Historie fotografických technik Jana Dannhoferová | Ústav informatiky | PEF MZLU v Brně Digitální fotografie (DIF)
Co nás dnes čeká? • camera obscura (včera a dnes) • vývoj poznatků o vlivu světla na vlastnosti látek • nejstarší reprodukční techniky • další vývoj technik a materiálů záznamu obrazu • mokrý kolodiový proces • vývoj záznamů na suché desky • vývoj záznamů na fotografický film • barevný záznam obrazu • ušlechtilé fotografické tisky • snahy o prostorové zobrazení • vývoj fotografických přístrojů • cesty k digitální fotografii
Camera obscura • CAMERA = místnost, OBSCURA = temný • temná místnost s jedním malým otvorem, kterým procházející svazek paprsků kreslí na protilehlou stěnu převrácený obraz předmětů před otvorem
Princip camery obscury (zdroj Wikipedia)
Camera obscura
První známé vyobrazení camery obscury (Gema Frisius)
Camera obscura s objektivem (Johan Zahn)
Camera obscura v historických datech • 350 let před Kristem – jevu si povšiml již Aristoteles • 1020 – popsána Al-Hazenem (Hassan ibn Hassan) • 1250 – popsána Rogerem Baconem • Codex atlanticus – Leonardo da Vinci popsal vztahy mezi perspektivou a funkcí oka s upozorněním na využití principu camery obscury • 1545 – první známé vyobrazení camery obscury (Gemma Frisius) • 1550 – vsazení čočky (Girolamo Cardan) • 1568 – zavedení clonky (Daniel Barbaro) • 1568 – detailní popis jevu a funkce camery obscury (Giovanni Della Porta, spis Magia naturalis) • 1685 – vliv čoček o různých ohniskových vzdálenostech na velikost promítnutého obrazu a využití matnice (Johan Zahn)
Camera lucida (světlá komora)
V. Chevalier, Paris (1834) – vynálezcem byl angličan William Hyde Wollaston
Camera obscura v malířské praxi
Paris (1855)
Vývoj poznatků o vlivu světla na vlastnosti látek • 1565 – Georg Fabricius objevil chlorid stříbrný • 1614 – Angelo Sala – dusičnan stříbrný v prášku po osvětlení sluncem černá • 1725 – Johann Heinrich Schulze – kašovitá směs křídy a zředěné kyseliny dusičné s přísadou dusičnanu stříbrného účinkem světla fialoví • 1777 – Carl Wilhelm Scheele – vystavení chloridu stříbrného světlu rozloženému hranolem na spektrum docházelo k rychlejšímu zčernání v oblasti modrých a fialových paprsků • 1798 – objevena citlivost některých sloučenin chromu ke světlu
Vývoj poznatků o vlivu světla na vlastnosti látek • 1802 – Thomas Wedgwood a Humphry Davy – impregnovali papír nebo bílou kůži dusičnanem nebo chloridem stříbrným
Thomas Wedgwood
Sir Humphry Davy
Nejstarší reprodukční techniky • techniky tisku z výšky: • dřevořez – známý už v 7. století v Číně (tisk na látku), od druhé poloviny 14. století také v Evropě (hrací karty, ilustrace knih) • dřevoryt – vyvinutý kolem roku 1771 (pod názvem xylografie se využíval ve 2. pol. 19. stol. také k tisku fotografických předloh v časopisech) • techniky tisku z hloubky: • mědiryt – užívaný od poloviny 15. století • techniky tisku z plochy: • litografie (kamenotisk) – vynalezena roku 1798 (nejmladší), časem přešla v průmyslový tiskařský ofset • Litografie svým principem přímo ovlivnila pokusy Josepha Nicéphora Niepceho, které vedly k nejstaršímu fotografickému procesu!
Nejstarší techniky záznamu obrazu • počátky dějin fotografie jsou spojeny se třemi osobnostmi: • Joseph Nicéphore Niepce (heliografie) • Louis Jacques Mandé Daguerre (daguerrotypie) • William Henry Fox Talbot (kalotypie/talbotypie) • další staré techniky: • Gustave Le Gray (voskované negativy)
Heliografie • vynálezcem byl Joseph Nicéphore Niepce (kolem roku 1816) • nejstarší fotografický proces schopný trvalého záznamu obrazu účinkem světla • využívá vlastností přírodního asfaltu, který se účinkem světla utvrzuje a stává se nerozpustným v některých organických rozpouštědlech • práškový asfalt rozpuštěný v levandulovém oleji mohl být nanesen na různé podložky (např. sklo, cín, měď, litografický kámen atd.)
Joseph Nicéphore Niepce
Heliografie • heliografií byly zhotoveny nejstarší známé fotografie • 1822 – zhotovena na skle kopie rytiny papeže Pia VII. jako první fotografie světa, jejíž vznik je doložen (deska se bohužel rozbila) • 1826 – kopie rytiny kardinála d‘Amboise • 1826 – Niepce pořídil na cínové desce pokryté vrstvou asfaltu během osmihodinové expozice nejstarší dochovanou fotografii – Pohled z okna na dvůr
Heliografie – nejstarší dochovaná fotografie
1826 – Pohled z okna na dvůr (Niepce)
Daguerrotypie • techniku uveřejnil jej Louis Jacquese Mandé Daguerre v roce 1839 (ve spolupráci s Niepcem) • první v praxi používaný fotografický postup, který znamenal počátek fotografické éry lidstva • daguerrotypie využívala halogenidů stříbra jako světlocitlivé látky • rozvoj daguerrotypie spojen: • s výrobou portrétního objektivu (J. M. Petzval) • se zvýšením citlivosti daguerrotypických desek pomocí brómu Louis Jacques Mandé Daguerre
Daguerrotypické kamery
1839 – Giroux (vlevo), Lerebours (vpravo)
Daguerrotypické kamery
1845 – Daguerrotypická kamera z Rakouska (Voigtländer &Sohn)
Kalotypie • vynalezl ji William Henry Fox Talbot v roce 1841 (patent) • první rozšířený proces systému negativ – pozitiv • navázal na svůj původní vynález z roku 1835 (fotogenické kresby) • papírový negativ (na bázi jodidu stříbrného) • používala se přibližně do roku 1855 a postupně byly vytlačeny technikou mokrého kolódiového procesu a voskovanými papírovými negativy Gustava Graye
William Henry Fox Talbot
Fotogenické kresby • W. H. F. Talbot prováděl od roku 1834 fotografické experimenty • v roce1835 vynalezl metodu „photogenic drawing“ (fotogenické kresby) • na světlocitlivý papír kladl květiny, části rostlin z herbáře jiné ploché předměty a vystavoval je světelným paprskům • negativní obraz svých stínokreseb mohl pak převést okopírováním na obraz pozitivní • o čtyři roky později metodu vylepšil: • běžný kreslící papír natřel roztikem dusičnanu stříbrného a usušil • pak jej namočil do jodidu draselného a opět usušil • těsně před upotřebením se papír zcitlivil roztokem dusičnanu a kyselinou gallovou, pak se papír vyvolával při světle svíčky • pozitiv se získal kopírováním, přičemž různá délka měla vliv na barevný tón pozitivu od karmínové a purpurové až po hnědočernou
Kalotypie – postup • kalotypie využívala papírových negativů, v jejichž hmotě byl vysrážený jodid stříbrný • exponovaný negativ byl vyvoláván v roztoku stříbrné soli a redukovadla • nevýhody kalotypických snímků: • méně podrobností v kresbě • odrážejí texturu papíru • snížený rozsah světel a stínů • na rozdíl od daguerrotypie umožňovaly vytvářet libovolné množství kopií a byly levnější
Kalotypie
1835 – První papírový negativ (Talbot)
Voskované negativy • techniku vymyslel Gustave Le Gray v roce 1851 • papír nejprve napojil horkým voskem, aby izoloval chemický vliv papíroviny na ostatní lázně (a učinil tak preparát trvanlivější) • po jodování ve zvláštní lázni a po usušení papír zcitlivoval v lázni dusičnanu stříbrného a kyseliny octové • po vyprání v destilované vodě se papír usušil a ve tmě a chladnu udržel svou citlivost minimálně dva týdny • výhoda: • po expozici se nemusel ihned vyvolat, ale stačilo jej zpracovat do dvou dnů! • výrazně usnadnily fotografování na cestách
Mokrý kolodiový proces • za vynálezce se považuje Frederic Scott Archer (1851) • první proces v dějinách fotografie, který úspěšně využil skla jako nosiče světlocitlivých materiálů • kolódium umožnilo být nosičem i pojidlem halogenidů stříbra na skle • velmi rychle nahradil předešlé postupy a využíval se dlouho dobu (přibližně až do r. 1885) • oproti kalotypiím vynikal: • obrysovou ostrostí • větší bohatostí detailů a citlivostí • rozsáhlejší stupnicí polotónů Frederic Scott Archer
Mokrý kolodiový proces • Výhody: • výrazné zkrácení expozičního času na jednotlivé vteřiny • pokles finančních nákladů • snížení možnosti otravy • Nevýhody: • desky musely až do expozice zůstat vlhké! (připravovaly se těsně před fotografováním) • výsledný formát shodný s velikostí desky (stále není možné zvětšovat) • využívaná směs byla vysoce hořlavá a výbušná!!!
Pozitivní materiály éry mokrého kolodiového procesu • negativní obraz byl umístěn na průhledné sklo, následně byl kopírován na pozitivní, původně slaný, později albuminový papír • slané papíry • za vynálezce považován W. H. F. Talbot (1834) • negativ se kopíroval kontaktem na slunci, ustaloval v horkém roztoku chloridu sodného, tónoval chloridem zlatitým • albuminové papíry • za vynálezce považován L. D. Blanquart-Evrard (1850) • základní pozitivní materiál druhé poloviny 19. století
Vývoj záznamů na suché desky • vynálezcem suchých želatinových desek byl v roce 1871 Richard Leach Maddox • želatina se osvědčila jako výborné pojivo, které udržuje mikrokrystalky halogenidů stříbra v jemně rozptýlené formě, fixuje jejich polohu a zabraňuje shlukování • 1873 – zahájen prodej tekuté želatinové emulze • 1878 – zahájen prodej suchých listů s emulzí (firmou Liverpool Dry Plate Company) • 1879 – strojová výroba želatinových desek • 1879 – patentován bromidostříbrný želatinový papír
Vývoj záznamů na suché desky
Suché desky prodávané Eastmanem
1910 – H. W. Nicholls, Monte Carlo (negativ suchých desek)
Tím problémy nekončí • nevyrovnaná citlivost halogenidů stříbra k různým částem spektra (k úplnému vyrovnání došlo ve výrobě desek až v letech 1905-1906, H. W. Vogel – sensibilace fotografických desek) • v balení desek nebyla původně udávána citlivost (1894 – Julius Scheiner zkonstruoval senzitometr a zavedl stupnici k měření citlivosti fotografických materiálů, stupně Scheinerů)
Vývoj záznamů na fotografický film • 1884 – stahovací film (Georg Eastman, W. H. Walker) (z papírové podložky se vyvolaný a ustálený negativ za vlhka přenášel na sklo, kde zaschl) • 1889 – patent na nanášení citlivé vrstvy na film z celuloidu firma Kodak vylepšila svoji kameru pro roli filmu • 1894 – patent na pokrytí filmu pruhem papíru po celé délce filmu, na zadní straně papíru byla napsána čísla pořadí záběru • 1910 – Eastmanova firma KODAK vyrábí 2/3 světové produkce svitkových filmů
Produkty firmy Kodak: film (1884), kamera (1888)
Vývoj záznamů na fotografický film
1890 – George Eastman drží kameru Kodak No. 2 (tato ranná kamera vytvářela kulaté fotografie)
Barevný záznam obrazu • nejprve nepřímo pomocí kolorování anilinovými barvivy • poznatky z daguerrotypie – chlorid stříbrný za určitých okolností dává obraz s nádechem barev z reálného světa (trvanlivost záznamů však nepřesáhla týden) • 1861 – J. C. Maxwell experimentoval s barevnými filtry (položil základy aditivnímu míchání barev) • 1868 – L. D. du Hauron • patentován vynález barevné fotografie, kterou tvořily tři dílčí záběry pomocí žlutého, červeného a modrého filtru • složením všech tří dílčích záběrů na sebe v přesném zákrytu vznikl při promítání barevný obraz • 1891 – první využitelný přímý způsob barevné fotografie (Gabriel Lippmann)
Tříbarevná fotografie • vzácně dochovaná metoda barevného záznamu • teoreticky popsána Maxwellem, poprvé prakticky realizována Hauronem • značné technologické problémy při přenosu tří černobílých obrazů na jeden (až rozšíření počítačů umožnilo rekonstrukci většiny těchto záznamů do reálných barevných fotografií) • sami fotografové většinou všechny své snímky v barevné variantě za svého života neviděli
Tříbarevná fotografie • každý tříbarevný negativ se skládal ze tří černobílých negativů vyfotografovaných přes modrý, zelený a červený filtr, jejichž složením vznikl výsledný barevný obraz (snímky byly nejprve promítány ze tří projektorů s příslušnými barevnými filtry, později byly tónovány v barvě odpovídající snímacímu filtru a promítány najednou v zákrytu)
Zdroj: sechtl-vosecek.ucw.cz
Lippmannova fotografie • barevná reprodukce zaznamenává úplnou informaci o spektrálním složení barev originálu • využil jevu interference světla (místo barviv použil vlnovou délku světla) • objevil závislost mezi elektrickým potenciálem rtuti a jejím povrchovým napětím • problémy: • nízká citlivost • práce s nebezpečnou rtutí • v roce 1918 obdržel za svůj objev Nobelovu cenu Gabriel Lippmann
Lippmannova fotografie
1891 – Jedna z prvních barevných Lippmannových fotografií
Další vývoj barevného obrazu • autochrom (1904) • byl prvním komerčně nabízeným barevným materiálem (Louis Lumiere) • autochrom byl inverzní rastrový aditivní systém, rastr byl tvořen nepravidelně rozptýlenými škrobovými zrnky na rubu skleněné desky zbarvenými modře, zeleně a červeně • exponovalo se přes sklo, citlivost velmi nízká • vybělovací proces • působením světla se některá barviva v citlivé vrstvě vybělují • stal se základem pro inverzní pozitivní proces • vícevrstvé barevné materiály • založené na subtraktivním způsobu míchání barev a na barvotvorném vyvolávání • barevné filmy uvedly současně KODAK (Kodachrome, Ektachrome) a AGFA (Agfacolor) ve 30. letech 20. století • barevné filmy systému negativ – pozitiv • byly vyvinuty až během 2. světové války
Ušlechtilé fotografické tisky • soubor technik, které využívají citlivosti dichromanových solí ke světlu a utvrzování želatiny produkty rozkladu těchto solí (základem jsou tzv. chromované klihoviny) • u některých technik mohly soutisky vyvolat barevný vjem • obraz má formu jemného reliéfu, který vzniká bobtnáním neutvrzené želatiny ve studené vodě nebo jejím vymytím v teplé vodě • reliéf se může využít jako matrice k tisku obrazu nebo se obraz může zviditelnit vybarvením klihovinové vrstvy • mezi ušlechtilé fotografické tisky patří (dle obliby): • olejotisk • gumotisk • bromolejotisk • uhlotisk (pigment) – nejstarší pozitivní proces • carbro a další
Stereofotografie • snahy o prostorové zobrazení • stereofotografie je založená na zobrazení a prezentaci dvojic snímků upravených tak, aby při prohlížení vznikal prostorový vjem (iluze hloubky v obraze) • dvojice snímků se pozoruje samostatně levým a pravým okem a obrazy se spojí do jednoho prostorového vjemu • 1835 – Sir Charles Wheatstone popsal teorii stereoskopického vidění a sestrojil první přístroj (stereoskop) • 1851 – Sir David Brewster sestrojil čočkový stereoskop vhodný k pozorování stereoskopických fotografií (byl mnohem menší a vyvolal velkou vlnu zájmu o stereofotografii)
Stereofotografie
1849 – Stereoskop Davida Brewstera
1920 – Stereo kamera a prohlížeč (Jules Richard) 1855 – Pohled do stereoskopického prohlížeče
Holografie • další metoda související s prostorovým vjemem • způsob založený na interferenci světla • holografie je vyspělá forma záznamu obrazu, která umožňuje zachytit jeho trojrozměrnou strukturu na dvojrozměrný obrazový nosič (informace jak o intenzitě, tak o fázi světla odraženého od předmětu) • v roce 1948 objeven D. Gaborem a oceněn Nobelovou cenou • výhody: • velká hloubka zobrazované scény • širší úhel pozorování • přesvědčivost rekonstrukce
Holografie
1964: Vlak a pták – první hologram na světě (E. Leith a J. Upatnieks)
1971 – Gabor a jeho holografický portrét
Hologramy v dnešní době • zabezpečovací prvky bankovek, dokumentů a výrobků, které mají chránit před paděláním • zpřístupnění vzácných archivovaných předmětů široké veřejnosti • v marketingu a reklamě, na obalech výrobků
Holografické produkty firmy Optaglio
• (více informací o holografii na www.holophile.com)
Vývoj fotografických přístrojů • přístroje pro první fotografické procesy • fotografické přístroje mokrého kolodiového procesu • fotografické přístroje pro zavedení suchých desek • profesionální ateliérové • cestovní • fotografické přístroje s nástupem amatérského hnutí • sklopné komory na desky a film • vzpěrové komory na desky a film • zásobníkové a detektivní komory • skříňkové komory (boxy) • zrcadlovky • jednooké, dvouoké • stereoskopické • fotografické přístroje maloformátové a panoramatické • přístroje pro barevnou fotografii • přístroje pro okamžitou fotografii
Přístroje pro první fotografické procesy • první vyráběné fotoaparáty byly pro proces daguerrotypie (vyráběl je Alphons Giroux) • posupně zdokonalovány (zaostřování, složitelnost fotoaparátu, zrcadlo nebo hranol pro pozorování)
1839 – Daguerrotypická komora: dvě do sebe světlotěsně zasunovatelné skřínky s objektivem zasazeným do přední stěny
1840 – Chevalierův Le grand Photographe: v pevné skříňce se zaostřovalo předozadním pohybem matnice, doostření se pak provádělo na objektivu pastorkem s hřebenem
Přístroje pro první fotografické procesy
1841 – P. W. F. Voigtlander podle návrhu J. M. Petzvala, ve své době výjimečné řešení představovala celokovová komora kuželovitého tvaru na okrouhlé desky
1851 – Lewisova daguerrotypická kamera: zaostřovalo se posuvem objektivu v tubusu
• některé přístroje byly opatřeny zrcadlem nebo hranolem ke stranovému převrácení obrazu, • nepřevrácený obraz byl pozorován shora (jako u camery obscury) na matnici, pod níž bylo zrcadlo sklopné pod úhlem 45 stupňů
Přístroje morkého kolodiového procesu • pracovaly se skleněnými kolodiovými negativy • byly konstruovány vesměs jako měchové v dřevěné kostře • zadní rám byl posunovatelný po výtahu, nesl matnici, která byla vyměnitelná za vysouvací kazetu • v dolní části mívaly kazety pro mokrý kolodiový proces žlábek, kam ústily zbytky z roztoku stékající z desky exponované ve vlhkém stavu • pro práci mimo ateliér se používaly skládací třínohé stativy
1847 – kamera Edwarda Anthonyho
Přístroje pro zavedení suchých desek • ateliérové • měchová komora s dlouhým výtahem (pro objektivy s delším ohniskem) • zaostřovalo se posuvem matnice • Přední rám někdy opatřen úchyty pro upevnění sukna (pomáhalo fotografovi při zaostřování) • expozici určovala pneumatická závěrka, ovládaná pomocí balónku spojeném se závěrkou hadicí • sloupový stativ se samosvorným šnekovým převodem ovládaným klikou • cestovní • přizpůsobeny pro fotografování v exteriéru • v Evropě se rozeznávaly konstrukce anglického, francouzského a německého typu
Cesty k digitální fotografii • 1955 – k počítači se připojil první monitor • 1957 – první případ, kdy počítač zaznamenal a zpracoval obrazový záznam (americký Národní ústav pro standardizaci, R. A. Kirsch nasnímal fotografii svého syna) • 60. léta 20. století – nejvýraznější úspěch ve zpracování elektronických snímků (NASA) • 1979 – systém Response 300 izraelské firmy Scitex umožňoval části fotografií měnit a vytvářet montáže • 1982 – firma IBM uvedla na trh první PC počítač • 1984 – firma Apple představila Macintosh (první počítač využívající grafického rozhraní, rozvoj DTP) • 1985 – první relativně levné skenery
Cesty k digitální fotografii • 1980 – prototyp přístroje Sony Mavica (MAgnetic Video CAmera), analogový záznam se ukládal na magnetický kotouč (první spotřebitelský produkt, který k záznamu obrazu používal polovodičový prvek – senzor CCD) • 1990 – fotoaparát M-Line Monolith se zadním skenerovým dílem k záznamu obrazu • 1991 – na veletrhu CeBIT představen fotopřístroj DigiCam (digitální fotokamera první generace) kalifornské společnosti Dycam
Digitální kamera firmy Dycam
Cesty k digitální fotografii • 1992 – DigiCam Classic HR (High Resolution) • 1993 – Quick Take 100 firem Apple a Kodak (poměrně levný a barevný digitální přístroj, standard, jehož se chytili i ostatní výrobci)
Quick Take 200
Cesty k digitální fotografii
Specifikace digitálních kamer Quick Take (zdroj Wikipedia)
Cesty k digitální fotografii • V roce 1993 byly zřetelně naznačeny cesty dalšího vývoje! • 1994 – na výstavě Photokina již nabídka několika desítek digitálních fotopřístrojů od mnoha výrobců • 1995 – první spotřebitelský fotoaparát s LCD displejem na zadní straně • 1996 – první fotoaparát zapisující na karty Compact Flash (Kodak DC-25) • 1998 – obecné přijetí digitální fotografie jako přirozeného partnera klasického způsobu fotografování • 2002 – profesionální digitální fotoaparát Canon D60 uplatnil jako nosič záznamu paměť CMOS • Více informací o vývoji digitálních kamer naleznete na www.digicamhistory.com.
Camera obscura a dnešní doba Zapomeňte na dokonalé objektivy, přesné hledáčky a elektronické závěrky. Zapomeňte vůbec na fotoaparát tak, jak ho znáte, a objevte svět dírkových komor. Svět tvůrčí svobody, imaginace a experimentu, který mění pohled na realitu. Neexistuje totiž přirozenější a zároveň magičtější fotografická technika.
(David Balihar)
Camera obscura v praxi • velikost dírky a tlousťka materiálu ovlivňuje
expoziční dobu a ostrost výsledného snímku (dírka co nejmenší, materiál co nejtenší) • problémy, které je třeba řešit: – citlivost materiálu (fotopapír, pozitivní polaroidový fotopapír, svitkový nebo plochý film)
• Vliv tloušťky materiálu na úhel záběru
– vzdálenost dírky od matnice – doba expozice (světelnost dírkové komory = ohnisková vzdálenost / průměr dírky) Více informací naleznete na: http://www.paladix.cz/clanky/camera-obscura-v-praxi.html
1979 – Dirkon – papírový fotoaparát (časopis ABC)
www.pinhole.cz/cz/pinholecameras/
Báječný svět lomografie
www.lomography.com
Děkuji za pozornost
