Говорят, будто эпоха фотопленки завершилась и на смену пленочным аппаратам навсегда пришли цифровые камеры. Цифровая революция проникает повсюду, однако хоронить фотопленку явно рано.

Более того, за последние годы совершенствование качества пленок не только не остановилось, но активизировалось. И хотя наступление эпохи массовой цифровой фотографии неизбежно, объемы продажи фотопленки во многих странах мира растут. И это не парадокс: фотопленка еще долго сможет мирно сосуществовать с «цифрой», расширяя и дополняя возможности получения качественных фотоизображений.

И тут да Винчи!

Фотопленка совсем молода, если сравнивать ее с «фотокамерой», которая, в сущности, известна уже не одну тысячу лет. Камера-обскура, то есть затемненная комната с небольшим отверстием в роли объектива, была знакома еще древним: впервые о ней упоминает Аристотель. В течение многих столетий ею пользовались художники и графики, изучая законы перспективы и композиции и рисуя с ее помощью фотографически точные пейзажи. Существует гипотеза, согласно которой самый первый фотоснимок удалось сделать гению эпохи Возрождения Леонардо да Винчи примерно в 1490 году. Некоторые исследователи загадочной Туринской плащаницы — куска древней ткани с «негативным» изображением человека в полный рост, подозревают, что на этом полотне изображен вовсе не Иисус, как считает церковь, а фотографический автопортрет Леонардо.

Многими открытиями и изобретениями Леонардо обогнал свое время. Но если не принимать во внимание эту экзотическую гипотезу, то практическая фотография возникла сравнительно недавно — только в середине XIX века. Официальной датой зарождения фотографии считается 7 января 1839 года, когда физик Араго сообщил Парижской академии наук об изобретении Луи Жаком Дагером способа фотографии, названного дагеротипией. Этому изобретению предшествовали эксперименты Жозефа Ньепса по фиксированию изображений предметов при помощи света, позволившие еще в 1827 году получить с помощью камеры-обскуры фотоотпечаток городского пейзажа. Для закрепления нерукотворного фотоизображения Ньепсу понадобилось 8 часов экспозиции.

Дагеротипия достигла своего расцвета в 1840—1860-х годах, вскоре став известной по всему миру. Дагеротипы были хрупкими и непрочными, их приходилось дополнительно защищать стеклом. Почти одновременно с Дагером, в 1841 году, запатентовал свой способ «фотогенического рисования» английский ученый Уильям Генри Фокс Талбот. В обоих случаях — в дагеротипии и талботипии — в качестве светочувствительного слоя использовалось йодистое серебро. Дагеротипия сразу давала позитивное изображение, что упрощало процесс фотографии, но не позволяло размножать копии изображения, а в талботипии вначале создавался негатив, с которого можно было изготовить любое количество позитивных отпечатков на бумаге. Любопытно, что оба процесса, хотя и конкурировали между собой, нашли свое практическое продолжение и развитие в современной фотографии.

Технически дагеротипия и талботипия были весьма несовершенны, поэтому вскоре их сменил мокрый коллодионный процесс, предложенный в 1851 г. английским скульптором Фредериком Скоттом Арчером. В некоторых специальных видах фоторабот (например, в полиграфии) этот метод используется по сей день. Суть его в том, что на стеклянную пластинку непосредственно перед фотографированием наносится светочувствительный раствор коллодиона, содержащий йодид калия. Использовать такую пластику можно было только до тех пор, пока она оставалась влажной, то есть практически только в студии.

Низкая светочувствительность и необходимость готовить раствор перед каждой съемкой не позволяли сделать фотографию массовым занятием. Это стимулировало энергичные поиски новых решений. В 1871 г. английский врач Ричард Мэддокс предложил использовать сухие желатиновые бромосеребряные пластинки. Так впервые удалось разделить процесс изготовления пластинок и собственно фотографию. До 1875 года фотосъемка производилась только на одноразовые бумажные и стеклянные фотоматериалы. Но уже в 1880-х годах для получения негативных и позитивных изображений стали применяться готовые фотоматериалы. Можно считать, что именно тогда начался современный период развития фотографии, продолжающийся и сегодня.

Поразительная точность фотографического изображения породила утверждение: «камера никогда не врет». Казалось, что фотография — это бесспорный документ, приемлемый даже для юридических целей. Но вскоре выяснилось, что фотография фиксирует не весь световой спектр, видимый человеком. Поэтому важную роль в развитии фотографии сыграло открытие в 1873 г. немецким ученым Германом Фогелем оптической сенсибилизации эмульсии. Оптическая сенсибилизация расширила спектральную область чувствительности эмульсионных слоев путем введения в них красителей, поглощающих свет волн больших длин, чем галогениды серебра, которые чувствительны только к голубым, синим и фиолетовым лучам. Фогель показал, что добавление в эмульсию, например, желто-красного красителя кораллина приводит к увеличению чувствительности эмульсии к зеленым и желтым лучам. Благодаря этому уже в 1880-х годах большинство выпускаемых фотоматериалов были ортохроматическими, то есть обладали исправленной светочувствительностью, а затем появились изопанхроматические фотоматериалы, у которых светочувствительность выровнена для всех длин волн светового диапазона. Это было важным шагом на пути к современной цветной фотографии.

Появление фотопленки и любительской фотографии

Все эти изобретения, однако, так и не сделали фотографию простым и удобным процессом, доступным каждому. Камеры были громоздкими, а экспозиция фотоснимка требовала как минимум 10 секунд, поэтому первоначально фотографировать могли только профессионалы в специально оборудованных фотостудиях. Для съемки портретов приходилось фиксировать людей перед камерой особыми кронштейнами. Снимаемых просили не моргать и не дышать, чтобы портреты получались четкими и несмазанными.

Но технический прогресс на этом не остановился. Эмульсия, предложенная Ричардом Мэддоксом, позволила делать снимки за 1/25 секунды или даже еще быстрее. А в 1887 году благодаря стараниям американского фотолюбителя Гудвина, подавшего заявку на изобретение под названием «Фотографическая пленка и процесс ее производства», была наконец создана фотопленка.

Признанный пионер фотографии Джордж Истман разработал систему фотографии с использованием ленточной целлулоидной фотопленки: в 1888 году он создал первый фотоаппарат Kodak, предназначенный для массовой любительской фотографии. Уже в названии был сознательно заложен международный потенциал фотографии — «Кодак» легко читается и произносится на большинстве языков. Этот фотоаппарат совершил настоящую революцию, сделав фотографию доступной массовому потребителю не только технически, но и экономически. Катушка фотоаппарата Kodak вмещала пленку, позволявшую сделать до ста экспозиций. Затем отснятую пленку возвращали в компанию Eastman Kodak, где ее проявляли, а негатив помещали на стеклянную пластину для контактной печати того же размера, что и оригинал. Фотоаппарат перезаряжали новой пленкой и возвращали владельцу вместе с отпечатками экспонированной пленки. Эта система легла в основу массового производства фотоуслуг по всему миру, в том числе и в России: первое представительство компании Eastman Kodak открылось в Санкт-Петербурге в самом начале XX века, а среди страстных поклонников любительской фотографии оказалась даже семья Николая II.

В 20-х годах минувшего века в фотоаппарате «Лейка» впервые стали использовать 35-миллиметровую перфорированную кинопленку. По формату она была такой же, как современная фотопленка. В 1935 году появляется трехцветная кинопленка «Кодахром», а уже через год она продается фотолюбителям для производства диапозитивов (слайдов).

Поскольку цветные компоненты для таких пленок добавлялись на стадии проявления, покупатель должен был отсылать отснятую пленку компании Eastman Kodak для обработки, а обратно получал слайды в картонных рамках. Но уже в 1936 году немецкая компания Agfa выпустила в продажу цветную позитивную 35-миллиметровую пленку «Агфаколор», в эмульсии которой уже содержались цветные компоненты, что впервые позволило фотографам самостоятельно обрабатывать цветные пленки и печатать любое количество цветных снимков.

Анатомия фотопленки

Современная цветная фотопленка напоминает многослойный бутерброд, зачастую содержащий не менее полутора десятков различных слоев. Подложкой для этого бутерброда служит гибкая прозрачная пленка толщиной 90−120 мкм. Она изготавливается из триацетата целлюлозы и служит механической основой, на которую нанесены все остальные слои — эмульсионные, чувствительные к свету, а также другие, обеспечивающие пленке необходимые оптические и механические характеристики.

Известно, что получение цветного изображения основано на трехцветной теории зрения, высказанной еще Ломоносовым в 1756 году. Поэтому эмульсия цветной пленки, как правило, состоит из трех основных слоев, содержащих светочувствительные компоненты — зерна галогенидов серебра, а также цветообразующие компоненты — вещества, создающие в процессе проявления пленки изображение соответствующего цвета.

Каждый светочувствительный слой воспринимает воздействие света только своей области спектра — красного, зеленого или синего. В позитивной пленке в каждом из этих слоев образуются соответствующие красители — красный, зеленый и синий. А вот в негативной пленке в каждом из слоев эмульсии образуются изображения противоположного (дополнительного) цвета. Здесь стоит напомнить, что еще Гельмгольц открыл, что у каждого цвета в природе существует дополнительный цвет и при смешении эти два цвета дают белый цвет. Именно это явление и используется в цветном негативно-позитивном фотопроцессе: противоположными (или негативными) здесь являются так называемые дополнительные цвета. Так, после экспонирования и проявления пленки в красночувствительном слое образуется негативное изображение, состоящее из красителя голубого цвета. Соответственно в слоях, чувствительных к зеленому и синему свету, образуются негативные изображения пурпурного и желтого цвета.

Помимо основной зоны чувствительности у каждого из светочувствительных слоев пленки имеются также побочные зоны чувствительности, которые заметно ухудшают цветопередачу. Из-за этого цвета становятся грязноватыми. Самая неприятная проблема — побочная чувствительность к синему свету у красночувствительного и зеленочувствительного слоев. Чтобы эта особенность не ухудшала качество воспроизведения цвета, на пути хода световых лучей между синечувствительным слоем, который всегда располагается первым, и находящимися глубже зеленочувствительным и красночувствительным слоями расположен желтый фильтровый слой. Этот светофильтр отсекает свет синей области, препятствуя образованию паразитных изображений в зеленочувствительном и красночувствительном слоях. После экспонирования необходимость в желтом фильтровом слое отпадает, поэтому при проявлении он обесцвечивается и остается незаметным.

Между подложкой пленки и эмульсионным слоем расположен особый противоореольный слой, предотвращающий отражение света и снижение четкости изображения при съемке контрастных сюжетов. При проявлении пленки непрозрачный противоореольный слой пленки разрушается.

Кроме основных слоев, отвечающих за оптические характеристики пленки, в составе эмульсионного «бутерброда» есть и другие промежуточные слои, улучшающие адгезию (физическую связь) между слоями и повышающие их механическую прочность, а также имеется наружный защитный слой, предохраняющий от повреждений нежную поверхность светочувствительной эмульсии.

Маскирование цветов

Практически все выпускаемые в настоящее время цветные негативные пленки производятся с применением технологии маскирования. Проявленные маскированные негативные пленки визуально отличаются от немаскированных особой оранжевой окраской неэкспонированных участков. Для чего же нужна такая окраска?

В результате проявления в эмульсионных слоях цветной фотопленки образуются три основных красителя — пурпурный, желтый и голубой. В идеальном случае каждый из них должен был бы задерживать ровно треть проходящего через них света видимого спектра. Желтый краситель в идеале должен поглощать только синий свет, пурпурный краситель — только зеленый, а голубой краситель — только красный. Ничего идеального, однако, в природе не бывает: желтый краситель кроме синего света поглощает понемногу еще и зеленый с красным. А поглощающая характеристика голубого и пурпурного красителей оказывается еще более далекой от идеальной. Особенно искажает цветопередачу поглощение синего света пурпурным красителем.

Из-за паразитного поглощения света красителями пленки появляются искажения цветопередачи на отпечатке: синий цвет чернеет, а желтый светлеет, в пурпурном цвете не хватает синего, а в зеленом его слишком много. Столь явные недостатки цветопередачи приходится как-то компенсировать. Вот это-то и делается при помощи встроенной в пленку цветной маски: в составе зеленочувствительного и красночувствительного слоев применяются не бесцветные, а окрашенные цветообразующие компоненты. Для исключения паразитного поглощения пурпурного красителя, образующегося в зеленочувствительном слое, цветообразующая компонента этого слоя имеет желтую окраску, а соответствующая компонента голубого слоя — красноватую. Вместе все эти компоненты и придают маске характерную оранжевую окраску.

Фотопленки, сделанные по такой технологии, называют «маскированными». Принцип действия маски таков: при образовании, к примеру, пурпурного изображения цветообразующая компонента (окрашенная для зеленочувствительного слоя в желтый цвет) расходуется тем больше, чем плотнее изображение. Соответственно, вместе с образованием пурпурного изображения в том же месте происходит и пропорциональное уменьшение плотности желтой окраски слоя. Образовавшееся при этом «минус желтое» изображение синего цвета компенсирует паразитное поглощение синего цвета пурпурным красителем.

Нет предела совершенству

Поиски путей совершенствования фотопленки продолжаются. Чтобы уменьшить зернистость и улучшить параметры резкости изображения, производители фотопленок разрабатывают специальные технологии выращивания кристаллов галогенидов серебра особой формы. При этом каждый производитель пленки идет своим путем, используя собственные фирменные секретные рецепты. В качестве примера таких новых технологий можно назвать применение «структурированных двойных кристаллов» в пленках Agfa, «Sigma-кристаллов» в пленках Fuji, «Т-кристаллов» в пленках Kodak и «кристаллов Centuria» в пленках Konica. Кроме улучшения резкости изображения, фотопленки, сделанные по этим технологиям, значительно дольше сохраняют свои свойства даже при хранении их при комнатной и повышенной температуре, что особенно важно для любителей, не слишком внимательно относящихся к условиям хранения и использования фотопленок.

Производителями фотопленок постоянно применяются все новые секреты и ноу-хау. Например, для улучшения резкости и уменьшения зернистости изображения каждый светочувствительный слой пленок Agfa состоит из трех слоев с низкой, средней и высокой светочувствительностью.

Отличительной чертой выпускаемых ныне пленок Fujicolor является применение четвертого светочувствительного слоя, восприимчивого к голубому свету. Это позволило улучшить верность цветопередачи в зоне зеленых цветов, в которой чувствительность глаза человека максимальна, и оптимизировало передачу цвета при освещении люминесцентными лампами «дневного света». У пленок новой серии Konica Centuria повышена восприимчивость зеленочувствительного слоя к более коротковолновому излучению, что также улучшило цветопередачу при смешанном и люминесцентном освещении.

Не забыта и черно-белая фотография. До недавнего времени она оставалась уделом либо профессионалов, либо опытных фотолюбителей, так как черно-белые пленки приходилось обрабатывать вручную, ведь все современные любительские фотолаборатории предлагают проявку цветных пленок по цветному процессу С-41. Однако в последнее время все больше расширяется выбор черно-белых пленок, рассчитанных на обработку в минилабах по процессу С-41. С их появлением теперь можно в любой любительской фотолаборатории напечатать черно-белые фотографии, а также вирированные, то есть монохромные, но слегка окрашенные в различные тона.

Похоже, прогресс совершенствования фотопленок останавливаться не собирается. Да и сами они, судя по всему, не спешат без боя оставлять цифровой фотографии свою территорию. Профессионалам известно, что пленка хороша как испытанный и надежный инструмент профессиональной и художественной фотографии. Фотолюбители же продолжают использовать цветную пленку как достаточно удобный и доступный миллионам способ получения цветных фотоснимков. А уж там, где необходим объективный фотодокумент, альтернативы пленке пока просто не существует.

Редакция благодарит представительство компании Kodak за содействие в подготовке статьи.

Статья «» опубликована в журнале «Популярная механика» (№3, Март 2004).