местах, где подействовал свет, давая при этом отчетливое позитивное изображение объекта.

Заслуга Л.Ж.Дагерра состояла в том, что он впервые нашел способ превращения скрытого/изображения в видимое. Суть этого явления, которое сам Л. Ж. Дагерр не смог объяснить, заключалась в том, что йодистое серебро под действием света разлагалось с выделением мельчайших частиц металлического серебра, на которых концентрировались пары ртути. Проявленная в парах ртути пластинка затем обрабатывалась в течение нескольких часов в растворе поваренной соли для удаления йодистого серебра, оставшегося в участках, где не действовал свет. Позже удалось существенно сократить процесс удаления неэкспонированного йодистого серебра за счет использования тиосульфата натрия, который был предложен еще в 1839 г. астрономом Д. Гершелем. Л. Ж. Дагерр рекомендовал разработанный им процесс в основном для получения портретов. При портретной съемке выдержки достигали на ярком солнечном освещении 15 мин, из-за низкой светочувствительности йодистого серебра. Это было большим неудобством. Для преодоления этих трудностей интенсивно проводились работы в двух направлениях по усовершенствованию процесса дагерротипии, а именно, как по пути повышения яркости оптического изображения, даваемого камерой-обскурой, так и по пути увеличения светочувствительности фотопластинок. Появилась потребность в разработке светосильных оптических систем, лишенных аберраций, так называемых ахроматических линзах, которые клеились из двух стекол, так как простое увеличение светосилы линзы в камере-обскуре существенно ухудшало качество изображения из-за аберраций, присущих оптическим системам.

С другой стороны, для повышения светочувствительности полированной серебряной пластинки чуть позже стали применять не чистый йод, а смесь йода с небольшим количеством брома, что способствовало повышению светочувствительности в несколько раз. Все эти мероприятия привели к тому, что уже в 1841г. выдержки сократились с 15 мин до 3 мин, а дагерротипия, как дешевый и быстрый способ получения портретов, получила повсеместное распространение, несмотря на то, что ей присущи были следующие недостатки: изображение было видно только при рассмотрении под определенным углом; для получения изображения нужна была дорогая серебряная пластина; невозможность моментальной съемки из-за малой светочувствительности; пары ртути, которая использовалась для визуализации изображения, очень ядовиты; изображение малоустойчиво, так как амальгама постепенно разлагалась с выделением ртути; изображение на пластинке получалось в одном экземпляре и было зеркально обращенным.

Последующая замена дорогих серебряных пластинок на стеклянные с нанесенным на них тонким слоем из металлического серебра еще более удешевила этот процесс и это способствовало тому, что он просуществовал до 1852-1853 гг.