Historie fotografických technik. Jana Dannhoferová Ústav informatiky PEF MZLU v Brně Digitální fotografie (DIF)

Transkript

1 Historie fotografických technik Jana Dannhoferová Ústav informatiky PEF MZLU v Brně Digitální fotografie (DIF)

2 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

3 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)

4 Camera obscura První známé vyobrazení camery obscury (Gema Frisius) Camera obscura s objektivem (Johan Zahn)

5 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)

6 Camera lucida (světlá komora) V. Chevalier, Paris (1834) vynálezcem byl angličan William Hyde Wollaston

7 Camera obscura v malířské praxi Paris (1855)

8 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

9 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

10 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!

11 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)

12 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

13 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

14 Heliografie nejstarší dochovaná fotografie 1826 Pohled z okna na dvůr (Niepce)

15 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

16 Daguerrotypické kamery 1839 Giroux (vlevo), Lerebours (vpravo)

17 Daguerrotypické kamery 1845 Daguerrotypická kamera z Rakouska (Voigtländer &Sohn)

18 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

19 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

20 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

21 Kalotypie 1835 První papírový negativ (Talbot)

22 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

23 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

24 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!!!

25 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

26 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

27 Vývoj záznamů na suché desky Suché desky prodávané Eastmanem 1910 H. W. Nicholls, Monte Carlo (negativ suchých desek)

28 Tím problémy nekončí nevyrovnaná citlivost halogenidů stříbra k různým částem spektra (k úplnému vyrovnání došlo ve výrobě desek až v letech , 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)

29 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)

30 Vývoj záznamů na fotografický film 1890 George Eastman drží kameru Kodak No. 2 (tato ranná kamera vytvářela kulaté fotografie)

31 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)

32 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

33 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

34 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

35 Lippmannova fotografie 1891 Jedna z prvních barevných Lippmannových fotografií

36 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

37 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

38 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)

39 Stereofotografie 1849 Stereoskop Davida Brewstera 1920 Stereo kamera a prohlížeč (Jules Richard) 1855 Pohled do stereoskopického prohlížeče

40 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

41 Holografie 1964: Vlak a pták první hologram na světě (E. Leith a J. Upatnieks) 1971 Gabor a jeho holografický portrét

42 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

43 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

44 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

45 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

46 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

47 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

48 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

49 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

50 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

51 Cesty k digitální fotografii Specifikace digitálních kamer Quick Take (zdroj Wikipedia)

52 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

53 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)

54 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) vzdálenost dírky od matnice doba expozice (světelnost dírkové komory = ohnisková vzdálenost / průměr dírky) Vliv tloušťky materiálu na úhel záběru Více informací naleznete na:

55 1979 Dirkon papírový fotoaparát (časopis ABC)

56 Báječný svět lomografie

57 Děkuji za pozornost