Цветофотографические процессы
История цветной фотографии связана с реализацией двух методов цветовоспроизведения. Первый метод получил название прямого или объективного. В нём при формировании изображения акцент делается на стремлении обеспечить условия, непосредственно воспроизводящие цвета окружающих нас объектов. Используя явление интерференции, французы Э. Беккерель и А. Ньепс де Сент-Виктор получили качественное изображение спектра на полированной серебряной пластине, обработанной хлористым серебром. Однако изображение было нестойким и сохранялось только в темноте. Интерференционный метод был обобщён Г. Липпманом, который изготовил цветные фотографии в 1891 г. Он использовал прозрачный чрезвычайно мелкозернистый светочувствительный слой, в котором стоячие волны образуют слоистое отложение серебра, сохраняющее благодаря желатину свою структуру после фиксирования. Второй метод – непрямой, или субъективный. В нём воспроизводятся цветовые ощущения, аналогичные ощущениям, вызываемым реальными объектами съёмки. Этот метод, основанный на трёхцветной теории цветового зрения, собственно был положен в основу цветной фотографии на последующих этапах эволюции фотопромышленности. Практическая реализация рассматриваемой теории для получения цветной фотографии принадлежит английскому физику Дж.К. Максвеллу (1831–1879). Для выделения каждого из трех основных цветов он предложил применить оптические фильтры, а в 1861 г. он впервые продемонстрировал цветное изображение, полученное от одновременного проецирования на экран красного, зелёного и синего диапозитивов, доказав этим справедливость трёхкомпонентной теории цветного зрения и одновременно наметив пути создания цветной фотографии. Дальнейшее развитие данный принцип нашёл в работах Л. Дюко дю Орона (1837–1920), который в 1868 году получил патент на цветные процессы, осуществляемые аддитивным и субтрактивным способами. В 1869 г. он издал книгу «Цветная фотография. Решение проблемы», где высказал идею совмещения в одном фотоматериале всех трех цветоделящих светофильтров в виде трёхцветного растра (цветоделение производится микроскопическими светофильтрами) и проведения в одном эмульсионном слое анализа и синтеза цвета.
Цветофотографические процессы разделяются на процессы, использующие: аддитивный анализ цвета и синтез цвета; аддитивный анализ цвета и субтрактивный синтез цвета; субтрактивный анализ цвета и синтез цвета. В первом случае при растровом способе с расположенного за растром панхроматического слоя получали негатив, после чего печатали диапозитив, который при совмещении с растром обеспечивал получение цветного изображения.
Первый линейный растр (200 линий на дюйм) запатентовал в 1892 г. английский учёный Дж. Джоли. Первые растровые фотоматериалы, так называемые автохромные пластинки, разработаны братьями О. и Л. Люмьер и в 1907 г. выпущены фирмой «Люмьер» (Франция). В 1916 г. были предложены растровые пластинки «Агфа ультраколор» с мозаичным нерегулярным растром из окрашенных частиц гуммиарабика, включённых в коллодий. И наконец, в 1932 г. была выпущена плёнка «Агфаколор», где на пластинке размером 9х12 см. размещалось 100 млн. цветных ячеек.
Ограниченное использование аддитивного способа смешения цветов, позволявшего рассматривать изображения только в проходящем свете или путём проекции на экран, а также высокая стоимость аддитивных процессов, растущие требования к резкости изображения, необходимость одновременного и мгновенного воспроизведения основных цветов (кинематография) заставили обратиться к субтрактивным процессам. Для этого в фотоаппарате за объективом помещали расщепляющее устройство, создававшее три световых потока, которые проходили затем фильтрацию для получения каждого из основных цветов. После этого каждый поток направлялся на отдельный фотоматериал. На следующем этапе полученные изображения превращались в окрашенные позитивы, которые накладывались друг на друга с большой точностью. Совмещение трех изображений осуществляли установкой позитивов в проекторе либо установкой их перед светофильтрами и наложением изображений с помощью зеркал в фотохромоскопе. Разработка и промышленное производство многослойных кинофотоматериалов и новых способов цветографического процесса заменили вышеуказанные методы. Основу субтрактивного анализа и синтеза на многослойных фотоматериалах заложили работы А. Селье, Смита, Шинцеля, Гомолки и особенно Р. Фишера и Г. Сигриста (в 1912 г. они предложили использование красителей при проявлении с цветными компонентами). Система Фишера применяется во всех цветных фотоматериалах в процессе «Кодахром» в варианте с диффундирующими компонентами. С началом промышленного выпуска приблизительно в 1936 многослойного фотоматериала («Агфаколор») цветная фотография стала доступной рядовому фотолюбителю.
В 1935 г. были предложены процесс обращения изображения и фотоматериал «Кодахром», в разработку которого положены работы американцев Л. Маннеса, Л. Годовски и фирмы «Истмен Кодак Компани». Этот трёхслойный материал кроме красно-, зелено- и синечувствительных эмульсионных слоев имел жёлтый слой из коллоидного серебра, который располагался между зелено- и синечувствительными слоями и служил для защиты двух нижних слоев от проникновения синего цвета. «Кодахром» не содержал цветных компонентов в эмульсионных слоях. Каждый слой обрабатывался отдельно (стадийно). К 1960-м гг. «Кодахром» стал наиболее распространённым в мире материалом для цветной фотографии.
Во второй половине XX в. основными производителями цветной негативной плёнки были зарубежные фирмы «Истмен Кодак Компани» (США, 1942), «Анско» (США, 1949), «Агфа» (ФРГ, 1949), «Геверт» (Бельгия), «Агфа-Геверт» (ФРГ, Бельгия, 1964), «Илфорд фото» (Великобритания, 1957), «Феррания» (Италия, 1949), «Коника Корпорейшн», «Фудзифото фильм» (Япония, 1957, 1958) и др. Был начат выпуск цветных фотоматериалов и в СССР (ДС-1, 1946), ГДР («Орвоколор», 1964), Венгрии («Фортеколор», 1971), Чехословакии («Фомахром», 1972).
Одноступенный диффузионный процесс
Применение одноступенного процесса сделало фотографию «моментальной», позволило объединить операции экспонирования фотоматериала и получения готового отпечатка, минуя весьма трудоёмкие операции привычного негативно-позитивного процесса, исключило необходимость лабораторного оборудования для указанного процесса. Первые догадки о возможности применения этого процесса принадлежат Стефенсу и Норрису (1939). Патент на одноступенный диффузионный процесс был получен американцем Э.Лэндом в 1947 году. Суть процесса заключается в том, что одновременно с образованием негативного изображения в светочувствительном слое путём диффузии из него определённых веществ в несветочувствительный приёмный слой в последнем формируется позитивное изображение. Первые фотокомплекты для одноступенного процесса представляли собой чёрно-белый рольфильм. С 1963 г. используется фильмпак для магазинной зарядки фотоаппарата, т.е. плоский листовой фотоматериал. Тогда же был предложен цветной процесс «Полаколор» с отделением фотоматериала. Недостатком материалов 1950–60-х гг. была необходимость отделения позитивной части комплекта. В 1972 г. фирма «Полароид Корпорейшн» (США) разработала и начала выпуск цветного материала без отделения позитивной части (типа «Полароид SX-70»), который произвёл подлинную революцию на любительском фоторынке. В 1981 г. для новой системы «Полароид 600» был предложен материал, отличавшийся большим содержанием серебра, новой сенсибилизацией, имевшей модифицированный слой для улучшения абсорбции света. Разработаны также обращаемые чёрно-белый («Полапан», «Полаграф») и цветной («Полахром») материалы. В 1986 г. «Полароид Корпорейшн» выпустила «Спектр Инстэнт Принт Метериэл» со светочувствительностью 640 ASA. В отличие от материалов типа Х-70 и типа 600 в материале, состоящем из 18 слоев, использовался новый химически принцип формирования изображения жёлтого цвета, позволяющий добиться лучшей цветопередачи. Однако дальнейший прогресс фотографической техники сделал одноступенный диффузионный процесс малопопулярным в любительской и профессиональной среде.
Несеребряные фотографические процессы
Область применения фотографии интенсивно расширялась. Фотографическая фиксация изображения очень скоро нашла своё применение в таких областях, как оперативное копирование и размножение научно-технической документации, её хранение в компактной форме и многих других сферах. Всё это, как следствие, стимулировало необходимость создания новых сред и фотографических процессов, которые исключали бы недостатки сложного галогенидосеребряного процесса, позволяли бы реализовывать запись информации в реальном времени, осуществлять многократную запись с последующим стиранием. К этим требованиям присоединялось стремление ограничить расход весьма дефицитного серебра, не позволяющего к тому же совмещать высокую светочувствительность с высокой разрешающей способностью. Совокупность этих и других факторов подталкивали исследователей к поиску новых путей записи информации, к разработке так называемых бессеребряных процессов. Эти процессы восходят своими истоками к Н. Ньепсу (1826) и цианотипии, служившей для светокопирования штриховых оригиналов (Дж. Гершель, 1842). Из основных бессеребряных процессов следует назвать: электрофотографической (Ч. Карлсон, 1939), фототермопластический, получивший практическое применение в конце 1950-х гг., диазотипный (Грин, 1917), везикулярный (1958), фотохромный (1958), свободно-радикальный, процессы записи изображения на магнитных носителях, процессы, основанные на использовании жидкокристаллических регистрирующих сред.
