Fotogrāfijas vēsture: caurumi digitālajos attēlos

Fotogrāfija kā vide ir mazāka par 200 gadus vecs. Bet šajā īsajā laika posmā vēsture, tas ir pārtapis no neapstrādāta procesa, izmantojot kodīgas ķīmiskas vielas un apgrūtinošas kameras, līdz vienkāršam, taču sarežģītam attēla izveides un koplietošanas līdzeklim tūlītējā veidā. Uzziniet, kā fotogrāfija laika gaitā ir mainījusies un kā šodien izskatās kameras.

Pirmās "kameras" tika izmantotas nevis attēlu radīšanai, bet gan optikas izpētei. Arābu zinātnieks Ibn Al-Haytham (945–1040), kas pazīstams arī kā Alhazen, parasti tiek uzskatīts par pirmo personu, kas izpētīja, kā mēs redzam. Viņš izgudroja camera obscura, pinhole kameras priekštecis, lai parādītu, kā gaismu var izmantot, lai projicētu attēlu uz līdzenas virsmas. Agrākas atsauces uz camera obscura ir atrastas ķīniešu tekstos, kas datēti ar apmēram 400 B.C. un Aristoteļa rakstos ap 330 B.C.

Līdz 1600. gadu vidum, izgudrojot smalki izstrādātas lēcas, mākslinieki sāka izmantot kameru obscura, lai palīdzētu viņiem zīmēt un gleznot sarežģītus reālās pasaules attēlus. Šajā laikā sāka parādīties arī burvju laternas, kas ir modernā projektora priekštecis. Izmantojot tos pašus optiskos principus kā kameras obscura, burvju laterna ļāva cilvēkiem projicēt uz lielām virsmām attēlus, parasti uzgleznotus uz stikla slaidiem. Viņi drīz kļuva par populāru masu izklaides veidu.

Vācu zinātnieks Johans Heinrihs Šulce 1727. gadā veica pirmos eksperimentus ar fotojutīgām ķimikālijām, pierādot, ka sudraba sāļi ir jutīgi pret gaismu. Bet Šulze, izmantojot savu atklājumu, neeksperimentēja, veidojot pastāvīgu attēlu. Tas būtu jāgaida līdz nākamajam gadsimtam.

1827. gada vasaras dienā franču zinātnieks Džozefs Nicefords Niepce izstrādāja pirmo fotogrāfisko attēlu ar kameras aizēnojumu. Niepce novieto gravējumu uz metāla plāksnes, kas pārklāta ar bitumenu, un pēc tam to pakļāva gaismai. Gravējuma ēnainās vietas bloķēja gaismu, bet baltākās zonas ļāva gaismai reaģēt ar plāksnes ķimikālijām.

Kad Niepce ievietoja metāla plāksni šķīdinātājā, pakāpeniski parādījās attēls. Šie heliogrāfi jeb saules nospiedumi, kā tos dažreiz sauca, tiek uzskatīti par pirmo mēģinājumu pie fotogrāfiskiem attēliem. Tomēr Niepce procesam bija vajadzīgas astoņas stundas ilgas gaismas ekspozīcijas, lai izveidotu attēlu, kas drīz izgaist. Spēja "salabot" attēlu vai padarīt to pastāvīgu parādījās vēlāk.

Kolēģis francūzis Luiss Daugers arī eksperimentēja ar attēla uzņemšanas veidiem, taču pirms tam viņam vajadzēs vēl vairākus desmitus gadu viņš spēja samazināt ekspozīcijas laiku līdz mazāk nekā 30 minūtēm un neļaut attēlam pazust pēc tam. Vēsturnieki min šo jauninājumu kā pirmo praktisko fotografēšanas procesu. 1829. gadā viņš nodibināja partnerību ar Niepce, lai uzlabotu Niepce izstrādāto procesu. 1839. gadā pēc vairāku gadu eksperimentiem un Niepces nāves Daguerre izstrādāja ērtāku un efektīvāku fotografēšanas metodi un nosauca to par sevi.

Daguerre dageroreotype process sākās ar attēlu fiksēšanu uz sudrabotā vara loksnes. Pēc tam viņš pulēja sudrabu un pārklāja to ar jodu, izveidojot gaismai jutīgu virsmu. Tad viņš ielika plāksni kamerā un dažas minūtes to pakļāva. Pēc tam, kad attēls bija nokrāsots ar gaismu, Daguerre plātīja plāksni sudraba hlorīda šķīdumā. Šis process radīja ilgstošu attēlu, kas nemainītos, ja tiktu pakļauts gaismai.

1839. gadā Daguerre un Niepce dēls Francijas valdībai pārdeva dagerrotipa tiesības un publicēja bukletu, kurā aprakstīts process. Dagerotipa tips ātri ieguva popularitāti Eiropā un ASV. Līdz 1850. gadam tikai Ņujorkā bija vairāk nekā 70 dagerotipu tipa studijas.

Dagerrototipu trūkums ir tāds, ka tos nevar reproducēt; katrs no tiem ir unikāls attēls. Spēja radīt vairākas izdrukas radās pateicoties angļu botāniķa, matemātiķa un Daguerre laikmeta Henrija Foksa Talbota darbam. Ar sudraba-sāls šķīdumu Talbot sensibilizē papīru. Pēc tam viņš pakļāva papīru gaismai.

Fons kļuva melns, un objekts tika pelēkots. Tas bija negatīvs attēls. No negatīvā papīra Talbot izgatavoja kontaktu izdrukas, mainot gaismu un ēnas, lai izveidotu detalizētu attēlu. 1841. gadā viņš pilnveidoja šo papīra negatīvo procesu un sauca to par grieķu valodas kalotipu - par “skaistu attēlu”.

Līdz 1800. gadu vidum zinātnieki un fotogrāfi izmēģināja jaunus veidus, kā efektīvāk uzņemt un apstrādāt attēlus. 1851. gadā angļu tēlnieks Frederiks Šofers Arčers izgudroja negatīvās plāksnes slapjajai plāksnei. Izmantojot viskozu šķīdumu kolodijs (gaistoša, uz alkoholu balstīta ķīmiska viela), viņš stiklu pārklāja ar gaismas jutīgiem sudraba sāļiem. Tā kā tas bija stikls, nevis papīrs, šī mitrā plāksne radīja stabilāku un detalizētāku negatīvu.

Tāpat kā dagerotipa tips, tipiņos tika izmantotas plānas metāla plāksnes, kas pārklātas ar gaismjutīgām ķimikālijām. Procesā, kuru 1856. gadā patentēja amerikāņu zinātnieks Hamiltons Smits, vara vietā tika izmantots dzelzs, lai iegūtu pozitīvu tēlu. Bet pirms emulsijas žāvēšanas abi procesi bija jāattīsta ātri. Laukā tas nozīmēja pārnēsājamo tumšo telpu, kas bija pilna ar toksiskām ķimikālijām, trauslās stikla pudelēs. Fotografēšana nebija paredzēta sirds vājiem vai tiem, kas ceļoja viegli.

Tas mainījās 1879. gadā, ieviešot sauso šķīvi. Līdzīgi kā fotografēšana ar slapjš plāksni, arī šajā procesā attēla iegūšanai tika izmantota stikla negatīvā plāksne. Atšķirībā no mitrās plāksnes procesa, sausās plāksnes tika pārklātas ar žāvētu želatīna emulsiju, kas nozīmē, ka tās varētu uzglabāt noteiktu laiku. Fotogrāfiem vairs nevajadzēja pārnēsājamas tumšās telpas, un viņi tagad varēja nolīgt tehniķus fotogrāfiju izstrādei dienu vai mēnešu laikā pēc attēlu uzņemšanas.

1889. gadā fotogrāfs un rūpnieks Džordžs Īstmens izgudrota filma ar pamatni, kas bija elastīga, neplīstoša un kuru varēja velmēt. Emulsijas, kas pārklātas uz celulozes nitrāta plēves pamatnes, piemēram, Eastman's, masveidā ražoto kastu kameru padarīja par realitāti. Agrākās kameras izmantoja dažādus vidēja formāta filmu standartus, ieskaitot 120, 135, 127 un 220. Visi šie formāti bija apmēram 6 cm plati un veidoja attēlus no taisnstūra līdz kvadrātam.

35 mm filmu, kuru šodien zina daudzi cilvēki, izgudroja Kodak 1913. gadā agrīno kinofilmu industrijai. 1920. gadu vidū vācu kameru ražotājs Leica izmantoja šo tehnoloģiju, lai izveidotu pirmo nekustīgo kameru, kas izmantoja 35 mm formātu. Šajā periodā tika pilnveidoti arī citi filmu formāti, tostarp vidēja formāta ruļļplēve ar papīra pamatni, kas padarīja to viegli apstrādājamu dienasgaismā. Lokšņu plēve 4–5 collu un 8–10 collu izmēros arī kļuva izplatīta, jo īpaši komerciālajā fotografēšanā, izbeidzot vajadzību pēc trauslām stikla plāksnēm.

Filmas, kuras pamatā ir nitrāti, trūkums bija tas, ka tā bija viegli uzliesmojoša un laika gaitā tai bija tendence samazināties. Kodak un citi ražotāji 1920. gados sāka pāriet uz celuloīda pamatni, kas bija ugunsdroša un izturīgāka. Triacetāta plēve nāca vēlāk un bija stabilāka un elastīgāka, kā arī ugunsdroša. Lielākā daļa filmu, kas tika ražotas līdz 70. gadiem, tika balstītas uz šo tehnoloģiju. Kopš 1960. gadiem želatīna pamatplēvēs tiek izmantoti poliestera polimēri. Plastmasas plēves pamatne ir daudz stabilāka nekā celuloze, un tā nav ugunsbīstama.

1940. gadu sākumā komerciāli dzīvotspējīgas krāsainās filmas tirgū laida Kodak, Agfa un citi filmu uzņēmumi. Šajās filmās tika izmantota modernā krāsu savienošanas krāsu tehnoloģija, kurā ķīmiskais process savieno trīs krāsas slāņus, lai izveidotu acīmredzamu krāsu attēlu.

Tradicionāli foto izdruku izgatavošanai par pamatu tika izmantoti lina lupatu papīri. Drukājumi uz šī šķiedras papīra, kas pārklāts ar želatīna emulsiju, pareizi apstrādāti, ir diezgan stabili. To stabilitāte tiek uzlabota, ja izdrukas tiek tonētas ar sēpiju (brūns tonis) vai selēnu (gaišs, sudrabains tonis).

Papīrs izžūs un zem tā saplaisās slikti arhīvu apstākļi. Attēla zaudēšanu var izraisīt arī augsts mitrums, bet īstais papīra ienaidnieks ir ķīmiskās atliekas ar fotofiksatoru - ķīmisku šķīdumu, kas iegūts, lai noņemtu graudus no plēvēm un izdrukām laikā apstrāde. Turklāt piesārņojums ūdenī, ko izmanto apstrādei un mazgāšanai, var izraisīt bojājumus. Ja izdruka nav pilnībā izmazgāta, lai noņemtu visas fiksētāja pēdas, rezultāts būs krāsas maiņa un attēla zudums.

Nākamais fotopapīra jauninājums bija ar sveķiem pārklāts vai ūdensizturīgs papīrs. Ideja bija izmantot parasto linu šķiedru bāzes papīru un pārklāt to ar plastmasas (polietilēna) materiālu, padarot papīru ūdens izturīgu. Pēc tam emulsiju ievieto uz pamatnes, kas pārklāts ar plastmasu. Ar sveķiem pārklāta papīra problēma bija tā, ka attēls nokrita uz plastmasas pārklājuma un bija jutīgs pret izbalēšanu.

Sākumā krāsu izdrukas nebija stabilas, jo krāsu attēla veidošanai tika izmantotas organiskās krāsvielas. Krāsu pasliktināšanās gadījumā attēls burtiski pazūd no filmas vai papīra pamatnes. Kodahroms, kas datēts ar 20. gadsimta pirmo trešdaļu, bija pirmā krāsainā filma, kas ražoja izdrukas, kas varēja ilgt pusgadsimtu. Tagad ar jaunām metodēm tiek veidotas pastāvīgas krāsu izdrukas, kas ilgst vismaz 200 gadus. Jaunas drukāšanas metodes, izmantojot datoru ģenerētus digitālos attēlus un ļoti stabilus pigmentus, nodrošina krāsu fotogrāfiju pastāvīgumu.

Tūlītēju fotogrāfiju izgudroja Edvīns Herberts Lands, amerikāņu izgudrotājs un fiziķis. Land jau bija pazīstams ar to, ka viņš novatoriski izmantoja gaismas jutīgus polimērus brillēs, lai izgudrotu polarizētās lēcas. 1948. gadā viņš atklāja savu pirmo tūlītējās filmas kameru - Land Camera 95. Nākamo vairāku gadu desmitu laikā Land's Polaroid Corporation pilnveidos melnbaltās filmas un kameras, kas bija ātras, lētas un ievērojami sarežģītas. Polaroid 1963. gadā ieviesa krāsainu filmu un 1972. gadā izveidoja ikonisko SX-70 saliekamo kameru.

Citi filmu ražotāji, proti, Kodak un Fuji, 70. un 80. gados ieviesa savas tūlītējās filmas versijas. Polaroid joprojām bija dominējošais zīmols, bet ar digitālās fotogrāfijas parādīšanos 1990. gados tas sāka samazināties. Uzņēmums bankrotu iesniedza 2001. gadā un pārtrauca tūlītējās filmas veidošanu 2008. gadā. 2010. gadā Neiespējamais projekts sāka filmu ražošanu, izmantojot Polaroid tūlītējās filmas formātus, un 2017. gadā uzņēmums sevi pārveidoja par Polaroid Originals.

Pēc definīcijas kamera ir gaismas necaurlaidīgs objekts ar objektīvu, kas uztver ienākošo gaismu un novirza gaismu un iegūto attēlu filmas (optiskā kamera) vai attēlveidošanas ierīces (digitālā kamera) virzienā. Agrākās kameras, kuras tika izmantotas dageroreotype procesā, izgatavoja optiķi, instrumentu izgatavotāji vai dažreiz pat paši fotogrāfi.

Vispopulārākās kameras izmantoja bīdāmās kastes dizainu. Objektīvs tika ievietots priekšējā kastē. Otra, nedaudz mazāka kaste slīdēja lielākas kastes aizmugurē. Fokuss tika kontrolēts, bīdot aizmugurējo kārbu uz priekšu vai atpakaļ. Attēlu no sāniem var iegūt, ja vien kamera nav aprīkota ar spoguli vai prizmu, lai labotu šo efektu. Kad sensibilizētā plāksne tika ievietota kamerā, objektīva vāciņš tiks noņemts, lai sāktu ekspozīciju.

Pilnveidojis rullīšu filmu, Džordžs Īstmens izgudroja arī kastes formas kameru, kas patērētājiem bija pietiekami vienkārša. Par 22 dolāriem amatieris varēja iegādāties kameru ar pietiekami lielu filmu 100 kadriem. Kad filma bija izmantota, fotogrāfs aizsūtīja kameru ar tajā esošo filmu uz Kodak rūpnīcu, kur filma tika noņemta no kameras, apstrādāta un izdrukāta. Pēc tam kamera tika atkārtoti ielādēta kopā ar filmu un atgriezta atpakaļ. Kā Eastman Kodak Company solīja šī perioda reklāmās: "Jūs nospiežat pogu, mēs darīsim visu pārējo."

Nākamo desmitgažu laikā lielākie ražotāji, piemēram, Kodak ASV, Leica Vācijā un Canon un Nikon Japānā visi ieviestu vai attīstītu galvenos kameru formātus, kas joprojām tiek izmantoti mūsdienās. Pirmo fotokameru, kas izmantoja 35 mm filmu, Leica izgudroja 1925. gadā, bet vēl viena vācu kompānija Zeiss-Ikon 1949. gadā ieviesa pirmo viena objektīva reflektorkameru. Nikon un Canon padarītu maināmo objektīvu populāru un iebūvēto gaismas mērītāju parastu.

Saknes digitālā fotogrāfija, kas radītu revolūciju nozarē, sākās ar pirmās uzlādētās ierīces (CCD) izstrādi plkst Bell Labs gadā 1969. gadā. CCD pārvērš gaismu elektroniskā signālā un joprojām ir digitālo ierīču sirds. 1975. gadā Kodak inženieri izstrādāja pirmo kameru, kas izveidoja digitālo attēlu. Tas datu glabāšanai izmantoja kasešu ierakstītāju un fotoattēla uzņemšanai vajadzēja vairāk nekā 20 sekundes.

Līdz 80. gadu vidum vairāki uzņēmumi strādāja ar digitālajām kamerām. Viens no pirmajiem, kas parādīja dzīvotspējīgu prototipu, bija Canon, kurš demonstrēja digitālā kamera 1984. gadā, lai gan tas nekad netika ražots un pārdots komerciāli. Pirmā ASV pārdotā digitālā fotokamera Dycam Model 1 parādījās 1990. gadā un tika pārdota par 600 ASV dolāriem. Pirmā digitālā spoguļkamera, Nikon F3 korpuss, kas pievienots atsevišķai Kodak izgatavotai atmiņas ierīcei, parādījās nākamajā gadā. Līdz 2004. gadam digitālās fotokameras pārdeva filmu kameras, un tagad dominē digitālās fotokameras.

Blitzlichtpulver Zibspuldzes pulveri Vācijā 1887. gadā izgudroja Ādolfs Mite un Johanness Gaedicke. Agrīnā zibspuldzes pulverī tika izmantots likopodija pulveris (vaskveida sporas no kluba sūnām). Pirmo moderno fotokameras spuldzi vai zibspuldzi izgudroja austrietis Pols Vierkotters. Vierkotters izmantoja ar magniju pārklātu stiepli evakuētā stikla globālā. Stiepli, kas pārklāta ar magniju, drīz aizstāja ar alumīnija foliju skābeklī. 1930. gadā vācietis Johanness Ostermeiers patentēja pirmo komerciāli pieejamo fotofilmu spuldzi - Vacublitz. Apmēram tajā pašā laikā General Electric izstrādāja arī zibspuldzi ar nosaukumu Sashalite.

Angļu izgudrotājs un ražotājs Frederiks Vrattens 1878. gadā nodibināja vienu no pirmajiem fotoapgādes uzņēmumiem. Uzņēmums Wratten un Wainwright ražoja un pārdeva kolodija stikla plāksnes un sausās želatīna plāksnes. 1878. gadā Wratten pirms mazgāšanas izgudroja sudraba-bromīda želatīna emulsiju "nūdeles procesu". 1906. gadā Wratten ar E.C.K palīdzību Mees izgudroja un izgatavoja pirmās panromatiskās plāksnes Anglijā. Wratten ir vislabāk pazīstams ar viņa izgudrotajiem foto filtriem, kas joprojām tiek nosaukti viņa vārdā - Wratten Filters. Īstmens Kodaks savu uzņēmumu iegādājās 1912. gadā.