Foto

Achtergrond

Een foto is een afbeelding gemaakt door een fotochemische reactie die de indruk van licht vastlegt op een oppervlak dat is bedekt met zilveratomen. De reactie is mogelijk vanwege de lichtgevoelige eigenschappen van zilverhalogenidekristallen. In 1556 ontdekte de alchemist Fabricius als eerste dat licht fotochemisch kan reageren met deze kristallen om de zilverionen (Ag+) te veranderen in elementair zilver (AgO). Naarmate de reactie vordert, groeien de zilveratomen tot clusters die groot genoeg zijn om licht te verstrooien en kleuren te produceren in een patroon dat identiek is aan dat van de oorspronkelijke lichtbron. Fotografie gebruikt dit chemische principe om kleuren- en zwart-witbeelden vast te leggen. Zilverzoutchemie blijft de voorkeursmethode voor het opnemen van beelden van hoge kwaliteit, ondanks de vooruitgang in elektronische technologieën en digitale beeldvorming.

Een van de eerste onderzoekers die fotografische beelden produceerde met behulp van zilverhalogenidechemie was Schultze. Al in 1727 maakte hij metallische zilverbeelden door eerst oplossingen van zilvernitraat en wit krijt te laten reageren en deze oplossingen vervolgens door middel van stencils aan licht bloot te stellen. Het werk van Schultze werd verbeterd door de inspanningen van Louis Jacques Mandé Daguerre, die in 1837 een proces ontwikkelde voor het afdrukken van afbeeldingen op een verzilverde koperen plaat. Dit type gedrukte afbeelding, een daguerreotypie genoemd ter ere van zijn primaire uitvinder, wordt gemaakt door een met zilver beklede koperen plaat te polijsten en schoon te maken en vervolgens de zilvercoating te laten reageren met jodiumdampen om lichtgevoelig zilverjodide te vormen. De met zilverjodide gecoate plaat wordt vervolgens blootgesteld aan licht door de optica van een camera die een beeld op de plaat projecteert en focust. In de daaropvolgende reactie worden de zilverionen gereduceerd tot zilvermetaal. Ten slotte wordt de plaat behandeld met kwik om een ​​amalgaam te produceren. Bij dit type afdruk lijken de aan licht blootgestelde delen van de plaat wit en blijven de niet-belichte delen donker. Het probleem met deze methode was dat er lange belichtingstijden voor nodig waren, omdat de intensiteit van het beeld uitsluitend afhangt van de sterkte van het licht dat het beeld vormt.

In 1841 overwon William Henry Fox Talbot dit probleem door een snellere methode te ontwikkelen die niet volledig afhankelijk was van gereflecteerd licht om het beeld te produceren. Hij ontdekte dat zilverhalogenide op zo'n manier kon worden belicht dat een voorlopig latent beeld werd geproduceerd waarvoor slechts een kleine hoeveelheid licht nodig was. Dit latente beeld zou vervolgens kunnen worden omgezet, zonder extra licht, om een ​​definitief beeld te produceren. Met behulp van deze techniek, bekend als calotyping, was Talbot een van de eersten die beelden met continue toon produceerde. Helaas waren deze vroege beelden na verloop van tijd niet stabiel en donkerder. Gelukkig ontdekte John Frederick William Herschel rond dezelfde tijd dat Talbot zijn werk deed, een manier om afbeeldingen te stabiliseren. Zijn proces, bekend als fixatie, zet onbelicht zilverhalogenide chemisch om in zilverthiosulfaat, dat gemakkelijk van het beeld kan worden gewassen.

De volgende grote vooruitgang in de fotografie kwam met de ontdekking dat bepaalde materialen de gevoeligheid waarmee latente beelden worden gevormd, konden vergroten. Deze verbetering wordt bereikt door de zilverhalogenidekristallen te coaten met chemische middelen, zoals zwavel en goud, die de lichtgevoeligheid van kristallen verhogen. Gelatine, dat jarenlang als fotografisch bekledingsmiddel werd gebruikt, bleek een effectief medium te zijn voor deze lichtgevoelige materialen. In 1888 bedekte George Eastman, de pionier van de moderne filmontwikkeling, gelatine-gedispergeerde zilverhalogenidekristallen op celluloidvellen. Het jaar daarop had Eastman in de handel filmrollen verkocht die waren bereid door nitrocellulose op te lossen met kamfer en amylacetaat in een oplossing van methanol. In de vorige eeuw zijn zowel de filmverwerking als de camera-apparatuur aanzienlijk verbeterd, maar dezelfde basisprincipes worden vandaag nog steeds gebruikt om foto's te maken.

Grondstoffen

Film

Moderne film wordt gemaakt door lichtgevoelige ingrediënten op een flexibel plastic oppervlak te coaten. Dit is een gecompliceerd proces omdat een typische filmrol maar liefst 15 verschillende lagen kan bevatten. De eerste stap in het proces is het kweken van microscopisch kleine zilverhalogenidekristallen uit zilvernitraat- en halogenide-ionen. Nadat de kristallen in oplossing zijn gegroeid tot een bepaalde minimale grootte, worden ze gescheiden en gemengd tot een gelatinebasis. Dit mengsel wordt gewassen om natrium-, kalium- en nitraationen te verwijderen en de resulterende zilverhalogenide/gelatine-emulsie wordt gekoeld en laat geleren. Deze emulsie is zowel licht- als temperatuurgevoelig en moet zorgvuldig worden bewaard. De emulsie wordt later gesmolten en de zilverkorrels worden gecoat met chemische middelen om de gevoeligheid voor bepaalde golflengten van licht te vergroten. In zijn gesmolten vorm wordt de emulsie gecoat op een dragerstructuur, gewoonlijk een polymere film. De originele film die Eastman gebruikte, was gemaakt van cellulosenitraat en was uiterst brandbaar. Moderne film maakt gebruik van materialen op oplosmiddelbasis, zoals cellulosetriacetaat, en geëxtrudeerde materialen, zoals polyethyleentereftalaat. Deze kunststoffen zijn veiliger, sterker en chemisch stabieler. Als alternatief voor plastic film wordt voor sommige speciale fotografie gecoat papier gebruikt.

Een voorbeeld van een daguerreotypiefoto. (Uit de collecties van Henry Ford Mvseum &Greenfield Village, Dearborn, Michigan.)

De daguerreotypie was de vroegste commerciële foto die beschikbaar was voor Amerikanen. De daguerreotypie, genoemd naar de Fransman Louis Daguerre, die dit fotografische proces in 1837 perfectioneerde, werd zonder negatief rechtstreeks op gecoat metaal geproduceerd.

De daguerreotypie was gemakkelijk te maken in het midden van de 19e eeuw. Fotografische platen werden met zilver bekleed, gepolijst met flanel en rottensteen, naar de donkere kamer gebracht om te worden gesensibiliseerd (bedekt met dunne lagen broom en jodium). De beklede plaat werd vervolgens in een plaathouder geplaatst en in een camera belicht. De plaat werd ontwikkeld in een donkere kamer die met de voorzijde naar beneden was geplaatst in een vat gevuld met kwik bij ongeveer 120 ° F (48 ° c C). Vervolgens werd de plaat gefixeerd door deze te wassen met een oplossing van hyposulfiet van soda, waarbij het resterende jodium en bromide werd verwijderd. De plaat werd gewassen en verguld of getint (sommige waren met de hand gekleurd met kleur) voor dat prachtige beeld.

Na 160 jaar blijft de daguerreotypie onovertroffen vanwege zijn helderheid en precisie van het beeld. Sommigen beweerden dat je de haren op het hoofd van het onderwerp kon tellen, terwijl anderen klaagden dat de daguerreotypie niet erg vleiend elke lijn en rimpel onthulde. Deze daguerreotypie is waarschijnlijk gemaakt in opdracht van een moeder om haar geliefde dochter en zoon vlak voor de burgeroorlog te herinneren. Anderen legden op deze vroege Victoriaanse foto's huizen, boerderijen, broers en zussen, arbeiders, beroemde politici, levende en overleden kinderen en zelfs schaars geklede prostituees vast.

Nancy EV Bryk

Een gebruikelijke methode voor het coaten van deze plastic films is om ze in een trog of schaal te dompelen die de gesmolten emulsie bevat. Wanneer de film de trog verlaat, wordt overtollige vloeistof verwijderd door een mesrand of luchtstralen. Een andere coatingmethode voert de film uit onder een trechter gevuld met de emulsie. Terwijl de film onder de trechter doorgaat, wordt de emulsie op de film gedoseerd. Na het coaten wordt de emulsie met rollers gelijkmatig over de film verdeeld en naar een koelkamer getransporteerd waar de emulsie geleert. Ten slotte wordt de film door een verwarmde kamer gestuurd die de emulsie droogt en uithardt. Op deze manier kunnen meerdere lagen op de film worden aangebracht en specifieke coatings kunnen worden toegevoegd om te regelen hoe licht wordt gereflecteerd/geabsorbeerd. Additieven die voor dit doel worden gebruikt, zijn onder meer kleine koolstofdeeltjes, kleurstoffen of colloïdaal zilver. De laatste laag is een gelatine-overcoat, die de film afdicht en de onderste lagen op hun plaats houdt. Over het algemeen geldt:hoe dikker de lagen van de emulsie en hoe groter de zilverkristallen, hoe lichtgevoeliger het beeld. De lichtgevoeligheid wordt gemeten door een getal dat bekend staat als de ASA-classificatie (American Standards Association). Een lage ASA-classificatie betekent dat er meer licht nodig is om een ​​beeld op te nemen; een hoger aantal betekent dat er minder nodig is. Film met een ASA-waarde van 100 (gewoonlijk 100-speed film genoemd) is bijvoorbeeld bedoeld voor gebruik in fel zonlicht of met een flitser. Film met een hogere snelheid, zoals 200 of 400, is meer geschikt voor foto's die binnenshuis of op bewolkte dagen worden gemaakt.

Na de fabricage wordt de film typisch op spoelen gewikkeld en verpakt in lichtdichte containers. Deze containers zijn ontworpen om te worden geopend en in de camera te worden geladen zonder de film aan licht bloot te stellen.

Ontwikkelen en printen van materialen

De chemicaliën die bij de ontwikkeling worden gebruikt, zijn ontworpen om de microscopisch kleine zilveratomen te laten groeien tot zilvercentra die groter genoeg zijn om met het blote oog zichtbaar te zijn. Deze ontwikkelaaroplossingen zijn samengesteld uit reductiemiddelen, begrenzers en conserveermiddelen. Hydrochinon is een veelgebruikt reductiemiddel dat wordt gebruikt voor zwart-witfilm. Bromide-ionen worden vaak gebruikt als weerhouders, die de reactie in de tegenovergestelde richting bewegen. Conserveringsmiddelen worden aan het mengsel toegevoegd om voortijdige oxidatie te voorkomen. In dit opzicht wordt meestal natriumsulfiet gebruikt.

Voor het afdrukken van afbeeldingen is speciaal papier nodig, dat is bedekt met lichtgevoelige materialen. Dit papier is verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten, die variëren in gladheid en glans. Voor afdrukken is ook een vergroter nodig om het formaat van de afbeelding te vergroten en oplossingen voor ontwikkeling en toning, die de intensiteit en kleur helpen regelen. Naast de hierboven beschreven materialen, vereisen ontwikkelings- en drukbewerkingen een verscheidenheid aan apparatuur, zoals trays, meetglaswerk, thermometers, droogschermen, timers, mengemmers en roerbladen en papiersnijders.

Het fabricageproces

Er zijn drie belangrijke stappen bij het maken van een foto:de film aan licht blootstellen, de afbeelding ontwikkelen en de foto afdrukken. Hoewel er andere soorten fotografische films zijn, zoals polaroid- en diafilms, en andere media om foto's te ontwikkelen, zoals film en digitale beelden, wordt hier het algemene proces van het ontwikkelen van 35 mm-film tot fotografische afdrukken besproken.

Belichting

• 1 Zodra de film in de camera is geladen, is deze klaar om te worden belicht. De camera-optiek focust een beeld door de lens en op de emulsiekorrels. De camera regelt het licht door een combinatie van de grootte van de opening in de lens (het diafragma) en de tijdsduur dat het diafragma open blijft (de sluitertijd). Door deze twee factoren te variëren, kan een grote verscheidenheid aan blootstellingseffecten worden bereikt. De reactie tussen de emulsie en het licht vormt een latent beeld op de film. De brandpuntsafstand van de cameralens bepaalt de vergroting van het latente beeld, terwijl de penetratie van licht in de film afhangt van de combinatie van lensoptiek en de chemische eigenschappen van de film. Het gevormde beeld is een negatief, wat betekent dat het tegengesteld is aan hoe het door het oog wordt gezien. Met andere woorden, de gebieden die door licht worden aangeraakt, zijn donker en de niet-belichte gebieden lijken licht.

Ontwikkeling

• 2 Na de belichting wordt de film meestal uit de camera gehaald voor ontwikkeling, er zijn echter speciale Polaroid camera's die gebruik maken van een speciale zelfontwikkelende film. Deze film is uniek omdat hij de mogelijkheid heeft om in ongeveer één minuut een foto te maken zonder enige aanvullende ontwikkelingsverwerking. De beelden die met deze film gemaakt worden zijn echter van mindere kwaliteit dan die gemaakt met standaard 35 mm film. Reguliere film moet een complex ontwikkelingsproces doorlopen om tot een beeld te komen. Bij dit proces wordt de film in een chemisch ontwikkelbad geplaatst om de latente Eenmaal verwijderd uit een camera, wordt belichte film ondergedompeld in een tank met een oplossing van zich ontwikkelende chemicaliën. Deze oplossing reageert met de belichte delen van de film om de lichtindrukken van het latente beeld te versterken. Nadat deze fase is voltooid, wordt de oplossing afgegoten en wordt een stopbadbehandeling bestaande uit verdund azijnzuur aan de tank toegevoegd om te voorkomen dat de film zich overmatig ontwikkelt. Nadat de ontwikkeling is gestopt, kan een fixeermiddel worden toegevoegd om het beeld te vergrendelen. Het voltooide negatief kan dan gewassen en gespoeld worden. De haspel wordt dan uit de tank gehaald en de verse negatieven worden opgehangen om te drogen. afbeelding. Deze stap produceert een negatief beeld, dat vervolgens kan worden gebruikt om een ​​definitieve foto af te drukken.

  Wanneer de film uit de camera wordt verwijderd en uit de beschermende houder wordt gehaald, is voorzichtigheid geboden omdat de niet-belichte delen nog steeds lichtgevoelig zijn. Film wordt verwerkt in speciale donkere kamers, die worden verlicht met veilig rood licht dat de film niet beïnvloedt. Eenmaal in de donkere kamer wordt de film uit de bus verwijderd, op een spoel gewikkeld en in een plastic container bewaard om hem te beschermen tegen licht en fysieke schade. De film kan dan worden ondergedompeld in een tank die een oplossing van de hierboven beschreven ontwikkelchemicaliën bevat. Deze oplossing reageert met de belichte delen van de film om de lichtindrukken van het latente beeld te versterken. Dit proces levert variabele resultaten op, afhankelijk van het type en de temperatuur van de gebruikte ontwikkeloplossing en het niveau van de oorspronkelijke blootstelling aan licht. Nadat deze fase is voltooid, wordt de oplossing afgegoten en wordt een stopbadbehandeling bestaande uit verdund azijnzuur aan de tank toegevoegd om te voorkomen dat de film zich overmatig ontwikkelt. Nadat de ontwikkeling is gestopt, kan een fixeermiddel worden toegevoegd om het beeld te vergrendelen. Het voltooide negatief kan dan gewassen en gespoeld worden. De haspel wordt dan uit de tank gehaald en de verse negatieven worden opgehangen om te drogen.

Afdrukken

• 3 Afdrukken is het proces waarbij een definitief beeld wordt gemaakt van een negatief. Als fotografie de kunst is van het maken van een foto, dan is printen de wetenschap van het maken van een foto. Voor afdrukken is licht, een negatief en afdrukpapier nodig. De lichtbron is een vergroter, die een lens gebruikt om licht door het negatief te focussen en op lichtgevoelig papier te projecteren. Het positieve beeld op dit papier wordt vervolgens ontwikkeld op een manier die vergelijkbaar is met die hierboven beschreven voor het ontwikkelen van negatieven. Ten slotte kan de print op karton of ander dragermateriaal worden gemonteerd. Herdrukken (extra afdrukken van dezelfde afbeelding) kunnen gemakkelijk op een vergelijkbare manier worden gemaakt van het originele negatief of van een eerder gegenereerde afdruk.

Kwaliteitscontrole

Kwaliteitscontrole is een cruciaal onderdeel van het fotografische proces. Tijdens de filmproductie moeten emulsiecoatings vrij zijn van strepen en zeer uniform van dikte zijn om een ​​kwaliteitsfilm te verkrijgen. De chemie is buitengewoon gecompliceerd en is ontworpen om film van hoge kwaliteit te garanderen. Bij elke stap van het filmproductieproces worden verschillende testen gebruikt om ervoor te zorgen dat het eindproduct vrij is van defecten. Soortgelijke zorg moet worden betracht tijdens de ontwikkelings- en drukprocessen om de beeldkwaliteit te garanderen. Belangrijke aandachtspunten hebben betrekking op de juiste concentraties van chemicaliën en de tijd en temperatuur die in de ontwikkeltanks worden gebruikt. Als de oplossingen niet de juiste concentratie hebben, kan de negatief of afgedrukte foto over- of onderbewerkt zijn, wat leidt tot spookbeelden of overbelichte gebieden. Tijdens de verwerking moeten de ontwikkeloplossingen binnen 5° F (-15° C) worden gehouden, anders kunnen de emulsie en de film uitzetten of krimpen en ongewenste patronen op de foto produceren.

De Toekomst

Hoewel fotografie een volwassen technologie is, wordt er nog steeds vooruitgang geboekt in de manier waarop foto's worden gemaakt. Zo heeft Kodak onlangs een op cartridges gebaseerd alternatief voor 35 mm-film geïntroduceerd. Met dit systeem kunnen foto's van verschillende formaten worden gemaakt met dezelfde camera, zowel panoramische als gewone afdrukken. Er worden ook nog steeds verbeteringen aangebracht in de geautomatiseerde processen die worden gebruikt om foto's te ontwikkelen en hebben geleid tot de beschikbaarheid van fotoverwerkingsfaciliteiten van een uur. De echte toekomst van fotografie kan liggen op het gebied van digitale beelden, een computergebaseerde technologie die beelden elektronisch produceert. In de toekomst is het waarschijnlijk dat methoden voor het vastleggen en afdrukken van digitale afbeeldingen de kwaliteit van chemische afdrukken kunnen evenaren. Bovendien biedt computerfotografie vrijwel onmiddellijke resultaten en de mogelijkheid om het uiterlijk van afbeeldingen te manipuleren.