МИНОБРНАУКИ РОССИИ

     Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

     «Волгоградский  государственный  педагогический университет» 

     Факультет технологии и сервиса

 

     Кафедра ОТД 
 
 

     Отчетная  работа

     по  истории науки и техники:

     разработка  учебного элемента № 22 
 

     на  тему: Создание и развитие светотехники и фотографии 
 
 
 
 
 
 

    Выполнил: студент

                                                    ФТС группы  Т-___

 Проверил: доц. каф. ОТД

         Кисляков В.В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Волгоград 2011 г.

Учебный элемент № 22

Тема: Создание и развитие светотехники и фотографии

Содержание:

• Роль света в области фотографии.
• История создания фотографии
• История появления цветной фотографии

Цель: Изучив данный учебный элемент Вы сможете:

• узнать об истории возникновения фотографии и светотехники;
• узнать принцип создания фотографии;
• узнать о химических процессах, возникающих при создании фотографии;
• узнать о значении фотографии и светотехники в нашей жизни.

 

Материально-методическое обеспечение и  средства обучения:

• глоссарий основных понятий и терминов…………………..….  2 стр.
• краткие сведения из теории……………………………………... 4 стр.
• задания для самопроверки……………………………………….. 17 стр.
• рекомендуемая и дополнительная литература………………….. 21 стр.

 

Глоссарий:

    Фотография – (фр. photographie от др.-греч. φως / φωτος — свет и γραφω — пишу; светопись — техника рисования светом) — получение и сохранение статичного изображения на светочувствительном  материале (фотоплёнке или фотографической матрице) при помощи фотокамеры.

    Негатив – (от лат. negativus — отрицательный), в черно-белой фотографии и кинематографии образованное зёрнами металлического серебра изображение объекта съёмки, в котором почернения фотографические обратны яркостям деталей объекта: чем ярче деталь, тем большим почернением она воспроизведена; в цветной — изображение объекта съёмки, образованное красителями, цвета которых дополнительны к цветам его деталей: жёлтые — к синим, пурпурные — к зелёным, голубые — к красным и т.д

    Дагеротипия – (дагерротипия) — фотографический процесс, способ непосредственного получения при съёмке позитивного изображения.

    Калотипия -  (греч. καλός — красивый, τύπος — отпечаток) способ получения негативного изображения на бумаге, пропитанной светочувствительным раствором, которое использовалось впоследствии для изготовления позитивных бумажных отпечатков.

    Камера-обскура - (лат. camera obscūra — «тёмная комната») — простейший вид устройства, позволяющего получать оптическое изображение объектов. Представляет собой светонепроницаемый ящик с отверстием в одной из стенок и экраном (матовым стеклом или тонкой белой бумагой) на противоположной стенке.

    Лучи  света, проходя сквозь отверстие  диаметром приблизительно 0,5-5 мм, создают перевёрнутоеизображение на экране. На основе камеры-обскуры были сделаны некоторые фотокамеры.

    Гелиографией - непосредственное получение фотографическим путем изображений на литографском камне, стальных пластинках и пр., с которых можно затем делать оттиски.

    Коллодия - (от греч. kollodes — клейкий, вязкий), спиртово-эфирный раствор нитроцеллюлозы, бесцветная прозрачная или слегка желтоватая жидкость с запахом эфира, застывает, образуя тонкую прочную пленку.

    Гидротипия - (от др.-греч. ὕδωρ — вода и τύπος — отпечаток) — фотографический процесс, субтрактивный метод цветной фотографии, использующий в качестве основного способа получения конечного изображения печать водорастворимыми красителями с желатиновых задубленных рельефов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Роль света в области фотографии. 
    
   

 
       Исследование излучения и поглощения света, позволило, в свое время, сделать ряд важных открытий. Сама же световая частица была названа квантом света или фотоном. 
       Химические свойства света были заложены в основу при создании фотографии. 
       Само слово “фотография” - рисование светом, светопись, имеет греческое происхождение (“фото” – свет, “графо” – рисую, пишу). Изобретение фотографии само по себе не является открытием одного человека, очень многие выдающиеся ученые и творцы истории имеют к ней непосредственное отношение. 
       Если углубиться в историю, то предпосылки к изобретению берут свое начало в IV веке до нашей эры и отображены в трудах древнегреческого мыслителя Аристотеля. Это камера-обскура. Уже в те отдаленные времена, было замечено, что луч солнца, проникая сквозь небольшое отверстие в темное помещение, оставляет на плоскости световой рисунок предметов внешнего мира. Предметы изображаются в точных пропорциях и цветах, но, по сравнению с натурой, в уменьшенных размерах и в перевернутом виде. Далее выдающийся итальянский ученый и художник эпохи Возрождения Леонардо да Винчи описал принцип работы камеры-обскура (рис. 1) в своих трудах. 
 

 
Рис. 1 Камера-обскура 

    К середине VIII века камера-обскура значительно  модернизировалась, и редставляла  из себя ящик с двояковыпуклой линзой в передней стенке и полупрозрачной бумагой или матовым стеклом  в задней стенке. Она использовалась в качестве прибора для механической зарисовки предметов внешнего мира. Для этого достаточно было с помощью  зеркала, поставить прямо перевернутое изображение и обвести карандашом на бумаге. 
        В России такое устройство успешно использовалось, с помощью камеры-обскура были документально запечатлены виды Кронштадта, Петербурга, Петергофа других русских городов. В то время она носила название “махина для снимания першпектив”, и была изготовлена в виде походной палатки. Таким образом труд художников был упрощен и появилась “Фотография до фотографии”. Сложилось так, что именно в XVIII веке химия как наука достигла достаточного развития. А ученые ломали головы над тем, чтобы полностью механизировать процесс рисования, научившись не только фокусировать “световой рисунок” в камере-обскуре, но и надежно закреплять его на плоскости химическим путем.

2. История создания фотографии

Дагерротипия

    Первая  попытка получить изображение с помощью камеры-обскуры была предпринята в Англии в 1802 году Гемфри Дэви и Томасом Веджвудом, которые экспонировали в камере обычную бумагу, пропитанную раствором азотнокислого серебра и поваренной соли. С помощью такой бумаги, между волокнами которой образовывался в результате пропитки хлорид серебра, можно было получить изображение различных фигур. Правда, вскоре эксперименты были прекращены, так как экспонирование длилось часами, а изображение получалось малоконтрастным и при рассмотрении на свету полностью исчезало.

    Несколько позже во Франции по разработке методов  получения изображения на светочувствительных  веществах начал свои исследования Жозеф Нисефор Ньепс. Изучая различные  светочувствительные вещества, он обнаружил, что если чистый кристаллический  йод подвергнуть возгонке, а затем  пары его сублимировать на серебряную пластинку, то такая пластинка становится светочувствительной.

    Ж.Н. Ньепс в то время не мог понять, что в этом случае образуется светочувствительное  йодистое серебро. Учитывая то обстоятельство, что изображение получалось при  экспонировании в камере-обскуре  крайне вялым (слабо контрастным), Ж.Н. Ньепс пришел к заключению, что  йод непригоден для получения  изображении окружающих нас предметов.

    Это побудило Ж.Н. Ньепса направить свои усилия по другому пути на исследования асфальта-смолы природного органического  происхождения, который обладал  хорошей растворимостью в некоторых  растительных маслах, например, в лавандовом масле. Светочувствительный асфальт  наносился тонким слоем на цинковую или оловянную пластину, которая  затем экспонировалась в камере-обскуре  с очковой линзой. При действии света асфальт терял растворимость  и становился твердым. В лавандовом масле происходило растворение  асфальта только в участках, где  не действовал свет. Затем после  обработки в лавандовом масле  цинковая пластина травилась азотной  кислотой на определенную глубину и  после этого остатки затвердевшей смолы удалялись с ее поверхности.

    Полученные  на пластине углубления заполнялись  типографской краской с помощью  валика. Прикладывая сверху лист бумаги, можно было получить одноцветное  позитивное изображение. Несмотря на очень  низкую светочувствительность асфальта (выдержка на прямом солнечном свете  достигала 6-8 часов), Ж.Н. Ньепс считал, что предложенный процесс может  быть с успехом применен для изготовления типографских клише картин, рисунков, чертежей. В 1825 году он опубликовал  свое открытие, назвав его гелиографией. Однако предложенный процесс как  чисто фотографический метод  широкого развития не получил. Итак, Ж.Н. Ньепс был первым, кто получил  фотографическое изображение на светочувствительном веществе с  помощью камеры-обскуры.

    В то же самое время в Париже художник-декоратор  Луи Жак Манде Дагерр изобрел  так называемую диораму. Диорама  представляла собой ряд картин на длинной ленте холста, очень больших  размеров, закрепленного на двух вертикальных валах. Перематывая эту ленту  с одного вала на другой, Л.Ж. Дагерр демонстрировал свои пейзажи зрителям: "Дремучий лес в разные часы дня", "Извержения Везувия" и др., применяя при этом разные приемы освещения. Это  было любимое зрелище парижан.

    За  короткий период времени диорама  несколько раз горела, и Л.Ж. Дагерр потратил много усилий на ее восстановление. Одновременно он продолжал искать способ, позволяющий быстрее рисовать такие  большие полотна. Посетив однажды  в Париже оптическую мастерскую знаменитого  оптика В. Шевалье, Дагерр узнал от него об экспериментах Ж.П. Ньепса по изысканию  светочувствительных веществ, позволяющих  регистрировать всякого рода изображения. В 1827 году Дагерр и Ньепс заключили  договор о совместном сотрудничестве. Вскоре, в 1833 году, Ньепс умер, и Дагерр по условиям договора унаследовал оборудование и все дневники экспериментов.

    Повторяя  опыты Ж.Н. Ньепса по возгонке йода на серебряную пластину, при случайных  обстоятельствах Дагерр получил  отчетливое и хорошо видимое позитивное изображение объекта съемки.7 января 1839 года секретарь Парижской академии наук, физик и астроном Доминик  Франсуа Араго доложил об успехах  художника Л.Ж. Дагерра, получившего  с помощью светового луча прочное  изображение на серебряной пластине в камере-обскуре.

    30 июля 1839 года великий химик Гей-Люссак  убедил пэров в том, что изобретение  имеет будущее, и Французская  палата депутатов одобрила закон  о приобретении его в собственность  государства и назначила пожизненную  пенсию не только Дагерру в  сумме 6000 франков в год, но  и наследнику Ньепса сыну Исидору  Ньепсу в сумме 4000 франков.  В августе 1839 году способ был  обнародован и назван дагерротипией. Это выдающееся изобретение легло в основу всего последующего развития фотографии.

    Существо  процесса заключается в том, что  медная пластина, покрытая тонким слоем  серебра, тщательно отполированная до зеркального блеска, помещается в специальный ящик, полированной стороной вниз. Снизу ящика под  пластиной помещается чашка с  кристаллическим йодом. При подогреве  йод начинает возгоняться и пары его сублимируются на полированной серебряной пластине. Йод вступает в реакцию с серебром, и пластина покрывается тонким слоем йодистого  серебра, становясь светочувствительной. Такая чувствительная пластина экспонировалась  в камере-обскуре с очковой  линзой. После экспонирования пластину помещали в тот же ящик, но теперь в чашку вместо йода наливали ртуть. При подогревании она испарялась, в пары ее оседали на поверхности  экспонированной пластинки только в тех местах, где подействовал свет, давая при этом отчетливое позитивное изображение объекта.