Codziennie na całym świecie powstaje ponad 500 milionów zdjęć, które trafiają do internetu. Robienie zdjęć stało się czynnością masową, do której nie są potrzebne żadne umiejętności. Fotografujemy wszystko, od nocnych papci i śniadania począwszy. Nie zastanawiamy się (poza małymi wyjątkami), jak powstała fotografia i jak aparat fotograficzny stał się wraz ze smartfonem nieomal nieodłączną częścią naszego życia. A zaczęło się od…
Camera Obscura
Instrument ten, zwany swojsko ciemnią optyczną, znany był już starożytnym, lecz naukowy opis działania zawdzięczamy Hasanowi Ibn al-Hajsamowi (zwanemu także Alhazenem), który w roku 1021 n.e. stworzył kompendium wiedzy o optyce Kitab-al-Manadhirn. Niezależnie od wyglądu i wielkości, ciemnia optyczna w najprostszym wariancie składa się z dwóch elementów – zaciemnionego pomieszczenia lub pudła z jasną matową jedną ścianą oraz niewielkiego otworka naprzeciwko. Promienie świetlne wpadając w otworek rysują na przeciwległej ścianie odwrócony obraz. Camera Obscura używali artyści tacy jak Da Vinci i Johannes Vermeer, którym ułatwiała ona malowanie, korzystali z niej także astronomowie, między innymi Johannes Kepler. Około 1550 roku ciemnia optyczna otrzymała bardzo ważne udoskonalenie – mały otworek został zastąpiony szklaną soczewką skupiającą, która dzięki znacznie większym rozmiarom wpuszczała znacznie więcej światła. Instrument w tej formie to już właściwie pierwowzór aparatu fotograficznego, tylko wciąż pozbawiony metody rejestracji obrazu innej niż ręka malarza. Stworzenie takiej metody zawdzięczamy trzem osobom, z których pierwszym, najważniejszym jest…
Joseph Nicéphore Niépce – pierwsze eksperymenty
Najstarszy z pionierów fotografii urodził się 7 marca 1765 roku w Chalon-sur-Saône we Francji. Już w młodości przejawiał głębokie zainteresowanie chemią i fizyką, lecz naukową karierę przerwała rewolucja francuska. Niépce wziął w niej aktywny udział, służył także jako oficer sztabowy pod dowództwem Napoleona Bonapartego we Włoszech i na Sardynii. Z powodu stanu zdrowia zrezygnował z kariery wojskowej, zostając administratorem Nicei, a następnie ożenił się z Agnes Romero, która urodziła mu syna, Isidore. Po rezygnacji z funkcji administratora w 1795 roku poświęcił się wraz z bratem Claudem pracy wynalazcy. Choć Joseph pracował między innymi nad silnikiem spalinowym ze spalaniem wewnętrznym zwanym pyréolophore, to prawdziwym polem jego zainteresowania było znalezienie metody na utrwalenie obrazu tworzonego przez Camera Obscura.
Pierwsze próby, przeprowadzane przy pomocy papieru nasączonego chlorkiem srebra, który ciemniał pod wpływem światła, przyniosły w 1816 roku sukces połowiczny – wprawdzie udało się uzyskać obraz, jednak Niépce nie znalazł żadnego sposobu, by go utrwalić. Podobnie stało się podczas prób z tlenkami żelaza i manganu, które z kolei jaśniały pod wpływem światła. Nadzieję przyniosły eksperymenty z naturalnie występującą żywicą mineralną, zwaną asfaltem syryjskim, która w świetle twardniała. Nienaświetlony asfalt dawał się rozpuścić za pomocą olejku lawendowego. Do pierwszej fotografii droga była wciąż daleka, ale odpryskiem tych eksperymentów stała się heliograwiura. Niépce udoskonalił w końcu proces tworzenia płyty do naświetlenia, rozpuszczając asfalt w olejku lawendowym i pokrywając powstałą w tym procesie substancją płytę z metalu, szkła lub kamienia litograficznego. Po wyschnięciu rozpuszczalnika można było wstawić płytę do camera obscura w celu ekspozycji, która musiała trwać minimum kilka-kilkanaście godzin. Następnie płyta ponownie trafiała do olejku lawendowego, który rozpuszczał asfalt w miejscach nienaświetlonych, pozostawiając go tam, gdzie światło go utwardziło, dając w efekcie negatywowy obraz. W ten sposób powstała datowana na 1826 rok pierwsza fotografia, przedstawiająca widok z okna mieszkanie Niépce’a.
Chociaż podwaliny zostały położone, to heliografia (gdyż tak proces nazywał Niépce) w tej formie była wyjątkowo niepraktyczna i wymagała daleko idącego udoskonalenia. Aby przyspieszyć proces Niépce postanowił nawiązać za pośrednictwem inżyniera optyka Vincenta Chevaliera kontakt z innym wynalazcą, Louisem Jacquesem Mandé Daguerrem, również prowadzącym badania nad utrwalaniem obrazów z Camera Obscura. Wymiana informacji przyczyniła się do podpisania w 1829 roku między oboma panami umowy o współpracy, choć początkowo to na Niépcem spoczywał główny ciężar badań. Wynalazca nie dożył niestety do momentu, gdy fotografię można było zaprezentować światu. Zmarł 5 lipca 1833 roku w wieku 68 lat.
Louis Jacques Mandé Daguerre – fotografia użyteczna, dagerotypia
Tymczasem Daguerre kontynuował prace. Znacznie młodszy od Niépce’a (urodził się 18 listopada 1787 w Cormeilles-en-Parisis), parał się architekturą oraz malarstwem i scenografią. Był wynalazcą dioramy i podobnie jak Niépce poszukiwał metody na utrwalanie obrazów z ciemni optycznej. Współpraca obu wynalazców nie trwała długo, gdyż Nicéphore Niépce zmarł w 1833 roku. Jego syn, Isidore, kontynuował ją w ramach spółki, jednak pozbawiony zdolności ojca rychło został zepchnięty na dalszy plan. Daguerre porzucił badania nad asfaltem syryjskim, koncentrując się na światłoczułych solach srebra. Korzystał przy tym z dostępu do świetnie wyposażonego laboratorium należącego do zaprzyjaźnionego chemika Jeana-Baptiste Dumasa. Podstawą procesu była miedziana płytka, posrebrzona i poddana działaniu jodu, co skutkowało powstaniem na powierzchni płyty mikroskopijnych kryształków jodku srebra. Początkowo także i jodek srebra wymagał bardzo długiego naświetlania, by uzyskać potrzebny efekt, jednak Daguerre wkrótce odkrył, że już znacznie mniejsza ilość światła powoduje powstanie w kryształkach jodku srebra zmian chemicznych, które mogą posłużyć do budowania obrazu. Wiązało się to jednak z koniecznością wywołania naświetlonej płyty za pomocą par rtęci podgrzanej do temperatury 75 stopni. Ze względu na wysoką toksyczność proces był ryzykowny i wymagał zachowania dużej ostrożności. Początkowo tak wywoływany obraz wciąż był nietrwały i ulegał zaświetleniu, jednak wkrótce Daguerre odkrył, że poddanie wywołanej płyty działaniu mocno zasolonej i podgrzanej wody (zastąpionej późnej tiosiarczanem sodu) wypłukuje nienaświetlone kryształki jodku srebra, utrwalając obraz. W tej formie w 1838 roku proces był na tyle dopracowany, by zaprezentować go światu. Daguerre uzyskał nań patent i zaprezentował wynalazek Françoisowi Arago. Na początku 1839 roku Francuska Akademia Nauk ogłosiła wynalazek w swoim biuletynie, a 19 sierpnia tego roku Arago oficjalnie zaprezentował go Akademii Nauk i Akademii Sztuk Pięknych w Paryżu, ogłaszając przy tym Daguerre’a twórcą dagerotypii, co wywołało protesty pominiętego Isidora Niépce. Arago zdołał przekonać króla Ludwika Filipa, by odkupił prawa do wynalazku od Daguerre’a i Niépce’a za odpowiedno 6000 i 4000 franków dożywotniej renty. Francja zaś podarowała dagerotypię światu, z wyłączeniem wszakże Anglii, gdzie by korzystać z procesu przez czas jakiś wymagane było wykupienie licencji.
Wynaleziony przez Daguerre’a proces wytwarzał na na posrebrzanej płycie obraz pozytywowy, początkowo odwrócony stronami, później zaś, po wprowadzeniu do konstrukcji kamery luster, prawidłowo zorientowany. Ponieważ po wywołaniu i utrwaleniu obraz był podatny na uszkodzenia mechaniczne, zabezpieczano go za pomocą szklanych płyt. Dagerotypy powstawały zawsze w jednym egzemplarzu i początkowo wymagały minimalnie kilkunastu minut naświetlania – ponieważ najpopularniejsze był w portrecie, wymagane były specjalne fotele z uchwytami unieruchamiającymi modeli. Późniejsze udoskonalenia procesu chemicznego oraz skonstruowanie w 1840 roku przez matematyka Józsefa Petzvala pierwszego jasnego obiektywu (f/3,7) skróciło ten czas do mniej niż 30 sekund. Mimo swojej ogromnej popularności i jak na tamte czasy, doskonałości, dagerotypia okazała się ślepą uliczką – jednostkowość powstającego obrazu oraz konieczność stosowania do wywoływania par rtęci sprawiły, że przyszłość należała do fotografii zupełnie innego typu.
Niedoceniany William Henry Fox Talbot – kalotypia
Pionierem ten nowej formy był Anglik, William Fox Talbot. Urodzony w 1800 roku w rodzinie z powiązaniami arystokratycznymi (matka była córką sir Henry Thomasa Fox-Strangwaysa, Lorda Stavordala) odebrał w młodości solidne wykształcenie, studiując między innymi matematykę na Uniwersytecie Cambridge, w sławnym Trinity College. W 1822 roku został członkiem Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego, przez pewien czas prowadził obserwacje w Obserwatorium Paryskim pod kierunkiem Françoisa Arago, na podstawie których w 1825 otrzymał na Uniwersytecie Cambridge Masters Degree. Nie ograniczał się zresztą do nauk ścisłych, interesując się również archeologią (włożył duży wkład w odcyfrowanie asyryjskiego pisma klinowego). Prace nad procesem utrwalania obrazu uzyskiwanego z Camera Obscura rozpoczął w roku 1833, nie wiedząc zresztą o podobnych badaniach prowadzonych w tym czasie przez Niépce’a i Dageurre’a. W technice Talbota podłożem był papier poddany działaniu azotanu srebra i chlorku sodu. W efekcie naświetlania sole srebra ciemniały, tworząc na nim negatywowy obraz. Po początkowych sukcesach Talbot jednak stracił na jakiś czas zainteresowanie swoim wynalazkiem, a do prac nad nim wrócił dopiero pod wpływem płynących z Francji doniesień o odkryciach Daguerre’a. Na początku 1839 roku wyniki badań Talbota zostały zaprezentowane przed Royal Institution i Royal Society, jeszcze przed szczegółowym opisaniem procesu dagerotypii, które miało miejsce w sierpniu.
Początkowo czasy naświetlania, wymagane w tym procesie, sięgały kilkudziesięciu minut, dopiero w 1840 roku Talbot udoskonalił proces poprzez wykorzystanie zjawiska obrazu utajonego i poprzez uczulanie papieru nie samym azotanem srebra, lecz jego mieszanką z jodkiem potasu. Powstawała w efekcie warstwa czułego na światło jodku srebra, którą następnie pokrywano dodatkowo roztworem azotanu srebra i kwasu galusowego. Wypłukany papier naświetlano, a następnie wywoływano, również roztworem azotanu srebra i kwasu galusowego. Uzyskany obraz utrwalany był za pomocą tiosiarczanu sodu. Udoskonalenia owe skróciły czas naświetlania do kilkudziesięciu, a później kilkunastu sekund. Wynikiem całego procesu był papierowy negatyw (ale sama nazwa pojawiła się trochę później), który można było stykowo kopiować naświetlając poprzez niego kolejne arkusze światłoczułego papieru.
W 1841 roku Talbot uzyskał patent na swoją metodę, jednak z jej spopularyzowaniem było już znacznie gorzej. Na przeszkodzie stanęły wysokie opłaty, jakich wynalazca domagał się za licencję (a wszak dagerotypia była dostępna dla każdego) oraz właściwości samego procesu – obrazy na płytach Daguerre’a były bardziej szczegółowe i ostrzejsze, podczas gdy oparta o papier kalotypia dawała obraz niezbyt ostry i wyrazisty, bardziej malarski w charakterze. Dagerotyp, uzyskiwany w jednym egzemplarzu, był też początkowo nieco bardziej elitarny – możliwość wykonywania wielu odbitek z jednej fotografii nie od razu uznana była za zaletę. W 1844 roku Talbot wydał pierwszą książkę, ilustrowaną fotografiami na papierze solnym, uzyskanymi w wyniku naświetlania z negatywu uzyskanego dzięki kalotypii.
Kalotypia Talbota nigdy nie zyskała popularności dagerotypii. Nie pomogło nawet złagodzenie wymagań patentowych – od końca lat 50 wypierana była przez technikę zwaną mokrym kolodionem, która łączyła szczegółowość dagerotypu z procesem negatywowym, wprowadzając zarazem własny zestaw wad.
Frederick Scott Archer – proces kolodionowy
Za wynalazcę techniki kolodionowej uważany jest Frederick Scott Archer, choć równolegle podobne prace prowadził Gustave Le Gray. Syn rzeźnika, pracował jako złotnik i rzeźbiarz. Impulsem do podjęcia prac nad nowym procesem było niezadowolenie z efektów osiąganych za pomocą kalotypii – niski kontrast i rozdzielczość zdjęć kalotypowych były poważnym problemem dla rzeźbiarza, który pragnął uwieczniać swoje dzieła możliwie precyzyjnie. Rozpoczęte w 1848 roku eksperymenty zostały trzy lata później uwieńczone sukcesem i publikacją szczegółów techniki kolodionowej w The Chemist. Archer nie opatentował swojej pracy, co przyczyniło się z jednej strony do szybkiego spopularyzowania jego metody, a z drugiej strony doprowadziło go do śmierci w nędzy tak wielkiej, że rodzinę ratowano po śmierci wynalazcy w 1857 roku publiczną zbiórką i niewielką rentą dla dzieci.
W opracowywanym przez Archera procesie jako podłoże wykorzystano łatwo dostępne i tanie płyty szklane, w przeciwieństwie do powlekanych srebrem płyt miedzianych znanych z dagerotypii i papieru z kalotypii, którego niewielka przeźroczystość pozbawiała detali utrwalany obraz. Płyta była nośnikiem dla emulsji, składającej się z kryształków halogenków srebra (jodku lub później bromku srebra), dla których nośnikiem był kolodion, czyli roztwór azotanu celulozy (nitrocelulozy), eteru i etanolu. Proces przygotowania był mocno uciążliwy – szklaną płytę należało wypolerować i pokryć przygotowanym wcześniej roztworem kolodionu i jodku potasu, możliwie szybko, gdyż roztwór przejawiał tendencję do szybkiego gęstnienia. Następnie mokrą płytę zanurzano w roztworze azotanu srebra, co powodowało powstanie na powierzchni kolodionu światłoczułych kryształków jodku srebra. Tak przygotowaną płytę w zamkniętej kasecie przenoszono do aparatu i natychmiast naświetlano. Po naświetlaniu płyta natychmiast trafiała do wywoływacza (którym był azotan srebra z dodatkiem soli Mohra lub pirogalolu). Wywołaną płytę utrwalano w kąpieli z tiosiarczanu potasu lub, jeśli ktoś miał mocne nerwy, cyjanku potasu. Po wypłukaniu i wysuszeniu uzyskiwano gotowy negatyw, który dla zabezpieczenia pokrywano warstwą ochronnego lakieru. Od rozpoczęcia przygotowania do utrwalenia nie mogło minąć więcej niż 15 minut, co zmuszało fotografów do noszenia wszystkich niezbędnych elementów ciemni ze sobą. Natomiast odbitki z gotowego negatywu można było wykonać na papierze solnym lub albuminowym już bez podobnego pośpiechu. Miały one szczegółowość znaną z dagerotypów.
Mokra płyta była znaczącym krokiem w rozwoju fotografii, ale jej wady nie pozwoliły na upowszechnienie się fotografii wśród osób niezajmujących się nią zawodowo. By to mogło nastąpić, należało usunąć najpoważniejszą wadę, czyli konieczność zamknięcia całego procesu przygotowania i wywołania płyty w ciągu kilkunastu minut.
Richard Leach Maddox – sucha płyta
Pierwsze próby ucywilizowania odbywały się jeszcze w ramach procesu kolodionowego. Różnymi dodatkami przedłużano trwałość płyt z nałożonym kolodionem, osiągając niekiedy trwałość nawet kilku dni, lecz niestety kosztem tego była mocno obniżona czułość tak uzyskanej płyty, co wymagało znacznie (niekiedy nawet dziesięciokrotnie) dłuższego naświetlania. Pokerowym zagraniem było całkowite usunięcie z procesu kolodionu – dokonał tego w 1871 roku Richard Leach Maddox. Używał on początkowo mokrych płyt do fotografowania obrazów mikroskopowych (z zawodu był lekarzem), lecz pary eteru z kolodionu doprowadziły do pogorszenia zdrowia i stały się impulsem do poszukiwań alternatywy. Początkowe próby nie przyniosły zbyt wielu sukcesów, przełomem stało się dopiero użycie żelatyny. Także i Maddox nie zdecydował się na opatentowanie swojego wynalazku, rychło więc pojawili się inni wynalazcy, którzy udoskonalali technikę. Charles Harper Bennett na przykład znalazł metodę podniesienia czułości emulsji poprzez jej podgrzanie, po raz pierwszy także zaoferował gotowe, przygotowywane jeszcze ręcznie, płyty na sprzedaż. Pojawiały się również pierwsze próby tworzenia materiałów czułych na szersze niż dotąd widmo światła (pierwsze materiały światłoczułe były czułe na światło niebieskie).
Do przygotowania emulsji w technice suchej płyty wykorzystuje się azotan srebra i bromek potasu, rozpuszczone w żelatynie. W wyniku procesu powstawała zawiesina zawierające kryształki światłoczułego bromku srebra. Roztwór był podgrzewany w celu podniesienia czułości, a po wysuszeniu i stężeniu cięty był na niewielkie paski, które po wypłukaniu i ponownym rozpuszczeniu wykorzystywano do nałożenia na szklaną płytę. Po jej wysuszeniu można ją było zabezpieczyć i odłożyć do późniejszego wykorzystania. Ponieważ trwałość materiału była spora, była to pierwsza metoda fotograficzna, która umożliwiła fabryczną produkcję gotowych negatywów i przyczyniła się do wyjścia fotografii ze studiów do amatorów. Do tego, by fotografią mógł się zajmować każdy, został już tylko jeden krok.
George Eastman – błona fotograficzna
Uczynił go George Eastman. Wywodząc się z rodziny, w której się nie przelewało, od dzieciństwa ciężko pracował i się uczył. Karierę zawodową zaczął od gońca, później jako chłopak do wszystkiego w firmie ubezpieczeniowej, by w 1874 roku zostać pracownikiem banku. Ta ostatnia posada była na tyle dobrze płatna, że pozwalała już na coś więcej niż wyłącznie utrzymanie rodzeństwa i matki. Przy okazji przygotowywania się do wycieczki do Santo Domingo zakupił swój pierwszy aparat fotograficzny. Była to ciężka kamera na mokre płyty wraz z całym oprzyrządowaniem. Rychło pasja do fotografowania wciągnęła go tak bardzo, że poza pracą poświęcał każdą wolną chwilę na eksperymenty, zmierzające do uczynienia sprzętu mniejszym, a procesu mniej wymagającym. Ponieważ kolodion nie rokował, Eastman skoncentrował się na technice suchej płyty. Udało mu się udoskonalić proces przygotowania płyt żelatynowych do tego stopnia, że w 1880 roku miał już patent na maszynę do ich masowej produkcji. Wkrótce porzucił pracę w banku i w 1881 roku rozpoczął masową produkcję światłoczułych płyt szklanych.
Prawdziwym przełomem jednak były prace nad zastąpieniem szkła jako nośnika emulsji żelatynowej – w 1884 roku wraz z Williamem Walkerem opatentowali pierwszą błonę zwojową na podłożu papierowym. W 1887 roku zastąpił papier celuloidem, tworząc pierwszą nowoczesną błonę fotograficzną, a w rok później świat ujrzał pierwszy masowo produkowany aparat fotograficzny pod nazwą Kodak nr 1, kosztujący wtedy 25 $.
Eastman po raz pierwszy połączył sprzedaż aparatu fotograficznego z usługą i reklamował całość hasłem „ty naciskasz spust, my robimy resztę” – kamera była nabita błoną zwojową, którą po naświetleniu można było oddać do wywołania do firmowego laboratorium. Kolejny produkt, Kodak Brownie, kosztował już tylko 1 dolara i dostępny był dla każdego. Wkrótce nazwa Kodak i charakterystyczne żółte barwy stały się rozpoznawalne na całym świecie, a fotografia naprawdę trafiła pod strzechy. Eastman Kodak przez kolejne 100 lat był jednym z liderów innowacji fotograficznych. Na krawędź zagłady doprowadziła firmę dopiero rewolucja związana z fotografią cyfrową.
Ale to opowieść na kolejne odcinki.
