1.6   Портативная и скоростная фотография, кинематограф

ПУНКТ 1.5

Русский фотограф Левицкий внес принципиальное изменение в конструкцию фотоаппарата, снабдив его мехом, что позволило значительно сократить его габариты и вес.

Т. Скайф сконструировал миниатюрную камеру, имеющую значительную светосилу, которую можно считать портативной.

Первые фотографии, полученные Тальботом, были сделаны на фотопластинках площадью 6,45 см.кв. Однако его камеру нельзя назвать моментальной, так как требовалось длительное время экспозиции. Напомним: выдержка при съемке у Ньепса (1826 г.) равнялась 8 часам, у Дагерра (1837 г.) – 30 минутам, у Тальбота (1841 г.) – 3 минутам, при мокроколлодионном способе (1851 г.) – 10 секундам.

Появление желатиновых эмульсий привело к снижению длительности экспозиции до 1/200 секунды, а это толкало изобретателей к совершенствованию фотографической техники, поиску новых способов отработки коротких выдержек. Именно повышение светочувствительности эмульсии привело к созданию нового направления в фотографии – скоростной фотосъемке, которое со временем переросло в кинематограф.

Английским фотографом Эдвардом Джеймсом Майбриджем, который в 1850 году осел в Соединенных Штатах, сконструирован один из первых затворов для фотокамер. Затвор использовался им для фотографирования скачущих лошадей; при этом требовалось, чтобы затвор срабатывал быстрее, чем за 1/1000 с. Майбридж изобрел свою систему съемки (рис. 13). Параллельно движущемуся объекту он расставлял в ряд несколько фотоаппаратов с электромагнитными затворами. От каждого затвора на пути объекта была протянута нить. Предположим, Майбридж фотографировал всадника. Конь задевал ногами одну за другой нити. Каждый раз срабатывал очередной фотоаппарат. Получались снимки последовательных фаз движения. Так, еще до изобретения кинематографа светопись раскрыла механику движения человека и животных. Кинематограф впоследствии подтвердил свидетельство фотографии [10].

Рис. 13 – Схема прибора Майбриджа для изучения движения посредством фотографии

Существует легенда, что к фотографированию движения Майбриджа привело, пари между двумя богатыми американцами, поспорившими, касается ли лошадь при галопе земли в определенный момент или нет. с тех пор Майбридж изо всех сил пытался запечатлеть именно это мгновение.

Занимаясь изучением движения, Майбридж изобрел первый проекционный аппарат, который он назвал зоопраксископом. В конструкции использовалась стеклянная катушка, на которой были намотаны картинки различных фаз движения на прозрачной основе. Он и тут использовал любимую тему – лошадь в галопе.

В России поручик Измайлов создал фотоаппарат, рассчитанный на быструю смену фотопластинок. Аппарат имел револьверный барабан в сочетании с системой магазинного ружья. В магазине помещалось до 70 пластинок.

Опубликованные Майбриджем серии фотографий движущейся лошади, принесли ему мировую известность, и привели к многолетнему сотрудничеству с Этьенн Жюль Марейем, который к этому времени серьезно занимался изучением движения человека, животных и птиц. Он официально считающегося автором первых фотографий, которые фиксируют отдельные фазы движения через короткие интервалы реального времени (несмотря на то, что идея Измайлова предвосхитила замысел Марея). Марей предложил название хронофотография. Это название и по сей день служит для обозначения целой специализированной области в фотографии.

Русский фотограф из Витебска С. Юрковский создал первый в мире «моментальный затвор» (рис. 14). Чертежи и подробное описание этого оригинального устройства опубликовал петербургский журнал «Фотограф».

Рис. 14 – Моментальный затвор Юрковского

На Всероссийской промышленно-художественной выставке в Москве с большим успехом демонстрировалась «гибкая смоловидная пластина, по своей плотности и прозрачности соответствующая стеклу», разработанная петербургским фотографом И. Болдыревым. Газета «Всероссийская выставка» рассказала, что пластина Болдырева «эластична настолько, что ни свертывание в трубку, ни сжимание в комок не могут заставить ее искривиться или поломаться. Одинаково мало подвержена порче от жары, холода и воды. Остается такой же прозрачной и эластичной» [9]. Но это открытие нашего соотечественника осталось в то время незамеченным, хотя и вело к революционным изменениям в фототехнике.

Марей продемонстрировал фоторужье (рис. 15) для последовательной съемки фаз быстрого движения – предшественника киноаппарата. Фотографическое ружье является самым ранним хронофотографическим прибором Марея. Его конструкцию он задумал еще до знакомства с фотографиями Майбриджа, как это явствует из его письма главному редактору журнала «La Nature» от 26 сентября 1878 года [10].

Рис. 15 – Фоторужье Марея

Ружье было предназначено прежде всего для изучения птичьего полета. Серийные снимки полета чаек, которые Марей сделал в Неаполе, он продемонстрировал в Академии наук 27 марта 1882 года. Одновременно он демонстрировал и синтез движения с помощью фенакистископа (вид стробоскопического диска), в который он поместил полученные снимки.

На рис. 16 представлена конструкция фотографического ружья, подробно описанного в журнале «La Nature» от 22 апреля 1882 года. 1 – общий вид. В стволе помещен объектив, в затворе – часовой механизм, приводящий в движение ротационный секторный затвор и шаговый механизм поворота зажима с фотографической пластинкой. 2 – открытый зажим фотографической пластинки с шаговым механизмом. 3 – кассета, позволяющая менять пластинки при дневном освещении

Рис. 16 – Конструкция фоторужья Марея

Сначала съемка велась на круглую вращающуюся пластинку, потом – на неподвижную пластинку через вращающийся обтюратор с тремя прорезями. В 1883 году он научился получать на одной пластинке десять-двенадцать фаз быстрого движения, «совершенно не сливающихся между собой». А еще через несколько лет создал хронофотограф, в котором вместо пластинки использовалась «гибкая лента светочувствительной бумаги» (прототип кинопленки).

Фотографическое ружье Марея имеет все основные признаки кинематографического прибора – съемка выполняется единственным объективом на чувствительный материал, который передвигается посредством прерванного движения и в момент экспонирования находится в состояние покоя, в то время, как при транспорте закрыт вращающимся затвором. Осуществление идеи Марея от 1878 года было обусловлено также и тем, что в то время уже существовали сухие пластинки из желатина, которые благодаря своей чувствительности и легкому манипулированию поддержали успех конструкции Марея. Использованная фотопластинка, разумеется, ограничивала возможности прибора. Ее инерция, обусловленная сравнительно большой массой, ограничивала частоту изображения до 12 снимков в секунду. Более того, это были очень маленькие изображения, что при том качестве чувствительных эмульсий вызывало затруднения при анализе снимков. Увеличение формата вело бы опять же к увеличению инерционных масс и снижению частоты.

Юрковский опубликовал описание моментального затвора – «затвора при негативной пластинке» более совершенной конструкции, чем предложенный им в 1882 г. Он разработал «шторно-щелевой отсекатель света», принцип которого сохраняется в аппаратостроении до наших дней. К сожалению, затвор Юрковского не получил распространения.

Джордж Истмен получил патент на новую систему фотографирования, в которой использовались роликовая фотопленка на бумажной подложке и кассета, разработанная Д. Истменом и В. Уолкером. Кассета заряжалась пленкой в темном помещении и прикреплялась к фотоаппарату, сконструированному для съемки на фотопластинки, в виде дополнительной приставки.

Г. Гудвин подал заявку на патент на способ изготовления прозрачной гибкой целлулоидной пленки. Подложка изготавливалась путем полива раствора нитрата целлюлозы на гладкой поверхности (например, на стекле). В дальнейшем это изобретение дало мощный толчок для развития портативной фотографии и кинематографии.

Д. Карбут из Филадельфии изготовил пленку с гибкой прозрачной подложкой путем нанесения желатиновой эмульсии на тонкие целлулоидные полосы. Такая подложка была слишком толстой, чтобы быть гибкой. Требовались достаточно гибкая подложка и роликовый держатель для пленки (кассета).

Истмен запатентовал портативную фотокамеру, в которую помещалась кассета с роликовой фотопленкой. Вначале использовалась фотопленка на бумажной подложке с отделяемым фотослоем. После обработки эмульсия с трудом отделялась от бумажной основы, закреплялась и использовалась для получения позитивных фотоотпечатков.

Майбридж пытался озвучить пленку, используемую в зоопраксископе, с этой целью он сотрудничал с Эдисоном. Оба хотели объединить зоопраксископ с фонограммой Эдисона, но работа не была окончена главным образом потому, что бурная светская жизнь Майбриджа занимала у него много времени [11].

На конструкцию затвора, аналогичную конструкции Юрковского, немец-кий фотограф из Познани О. Аншютц получил патент, и с конца 80-х годов камеры с такими затворами стали регулярно выпускаться крупнейшими фирмами европейских стран.

Майор артиллерии французской армии О. Ле Пренс в хронофотографе своей конструкции воспользовался гибкой лентой из целлулоида [9].

Компания «Истмен кодак» наладила производство прозрачной гибкой пленки с подложкой из нитрата целлюлозы. Эта пленка была разработана Д. Истменом и Г. Рейхенбеком и изготавливалась почти таким же способом, что и в патенте Гудвина.

Начат промышленный выпуск кинопленок.

В Париже братья Люмьер открыли кинотеатр, названный ими синематограф. Это событие стало первым коммерческим мероприятием в области кинематографии.

1 ноября 1879 г. в небольшой деревушке Линов недалеко от Берлина родился Оскар Барнак (рис. 15), внесший огромный вклад в развитие фототехники.

Рис. 17 – Оскар Барнак

В 1911 году он возглавил исследовательскую лабораторию фирмы «Лейтц». В обязанности Барнака, в частности, входило испытание кинематографических методов съемки.

Барнак сконструировал свою, цельнометаллическую кинокамеру из алюминия, которая была более легкой и удобной в сравнении с используемыми в то время.

Основной трудностью процесса киносъемки было правильное определение экспозиции [9].

Чтобы облегчить определение экспозиции при киносъемке, Барнак сконструировал оригинальный экспонометр в виде небольшого аппарата, в котором для определения экспозиции использовалась та же пленка, что и в киноаппарате. Получилась небольшая камера, вмещавшая 2 метра кинопленки и имевшая шторный затвор, взвод которого был сопряжен с транспортировкой пленки. Единственная экспозиция камеры порядка 1/40 с соответствовала рабочей экспозиции киноаппарата. С помощью такой камеры-экспонометра делалось несколько снимков с различными диафрагмами, пленка тут же проявлялась и по полученным результатам определялась правильная экспозиция для киносъемки.

Эта экспонометрическая фотокамера отличалась еще одним весьма существенным нововведением – Барнак увеличил в ней съемочный кадр в два раза, объединив в один два кинокадра 18х24 мм и создав тем самым принципиально новый формат кадра – 24х36 мм. Новый формат позже назовут «леечным» и он станет основой малоформатной фотографии. Значительному шагу вперед в осуществлении идеи Барнака создать небольшой и удобный фотоаппарат способствовала и меньшая по сравнению с зернистостью фотопластинок того времени зернистость кинопленок. Так из экспонометра возникла фотокамера (рис. 18), названная впоследствии «UR-Leiса», прототип «Лейки».

Рис. 18 - Прототип «Лейки»

Первая мировая война прервала систематическую работу над новым фотоаппаратом. Но когда страну захлестнули тяжелый экономический кризис и инфляция, а над предприятием нависла угроза потери квалифицированной рабочей силы вследствие падения сбыта продукции, о камере снова вспомнили. Годы не прошли даром. За это время Барнаком были улучшены затвор и транспортировка пленки, разработаны кассета для зарядки камеры на свету и оптический видоискатель. Впервые был рассчитан объектив для нового формата – эту работу блестяще выполнил профессор Макс Берек.

Вышла так называемая нулевая (предсерийная) партия фотоаппаратов в количестве 31 экземпляра для проверки реакции рынка и профессиональных фотографов. Она получила всемирно известное наименование «LEICA», образованное из первых слогов слов «Лейтц» и «камера».

Новый фотоаппарат официально был представлен на весенней Лейпцигской ярмарке.

Малоформатная камера нового типа (рис. 19), работавшая на стандартной кинопленке, простая и удобная в обслуживании и выполненная с прецизионной точностью, получила право на жизнь. Но Барнак не успокоился. Он упорно и настойчиво работал над совершенствованием своей камеры, снабженной впоследствии стандартным рабочим отрезком, что дало возможность использовать сменную оптику. Затем камера была оснащена встроенным дальномером. Для получения изображения больших размеров начали применяться увеличители и диапроекторы, причем именно Барнак создал первый малоформатный диапроектор.

Рис. 19 – Leica I, Model B. Выпускалась с 1926 по 1941 год

Акционерное общество Ikon Zeiss AG выпустило в продажу аналогичную камеру, названную «CONTAX». Она имела встроенный видоискатель, совмещенный с фокусирующим механизмом. Этот тип известен как фотоаппараты с дальномером. Они дают размер кадра 24х36 мм на роликовой пленке шириной 35 мм.

Среднеформатные фотокамеры, в которых применяется пленка шириной 60 мм, также являются портативными, но обеспечивают повышенное качество воспроизведения деталей по сравнению с 35-мм камерами.

Франк Гейдек разработал зеркальный фотоаппарат с двумя объективами под названием «ROLLEIFLEX», в котором применена 60-мм фотопленка. Один из двух объективов камеры применяется для рассматривания объекта съемки на матовом стекле с помощью зеркала, а другой – для фотографирования.

В настоящее время наиболее распространенными являются 35-мм однообъективные зеркальные фотоаппараты.

В Германии была выпущена первая 35-мм зеркальная однообъективная фотокамера для коммерческих целей «Kine Exakta Model One». При съемке эта камера располагалась на уровне пояса, как и зеркальный аппарат с двумя объективами, поскольку изображение объекта отражалось зеркалом и рассматривалось сверху.

Фирма Zeiss выпустила 35-мм фотокамеру «Contax S», которая имела пентапризму, расположенную над матовым стеклом так, что фотографировать нужно было на уровне глаз.

Все эти фотокамеры были сконструированы для съемки при дневном свете, и хотя их объективы имели значительную светосилу, они не могли использоваться при низком уровне освещенности.

Р. Бунзен в Германии и Г. Роско в Англии сообщили о возможности получить высокую освещенность при сгорании магния и предложили этот способ в качестве возможного источника света для фотосъемки.

Э. Сонштадт выпустил магниевую проволоку, горение которой использовалось в фотографии для освещения. Несмотря на то, что время экспонирования было еще около 1 мин, горящую магниевую проволоку можно рассматривать как первый переносной источник света в фотографии. Однако в процессе горения магния возникало плотное облако белого дыма.

Г. Кеньон предложил воспламеняемую смесь порошкообразного магния и хлорида калия, при горении которой возникает очень яркий свет в течение короткого промежутка времени. Эта смесь использовалась как переносной источник света и известна как магниевая вспышка. Однако дым оставался проблемой при фотосъемке.

П. Виркоттер запатентовал первую лампу-вспышку. Порошок магния помещался в стеклянный баллон, содержащий воздух или кислород при низком давлении. Магний воспламенялся при прохождении электрического тока через проволоку, покрытую магнием.

Т. Остермайер усовершенствовал лампу-вспышку, заменив магний порошком алюминия. Эта лампа-вспышка промышленно производилась в 1930-x годах. Будучи портативным переносным источником света, она нашла широкое применение.

Г. Эджертоном были разработаны первые электронные фотовспышки, которые сегодня полностью заменили одноразовую лампу-вспышку во многих случаях съемки.

ПУНКТ 1.7