Fotografie v kostce
2. 4. 2008
Příběh záznamu světelných obrazů, jejich princip a rozdíl mezi chemickou a elektronickou fotografií. Pokud to bude možné, pokusíme se vyrobit světlocitlivou vrstvu v domácích podmínkách.
Michael: Keep some action!
Pohybuj se!
Michael: I like it.
Tereza: Prostě – zamířit …
Michael: Zaostřit … a cvak.
Tereza: Udělat fotku je tak jednoduché.
Michael: Ale je to opravdu tak jednoduché? Vývoj fotografie je celý příběh!
Michael: Již před jedním tisícem let vysvětlil arabský vědec Alhazen, jak je možné zobrazit Slunce v zatemněné místnosti.
Tereza: Světlo procházelo malým otvorem ve stěně a vytvářelo potom obraz na stěně protější. Právě na tomto principu byla o několik staletí později založena camera obscura.
Michael: “Camera obscura”, což je latinský název pro “temnou komoru”, se stala oblíbenou kuriozitou …
Tereza: … pomocí níž se lidé dívali na slunce, ulici, krajinu …
Michael: Kolem roku 1660 se objevily i přesnosné camery obscury …
Tereza: … které byly vybaveny čočkou, papírovým stínítkem a dokonce primitivním zaostřovacím zařízením.
Michael: And it looked very much something like this.
A vypadaly asi takhle nějak.
Chcete si postavit vlastní cameru obscuru doma? Je to docela jednoduché. Stačí k tomu obyčejná lepenková krabice. Pořádně oblepte její spoje a hrany, aby dovnitř neprocházelo světlo. Do jedné stěny vyřízněte čtvercový otvor pro stínítko. Jako objektiv poslouží lupa. Ta naše má dost velký průměr. Pro objektiv vyřízneme kruhový otvor ve stěně naproti budoucího stínítka. Trochu šikovnosti potřebujete k sestavení těla objektivu. Pro jeho válec stačí tvrdší tmavý papír.
Michael: Family photo …
Rodinná fotografie …
Závěrečná fáze – upevnění stínítka z pauzovacího papíru. A hotovo.
Tereza: Fotoaparát namiřte na jasně osvětlený předmět … Poté pohybujte trubkou … Michaele, ukaž, … abyste získali ostrost obrazu.
Michael: Tak já zaostřím. Mi řekni.
Tereza: Dobrý …
Michael: Dobrý …
Tereza: Na papírovém stínítku sledujete obraz. Abychom lépe viděli, použijeme jako staří fotografové “jeptišku”.
Michael: Tak se podíváme … Hele: strom, baráky, další strom. Funguje to. Tato kamera má všechny vlastnosti moderních aparátů až na to, že lidé v té době nevěděli, jak s ní obrazy zaznamenat.
Uběhlo více než 150 let, než Francouzi Joseph Niepce a Louis Daguerre takovou metodu vynalezli. A tehdy začalo opravdové fotografování.
Tereza: Tady máme mořskou sůl, Michaele.
Teď vám odhalíme tajemství, jak zachytit světelný obraz. Je to vlastně jen trocha důmyslné chemie, jakou objevili Niepce s Dauerrem. Jednou z jejích klíčových látek je dusičnan stříbrný. Zatímco postup podle Niepceho a Daguerra byl časem zapomenut, dodnes slouží jako základ podobná, už 170 let stará metoda Angličana Williama Foxe Talbota.
Michael: Ten namočil papír do vodného roztoku chloridu sodného …
Tereza: … což je obyčejná stolní sůl.
Michael: Pak papír vyndal a nechal ho vysušit.
Tereza: Poté papír položil do vodného roztoku dusičnanu stříbrného.
Michael: This process results in a reaction between sodium chloride and silver nitrate leading to the formation on the paper surface of a thin layer of silver chloride, …
Výsledkem je reakce chloridu sodného s dusičnanem stříbrným. Přitom na povrchu papíru vzniká tenká vrstvička chloridu stříbrného …
Tereza: … což je látka, která na bílém světle tmavne.
Michael: A teď ten trik.
The light energy in the form of photons causes the silver chloride to dissociate, leaving darkened areas of pure silver: The more intense the light, the more photons, the more silver produced, the darker the image.
Energie světla ve formě fotonů způsobí, že se chlorid stříbrný rozkládá a vznikají tmavší místa čistého stříbra. Čím silnější je světlo, tím víc je fotonů, vzniká víc stříbra a tím je i tmavší obraz.
Michael: The problem is when I remove this template and expose the paper to the incoming photons of light, the whole paper will go dark and we won´t see our image. To resolve this problem, I must remove the unexposed silver chloride. And to do this I shall treat it with a water solution of sodium thiolate, Na2S2O3.
Potíž je, když však odstraním tuto šablonu a osvětlím papír fotony dopadajícího světla. Celý papír ztmavne a náš obrázek neuvidíme. Abychom to vyřešili, musíme odstranit neosvětlený chlorid stříbrný. K tomu použiji vodný roztok thiosíranu sodného – ustalovače.
Tereza: A takhle se zaznamenává světlo.
Michael: Vytvořit fotku na papíře, to je ovšem až druhý krok. Tím prvním je samotné fotografování. Ve fotoaparátu mám tento film, který je citlivý na světlo.
Tereza: Když film vyfotíme, musíme ho nechat vyvolat. Vzniká tak negativ. Tedy obrázek, kde je všechno naopak.
Michael: Přes tento negativ se osvítí fotografický papír. A teprve po jeho vyvolání je tu hotová fotka.
Michael: Excuse me, could you take my photo in a front of the astronomical clock?
Promiňte, mohla byste mě vyfotit před Orlojem?
Tereza: Prosím Tě, Michaele, kdo by se dneska trápil s klasickou fotograií a jejím složitým zpracováním? My přece máme foťáky digitální – a dokonce v našich mobilech!
Michael: Počkej …
Digital devices also capture photons of incoming light.
Dopadající fotony světla zachycují také digitální přístroje.
Ale místo citlivého filmu dopadají v digitální kameře na plošku polovodiče, označovaného jako CCD. To je z anglického Charge-Coupled Device.
Tereza: Nebo-li zařízení s vázanými náboji.
Michael: Také CCD využívá k zachycení obrazu jevu zvaného fotoelektrický jev. Fotony dopadají na povrch čipu. Při nárazu do atomu křemíku uvolňují elektrony, které můžeme s pomocí elektrod odvést jako nepatrný elektrický proud.
Tereza: Na stejném principu fungují také sluneční články, které mění sluneční energii na elektrický proud.
CCD má však odlišnou konstrukci. Pod mikroskopem vypadá jako hmyzí oko. I on je složen z malinkých snímacích prvků – pixelů. Dnešní kamery jich mají mnoho miliónů. Proto mluvíme o megapixelech. Ty jsou uspořádány do řádků hustě vedle sebe. Podle intenzity dopadajícího světla se v pixelech uvolní víc nebo méně elektronů. Ty se postupně odvádějí pryč. Vzniklý elektrický proud se zesílí, upraví a zaznamená …
Tereza: Třeba na tuto záznamovou kartu anebo na pásek ve videokameře. A potom už je můžete vypálit na CD, nebo DVD, anebo se podívat přímo na dispeji.
Michael: Hele, Terinko, podívej se, jak vypadáš. To je opravdu megahustý.
První CCD vznikly v laboratořích americké firmy Bell už před čtyřiceti lety. Od 70. let minulého století se používají v televizních kamerách. Od roku 1983 pomocí nich astronomové sledují i ty vzdálenější objekty ve vesmíru. Nejen pozemskými, ale i kosmickými dalekohledy.
Autoři: Vladimír Kunz, Michael Londesborough