Фотографические эксперименты
Нетривиальные техники фотографии
Станислав Геннадьевич Ржевский

© Станислав Геннадьевич Ржевский, 2024

ISBN 978-5-0064-5107-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Предисловие

Пожалуй, всем любителям фотографии рано или поздно хочется разнообразить практику оригинальными снимками. В последние годы появилось множество цифровых средств, позволяющих выполнять творческую обработку фотографий, превращая тривиальные кадры в нечто более интересное. К таковым относятся инструменты обработки, встроенные в мобильную технику, программы-фоторедакторы и фильтры для изображений в социальных сетях. Наиболее широкие возможности предоставляет использование нейросетеых сервисов. Они позволяют практически моментально ретушировать фотографии, изменять их композицию, стилизовать под определенное направление в искусстве и даже превращать в некое подобие рисунка. Но сколь привлекательными ни казались бы эти возможности, они все же предоставляют ограниченное пространство для творчества.

Применение стандартных цифровых фильтров, несмотря на их гибкость и интеллектуальность, приводит к появлению большого количества снимков, обработанных по сходным шаблонам, что сводит на нет их оригинальность. И даже разнообразие нейросетевого арта, заполонившего Интернет, начинает приедаться зрителям – делегируя творчество компьютерным алгоритмам, их пользователи зачастую проявляют минимум собственной креативности.

Тем же, кто интересуется по-настоящему неординарными способами фотографии, стоит искать глубже, уходя от применения стандартных нейросетей, плагинов и фильтров. Со времен появления фотографии разработано множество методик, позволяющих выполнять специализированные виды съемок и буквально делать видимым то, что недоступно человеческому глазу. Эксперименты с различными объективами, светофильтрами и осветительными устройствами позволяют получить оригинальные снимки и способствуют развитию умения работы с фототехникой.

Особым направлением искусства является обращение к альтернативным химическим фотопроцессам. В наш век существенную популярность приобрели старинные методы фотопечати, отсылающие к самым ранним этапам развития фотографии. Проявив усердие в овладении приемами химической печати, можно получить интереснейший в художественном плане результат, впечатляющий куда более, нежели его цифровая имитация.

В данной книге приведен обзор основных нестандартных способов фотосъемки и альтернативной фотопечати. Многие рассматриваемые в ней методы (в частности, макро- и микрофотография) являются отдельными и обширными областями фотографии, заслуживающими детального изучения. Однако здесь данные приемы рассматриваются только на вводном, ознакомительном уровне.

Разумеется, эта книга является далеко не единственной в своем роде. Еще в 1916 г. в Петрограде было издано пособие «Фотографическiя забавы» Е. Б. Евдокимова, в котором собраны доступные на тот момент способы создания спецэффектов в фотографии, причем некоторые из них не теряют актуальности и по сей день. В Советском Союзе в 1976 г. вышла аналогичная книга Б. Ф. Плужникова «Особые приемы фотографии», рассчитанная на распространенные в те годы аналоговые технологии. Также стоит отметить переводное издание Д. Дэйи «Спецэффекты. Руководство по новым и необычным фотопроцессам и фотоприемам», опубликованное на русском языке в 1998 г.

Но время идет, и фотолюбителям становятся доступны новые возможности, поэтому нелишним будет еще одно расширенное описание нетривиальных методов фотографии в применении к современной фототехнике.

Цель книги – составить общие представления о специализированных видах фотографии, описать подходы к их реализации. Фотолюбители могут найти здесь советы о том, как реализовать на практике заинтересовавшие их виды съемки, какой техникой и оптикой для них необходимо обзавестись. При этом ставится задача добиться максимальной доступности, дешевизны и простоты используемых методов, в том числе путем замены фабричных деталей и устройств самодельными аналогами. Хотя в некоторых случаях достижение высокого качества снимков все же требует существенных затрат труда и вложения средств.

Таким образом, данное пособие адресовано увлеченным фотолюбителям, которых не устраивают массово распространенные направления фотографии. В нем приведены методы, взятые из открытых литературных источников, апробированные и доработанные автором. В качестве иллюстраций повсеместно приведены авторские снимки.

В завершение предисловия хочется напомнить, что некоторые из описанных в книге техник (в особенности это касается альтернативной химической печати) требуют соблюдения мер предосторожности, от которых фотографы в цифровую эпоху успели несколько отвыкнуть.

Автор данной книги, Ржевский Станислав Геннадьевич – уроженец Воронежа, является выпускником фотошколы Владимира Александровича Голуба, участником фотоклуба «Фотум». Специализируется на нестандартных техниках фотосъемки и альтернативных методах фотопечати.

Каждый из описанных в данном пособии методов имеет потенциал для видоизменения и развития, поэтому всячески приветствуются предложения читателей по поводу их доработки. С вопросами и комментариями обращайтесь на электронную почту автора: slavaosin@yandex.ru.

Светофильтры и спектрозональная съемка

1. Снимок через синий фильтр от «Спектрозона»

Цветные светофильтры – постеризация – цветоделение – изменение контраста снимков – серые и градиентные фильтры.

Фотографическая практика для большинства любителей ограничивается снимками, сделанными в видимом световом диапазоне, без каких-либо модификаций. Но если захочется разнообразить свой опыт, одним из простейших направлений фотоэкспериментов является съемка через цветные светофильтры.

Если перед объективом фотоаппарата поместить красное стекло, такой фильтр будет пропускать длинноволновую часть видимого спектра. Синее стекло, напротив, оставит доступным для запечатления наиболее коротковолновый диапазон. Пример такого снимка представлен на фото 1: он получен с применением синего светофильтра, входившего в комплект аппарата «Спектрозон», во времена пленочной фотографии использовавшегося для калибровки цветной фотопечати.

Казалось бы, зачем возиться с цветными стеклами, если любой цифровой снимок можно в мгновение ока «перекрасить» в фоторедакторе? Редакторы вроде Adobe Photoshop позволяет разложить цветное изображение на составляющие каналы (например: красный, зеленый и синий в цветовой схеме RGB) и обработать их по отдельности. По сути, таким образом имитируется применение оптических фильтров. Однако, поэкспериментировав с настоящей оптикой, можно убедиться, что она открывает куда больший простор для творчества, нежели виртуальная обработка цифровых фотографий. В особенности интересны светофильтры, имеющие неравномерную полосу пропускания – они избирательно гасят определенные цвета, что приводит к их выпадению из общей гаммы, создавая на снимке эффект «постеризации» (при этом вместо непрерывной гаммы оттенков картинка состоит из дискретных областей тонов, что делает ее похожей на изображение на постере или плакате).

На применении цветных светофильтров основан метод спектрозональной фотографии, подразумевающий съемку в нескольких ограниченных частях светового диапазона. На заре цветной фотографии съемка через цветные светофильтры использовалась для цветоделения и последующего синтеза полноцветного изображения. Один из старинных методов цветной фотографии включал получение монохромных снимков в разных участках спектра с последующим их сложением. Делалось три монохромных снимка одного объекта через разные светофильтры (по классической схеме – синий, зеленый и красный), затем они объединялись в одно изображение с помощью проектора с такими же фильтрами – в результате получалась полноцветная фотография. Таким методом были созданы знаменитые цветные фотографии Сергея Михайловича Прокудина-Горского, запечатлевшие последние десятилетия Российской Империи.

В дальнейшем цветные светофильтры широко применялись в монохромной пленочной фотографии для придания контраста определенным объектам. Они позволяют осветлить предметы соответствующих им цветов и затемняют противоположные цвета. Использованием таковых фильтров для создания черно-белых пейзажей в середине ХХ в. прославился американский фотограф Ансель Адамс.

Рассмотрим действие цветных фильтров на практике. Так, на фото 2 изображены цветы одуванчиков и сирени, снятые через синий светофильтр от вышеупомянутого прибора (далее снимок был обесцвечен в фоторедакторе). Синее стекло гасит излучение красного и желтого спектра, поэтому желтые цветки на этом снимке выглядят черными, зато сирень получилась светлой.

2. Черные одуванчики и белая сирень: монохроматизированый снимок через синий фильтр от «Спектрозона»

Соответственно, желтый светофильтр при съемке пейзажа позволит притемнить яркое голубое небо, сделав облака на его фоне более контрастными. Одно из применений цветных фильтров состоит в том, что они позволяют убрать воздушную дымку. Серый фильтр будет притемнять яркое небо и белые облака, решая проблему ограниченности динамического диапазона камеры (при съемке пейзажа зачастую невозможно добиться одновременной проработки неба и земли). В данном случае, напротив, решается задача уменьшения контраста фотографии. Так как при съемке пейзажей необходимо притемнять именно верхнюю часть снимка, специально для этих целей выпускаются градиентные фильтры, имеющие изменяющуюся от одного края к другому плотность.

Откуда брать светофильтры для опытов? Они в большом количестве продаются в интернет-магазинах, в их числе – старые фильтры от пленочной техники, которые стоят относительно недорого. Для фотоэкспериментов можно приспособить и любое окрашенное стекло или даже пластик (но последний будет давать мутную, размытую картинку).

Цветные светофильтры, как правило, создавались для применения в черно-белой фотосъемке, но ничего не мешает использовать их для иных целей, превращая скучную фотографию в нечто фантасмагорическое без помощи цифровых средств для обработки изображения.

Можно экспериментировать с любыми окрашенными стеклами, в том числе с бутылочным стеклом – при этом к цветовым эффектам добавятся еще геометрические искажения и размытие.

Если под руками нет подходящего цветного стекла, а «пластиковые» снимки не впечатляют, остается возможность прибегнуть к старинному способу создания жидкостных светофильтров. Для этого следует в более-менее плоский сосуд (например, пузырек из-под одеколона) налить прозрачную жидкость с красителем. Для окрашивания подойдет тушь, чернила, акварельные краски, цветные соли вроде медного купороса или перманганата калия и так далее.

Вышепредставленные опыты с цветными стеклами и жидкостями можно считать лишь «легкой разминкой». Спектрозональная фотография – широкое понятие, включающее в том числе фотосъемку в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах излучения, лежащих за пределами видимого диапазона. Эти специфические фототехники будут рассмотрены в следующих главах.

Литература

1. Евтифеев Д. Контрастные (цветные) светофильтры B+W в «цифровую» эпоху. 2019 (https://evtifeev.com/66945-kontrastnye-cvetnye-svetofiltry-b-w-v-cifrovuju-jepohu.html#kniga-anselya-adamsa).

2. Гаранина С. П. Сергей Михайлович Прокудин-Горский. Биография (http://www.prokudin-gorsky.ru/download/Prokudin-Gorsky%20Biography.pdf).

Инфракрасная фотография

1. Инфракрасный пейзаж: компактная цифровая камера, стеклянный светофильтр

Свойства инфракрасных лучей – эффект Вуда – термография – визуализация в терагерцовом диапазоне – фильтры для инфракрасной съемки – искусственные источники инфракрасного освещения.

Человеческое зрение воспринимает ограниченный спектр световых излучений, однако технические средства позволяют сделать видимыми и сфотографировать то, что выходит за его пределы. Среди невидимых областей излучений наиболее доступной для любительских опытов является инфракрасная.

Способность светочувствительных смесей к запечатлению инфракрасных (ИК) лучей была обнаружена еще в XIX веке: для этого требовался особый химический состав, сенсибилизирующий фотоматериалы к длинноволновому излучению. Хотя изначально фотопластинки не запечатлевали даже видимый красный свет, не говоря о более длинноволновых областях спектра. В начале XX столетия инфракрасные фотографии успешно получал американский физик-экспериментатор Роберт Вуд.

В дальнейшем этот метод стал широко использоваться в науке, был оценен и его художественный потенциал. Инфракрасная съемка применялась в кинематографе для создания спецэффектов (так была снята сюрреалистическая сцена в фильме Сергея Параджанова «Тени забытых предков»). Советские фотолюбители могли экспериментировать с инфракрасной съемкой, используя выпускаемую промышленностью специальную фотопленку. В наши дни благодаря распространению цифровой фототехники появились гораздо более широкие возможности для развития любительской ИК-фотографии.

Инфракрасное излучение занимает диапазон длины волн от 0,74 мкм до 2 мм, в низкочастотной части граничит с ультракороткими радиоволнами. Его также называют тепловым излучением, так как оно исходит от горячих предметов и обладает способностью нагревать поглощающие его поверхности, поэтому воспринимается человеком как ощущение тепла. Длины волн, излучаемых физическим телом, зависят от температуры его нагрева: чем она выше, тем короче длина волны и больше интенсивность излучения. Поэтому раскаленный металл начинает светиться красноватым светом – по мере нагревания осуществляется переход от инфракрасного излучения к видимому.

Отличия картинки, наблюдаемой в ИК-лучах, от наблюдаемой невооруженный глазом обусловлены особенностями взаимодействия окружающих тел с излучением этого диапазона. Для многих веществ отличаются показатели отражения и пропускания ИК-лучей по сравнению с другими частями спектра.

Наибольший интерес представляет съемка инфракрасных пейзажей. Небо на таких фотографиях выглядит более темным, нежели мы привыкли его видеть, облака кажутся контрастными. Вода и водяной пар в значительной степени поглощают ИК-излучение, поэтому наблюдаемые в данном диапазоне водоемы выглядят практически черными. На ночном небе в ИК-спектре проявляются звезды, не видимые невооруженным глазом, зато пропадают либо тускнеют многие из привычных светил, чей спектр смещен в синюю и фиолетовую область. При дневной съемке листва деревьев становятся светлой, так как хлорофилл хорошо отражает ИК-лучи. Пестрые венчики цветов теряют окраску. В результате возникает художественный эффект «зимнего пейзажа» (в англоязычной литературе также называемый Wood effect (то есть «Эффект Вуда») по имени Роберта Вуда – белесые луга и деревья со светлой листвой кажутся заснеженными (фото 1—3).

2. Инфракрасный пейзаж: компактная цифровая камера, стеклянный светофильтр

На ИК-снимках хорошо различимы искусственные источники излучения, в особенности лампы накаливания, значительную часть энергии испускающие не в видимом, а в тепловом диапазоне. Этого нельзя сказать о современных галогеновых и светодиодных лампах – они производят «холодный свет» с минимумом теплового рассеивания, в этом и состоит суть их энергосбережения.

Фотографирование в ИК-лучах ближней части диапазона можно осуществлять как на фотопленку, так и при помощи камер с электронными матрицами. Для этих целей вполне подходят обычные фотоаппараты и мобильные устройства с фотокамерами. Однако более широкий охват инфракрасного диапазона требует использования специальных аппаратов с электронными инверторами – термографических камер (тепловизоров). Они позволяют фиксировать излучение в дальнем инфракрасном диапазоне и создают изображения, наглядно демонстрирующие температуру тел. На термографической картинке нагретые предметы отображаются светлыми, холодные – темными тонами. Для большей наглядности такие картинки раскрашиваются программными средствами, причем низким температурам в соответствие обычно ставятся синие, а высоким – красные цвета (фото 3). Подобные технологии используются в некоторых приборах ночного видения, с помощью тепловизоров определяют показатели теплопотерь зданий.

Интересно выглядят «тепловые портреты» живых существ. На таких снимках отчетливо прослеживается разность температур между телами холоднокровных и теплокровных животных, а также между различными частями человеческого тела. При этом можно заметить, что глаза интенсивно излучают инфракрасный свет, отчего на тепловизионных снимках от них исходит яркое свечение.

3. Термограмма, полученная тепловизором

Несомненно, термография является интересной областью для экспериментов, однако в настоящее время она мало доступна фотолюбителям. Профессиональные электронные тепловизоры, дающие качественную картинку, в продаже имеются, но стоят весьма дорого. Есть возможность приобрести в интернет-магазинах более дешевое устройство – тепловизионный модуль, подключающийся к смартфону, однако не стоит рассчитывать, что он позволит получить изображение хорошего качества.

Стоит упомянуть еще одну технологию, относящуюся к инфракрасной съемке. Речь идет о визуализации в терагерцовом диапазоне, занимающем относительно узкий интервал на границе инфракрасного излучения и радиоволн. Эти лучи легко проходят сквозь большинство диэлектриков, но существенно поглощаются электропроводящими материалами. Например, дерево, пластик и керамика для них прозрачны, а металл и вода – непроницаемы. В связи с этими особенностями, фотография в терагерцовом диапазоне позволяет получать полупрозрачные изображения предметов, не пропускающих видимый свет.

Так, с их помощью можно обнаруживать скрытые под одеждой предметы из металла, керамики, пластика – в системах безопасности терагерцовое излучение используется для сканирования багажа и одежды. В отличие от рентгеновских, эти лучи не являются ионизирующими и не наносят существенный вред организму. Для регистрации терагерцового излучения используются электронные преобразователи (в таких устройствах применяются диоды Ганна). Приходится заключить, что для съемки в данном диапазоне (так же, как и для термографии) необходимо сложное оборудование, пока недоступное любителям. Поэтому мы перейдем к рассмотрению легко реализуемых технологий.

Широкое распространение получила любительская фотосъемка в инфракрасных лучах ближнего диапазона, не требующая применения специальной аппаратуры – для этого можно использовать обычную цифровую камеру. Разумеется, большая часть фототехники адаптирована под видимый спектр (480—750 нм), однако вместе с ним матрицы захватывают некоторую часть инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов. В обычной фотографии влияние невидимых лучей нежелательно, для его предотвращения используются антиинфракрасные и антиультрафиолетовые фильтры (первые обычно встраиваются в конструкцию фотоаппарата, располагаясь поверх матрицы, вторые – навинчиваются на объектив).

Большинство матриц современных цифровых камер чувствительны к инфракрасным лучам, в чем можно убедиться, посмотрев на горящий ИК-светодиод через дисплей камеры в режиме Live view (такие диоды часто находятся в пультах дистанционного управления бытовой техникой, выпущенной до 2020-х годов).

Для экспериментов наиболее пригодны камеры мобильных устройств и компактных фотоаппаратов, чьи матрицы не защищены антиинфракрасным фильтром. Практически любой цифровой фотоаппарат можно подвергнуть переделке, удалив из него соответствующий фильтр, однако это приведет к значительному возрастанию уровня цифрового шума, не говоря уже об угрозе поломки камеры после вмешательства.

Осваивая инфракрасную фотографию, лучше начать с простых мобильных устройств (причем современные смартфоны мало подходят для этих целей), а не спешить разбирать зеркальный фотоаппарат. Можно приобрети подержанную цифровую фотокамеру образца 2010-х годов, только стоит убедиться, что он дает хорошую картинку с ИК-фильтрами. Неплохие результаты на практике предоставлял бюджетный Panasonic Lumix DMC-F3, если не считать слабой резкости и высокого уровня шумов, свойственных данной модели. В инфракрасной фотосъемке зачастую работает парадоксальный принцип: чем хуже, тем лучше. Примитивные камеры вроде DMC-F3 оснащены слабой защитой от ИК-излучения, что позволяет использовать их без технической переделки. Представленные в данной главе фотографии 1 и 2 сделаны экшен-камерой, компактным цифровым фотоаппаратом, 5 – камерой мобильного телефона с разрешением 1,2 Мп. Разумеется, от такой техники не стоит ждать снимков, подходящих для печати в большом формате.

Если матрица достаточно хорошо фиксирует интересующий нас диапазон, для съемки остается только закрыть объектив фильтром, непроницаемым для видимого света, но пропускающим ИК. Рассмотрим несколько вариантов его получения:

1. Приобретение готового фильтра. В продаже имеются ИК-фильтры фабричного изготовления из темного стекла или пластика (последние значительно дешевле, но, естественно, уступают в качестве). Использование такого фильтра, навинчивающегося на объектив (или прикладывающегося к нему), весьма удобно, однако достаточно высокие цены заставляют искать альтернативные решения.

2. Простейший фильтр можно изготовить из засвеченной и проявленной цветной фотопленки (обычно такие «темные» кадры имеются в начале пленки). Если используется слайдовая позитивная пленка, пригодными будут, напротив, незасвеченные кадры. Для усиления эффекта можно сложить пленку в два слоя. Однако, как показывает практика, этот способ интересен только в экспериментальном плане – с помощью такого импровизированного фильтра вряд ли удастся получить достаточно качественные снимки.

3. Вполне приемлемых результатов можно достичь, используя пластмассу от компакт-дисков черного цвета, сняв с них отражающее покрытие (посмотрев на просвет, можно убедиться, что она имеет красноватый оттенок). Пожалуй, это самый простой и эффективный способ для начального знакомства с методом ИК-фотографии. Его недостатком является некоторая потеря резкости и контрастности при прохождении света через слой пластика.

4. Наиболее сложный способ – совмещение двух поляризующих фильтров. При их взаимной ориентации под определенным углом возникает затемнение, так как плоскости поляризации становятся друг другу перпендикулярны (см. главу «Перекрестная поляризация»). Такой фильтр позволяет проводить съемку в комбинированном диапазоне – он пропускает некоторую часть инфракрасного и ультрафиолетового спектров. По классической схеме рекомендует использовать циркулярно-поляризующий (CPL) фильтр в сочетании с линейно-поляризующим (LP) либо два линейно-поляризующих. Если собранная пара не дает должного эффекта, следует перевернуть стекло в одном из них – взаимная ориентация оптических элементов играет здесь решающую роль. Данный метод интересен в плане реализации эффекта перекрестной поляризации, но его нельзя порекомендовать как самый подходящий для инфракрасной съемки. Стоят поляризующие фильтры недешево, а использование их комбинации конструкции чревато возникновением оптических артефактов в виде кольцевой засветки, образующееся затемнение поля зрения является неравномерным.

5. В различных источниках также можно найти рекомендации по использованию пленки магнитных дискет в качестве светофильтра для инфракрасной съемки. Однако проведенные автором опыты с дискетами TDC 3½ начала 2000-х годов дали негативный результат. Возможно, различаются оптические свойства дискет, выпущенных в разное время разными производителями, так что не стоит однозначно отказываться от поисков в данном направлении.

4. Инфракрасный снимок в облачную погоду: компактная цифровая камера, стеклянный светофильтр

Как мы видим, в экспериментах с инфракрасной фотографией для начала можно обойтись и без дорогостоящих приобретений. Самым простым способом, подходящим для новичков, является самостоятельное изготовление фильтра из темного пластика.

Наиболее интересные инфракрасные пейзажи получаются в ясную, солнечную погоду, когда ярче всего проявляется специфика метода. Съемки в облачную погоду, а также в тени при слабом освещении, в принципе, не исключены, однако требуют длительных выдержек. Стоит учесть, что в инфракрасной фотографии от уровня освещенности зависит цветовая гамма полученных снимков. Настоящее ИК-изображение лишено каких-либо привычных цветов и оттенков. Для него более применимо понятие тона – такое изображение состоит из темных и светлых тонов – соответственно частоте и интенсивности отраженного или испускаемого излучения. Однако электроника камер работает таким образом, что снимки получаются окрашенными в условные цвета. Фотографии 5 и 6 позволяют сравнить гамму условных цветов при съемке на ярком солнце и в тени. Характерно, что использованная для их получения камера мобильного телефона в сочетании с фильтром из пластика от компакт-диска окрашивала ярко освещенное небо на снимках в зеленый цвет, однако этот эффект воспроизводится далеко не на всех устройствах.

5. Инфракрасное небо в условных цветах: камера мобильного телефона, пластиковый светофильтр

Не стоит рассчитывать, что, начав экспериментировать с инфракрасной фотографией, сразу удастся получить снимки выставочного уровня качества. Эта техника сопряжена с большим количеством трудностей. Фильтры из пластика и других подручных материалов отнюдь не способствуют получению резкой картинки. Но даже если вы обзаведетесь профессиональным стеклянным светофильтром, это еще не значит, что все проблемы решены.

Помимо необходимости длинных выдержек и высокого уровня шума, трудностей добавляют оптические артефакты, возникающие при использовании фильтров. Во-первых, это блики, появляющиеся из-за переотражения света от поверхностей оптических элементов, во-вторых, со многими объективами наблюдается специфическое для ИК- фотографии явление, именуемое «горячим пятном» (hot spot), которое представляет собой засветку круговой формы в центре снимка.

6. Инфракрасный снимок в тени: камера мобильного телефона, пластиковый светофильтр

Контрастность полученных ИК-изображений, как правило, оставляет желать лучшего. Такие снимки требуют серьезной цифровой обработки – повышения яркости и контраста, а также шумоподавления. При выборе камеры для данного вида фотосъемки приходится искать баланс между разрешением матрицы и способностью устройства воспринимать ИК-лучи. Остается только посоветовать больше экспериментировать, подбирать проходящее устройство на практике.

Инфракрасную съемку можно проводить и с искусственными источниками освещения – для этого годятся ИК-светодиоды и обычные лампы накаливания, значительную часть своей мощности переводящие не в видимое, а в тепловое излучение. Обзаведясь достаточно яркой (200—500 Вт) лампой, можно проводить опыты с инфракрасной съемкой в помещении. В продаже также имеются мощные инфракрасные лампы, пригодные для фотосъемки в студийных условиях. Однако стоит помнить, что интенсивное излучение инфракрасного диапазона вызывает нагрев облучаемых поверхностей, так что с подобной лампой следует обращаться осторожно – она вполне способна поджечь расположенный близко предмет.

Чем может быть интересна студийная инфракрасная фотосъемка? Можно попробовать сделать портреты с помощью данного метода, однако их результат будет весьма специфичным. Как правило, на ИК-фотоснимках человеческая кожа выглядит белесой, что создает эффект «мраморной скульптуры», при этом может контрастно прорисовываться сосудистый рисунок вен. Пожалуй, более интересный результат можно получить, проводя съемку моделей общим планом на пленэре, в контексте живописных пейзажей.

Вышеприведенный обзор любительских методов можно считать лишь введением в инфракрасную фотографию. При наличии должного энтузиазма и терпения можно достичь хорошего качества инфракрасных снимков, но, даже если не ставить перед собой глобальных целей, простые методы ИК-фотографии способны послужить забавным трюком, позволяющим разнообразить фотографический опыт.

Литература

1. Левитин И. Б. Техника инфракрасных излучений. М.: Госэнергоиздат, 1959, 80 с.

2. Sienkiewicz J. How to Shoot Mind-Bending Infrared Digital Photos with a Modified Camera. 2019 (https://www.shutterbug.com/content/how-shoot-mind-bending-infrared-digital-photos-modified-dslr).

3. Войтехович А. Инфракрасная фотография, съемка и обработка, 2007 (http://funphoto.ua/rus/infrared-photography.php).

4. Катков Д. Инфракрасная фотосъемка без инфракрасного светофильтра, 2005 (http://photo-element.ru/book/pseudo_ir/RVP.html).

5. Сибрук В. Роберт Вильямс Вуд. Современный чародей физической лаборатории. Под ред. С. И. Вавилова. Гос. изд. технико-теоретической литературы, М., Л., 1946, 312 с.

6. Соловьев С. М. Фотографирование в инфракрасных лучах. М., 1957.

7. Williams A. Floppy Photog: Making An IR Filter From A 3.5″ Disk, 2023 (Floppy Photog: Making An IR Filter From A 3.5″ Disk | Hackaday).

Ультрафиолетовая фотография

1. Ультрафиолетовый городской пейзаж: съемка компактной камерой через фильтр из темного стекла

Свойства ультрафиолетовых лучей – объективы и фильтры для ультрафиолетовой фотографии – искусственные источники ультрафиолета – флюоресценция.

Наряду с инфракрасной фотографией значительный интерес для любителей представляет съемка в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне, которому соответствуют волны длиной 10—400 нм. Данное излучение проявляет высокую химическую активность, оно ионизирует воздух с образованием озона и оказывает существенное влияние на живые организмы. Солнечный ультрафиолет в значительной мере задерживается озоновым слоем в атмосфере, однако наиболее длинноволновое УФ-излучение (называемое ближним) достигает земли и участвует в природных фотохимических процессах. Фиксация лучей данного спектра может осуществляться при помощи химических фотоматериалов и цифровых матриц, и в идеале такая съемка требует особой оптики. Но даже с помощью обычной фототехники можно получить снимки в ближнем УФ-диапазоне.

Чем меньше длина волны электромагнитного излучения, тем более интенсивное воздействие оно оказывает на материю, что отражается и во влиянии на живые организмы. Ближний ультрафиолет вызывает естественный загар кожи, в умеренных количествах он необходим для синтеза витамина D в организме. Дальний («жесткий») ультрафиолет обладает сильными дезинфицирующими средствами, при этом он весьма вреден для кожи и глаз: вызывает ожоги кожи, фотоконъюнктивит и фотокератит, также может провоцировать хронические заболевания вплоть до рака кожи. Поэтому не стоит лишний раз облучаться под кварцевыми лампами и лабораторными УФ-трансиллюминаторами. Еще одним мощным источником опасного ультрафиолета является дуговой разряд, вспыхивающий в электросварке, поэтому при работе с ней требуется защита глаз. Что же касается рентгеновского и гамма-излучения, их воздействие на живые ткани еще интенсивнее и вредоноснее, поэтому они не входят в сферу любительских опытов.

2. Лес в ультрафиолетовом диапазоне: съемка компактной камерой через фильтр из темного стекла

Однако в фотографии высокая фотохимическая активность ультрафиолета сыграла ключевую роль. Наиболее ранние фотопроцессы (дагеротипия, цианотипия, солевая фотография, пигментная печать на основе хромированных коллоидов и так далее) отличались низкой светочувствительностью и действовали за счет экспозиции на ярком солнечном свете, включающем существенную доля ближнего УФ-излучения. Более того, чувствительность солей серебра к невидимому глазом УФ-излучению была открыта в XIX в., еще до полноценной разработки фотографических техник. Как было отмечено в предыдущей главе, на заре фотографии приходилось сталкиваться с тем, что на снимках хорошо прорабатывались предметы синих и зеленых цветов, но практически не запечатлевались оттенки красного, которым соответствует менее энергетичная часть спектра. Для создания полноценной цветной фотографии понадобилась разработка способов сенсибилизации фотоматериалов ко всем частям видимого диапазона.

Того количества ультрафиолета, что освещает земную поверхность в безоблачную погоду, вполне достаточно для съемки в данном диапазоне при естественном освещении. При этом наблюдаются интересные эффекты – на венчиках некоторых цветов проявляются пятна, невидимые невооруженным глазом. Считается, что они служат «опознавательными знаками» (сигнатурами) для насекомых, которые обладают зрением в ультрафиолетовом диапазоне.

Изображения людей в УФ-спектре также весьма своеобразны: кожа выглядит темной, на ней проявляются невидимые в обычном свете пигментные пятна.

Кроме того, в ультрафиолетовых лучах флюоресцируют (вторично испускают собственное свечение) некоторые минералы, растения и гусеницы насекомых, что также можно использовать для создания интересных фотографий (см. главу «Светографика и люминесценция в фотографии»). Данный эффект используется в криминалистике для поисков следов, незаметных при обычном освещении, а также в медицине и в банковском деле.

Основная проблема фотосъемки в ультрафиолетовом диапазоне заключается в том, что большая часть данного спектра задерживается стеклянной оптикой. Для фотографии в широком УФ-спектре необходимы кварцевые линзы, выпускаемые для специального научного оборудования. В настоящее время такая оптика представлена в некоторых интернет-магазинах – из нее можно сделать простейший объектив-монокль, но рассчитывать на хорошее качество воспроизводимой им картинки не стоит (см. главу «Объектив монокль»).

Однако практика показывает, что даже с помощью обычной оптики можно производить съемку в ближнем ультрафиолетовом диапазоне (ориентировочно – до 320 нм, значения разнятся для различных сортов стекла). При этом диапазон пропускаемого атмосферой ультрафиолета в местности с небольшой высотой начинается как раз примерно с 300 нм, в горах он будет шире, а интенсивность излучения – выше, поэтому так важно защищать глаза и кожу в горных походах.

Стоит также помнить еще об одном методе: создании фотографии без объектива (см. главу «Пинхол»). Хотя в случае использования пинхол-камеры возникает другая проблема: точечное отверстие пропускает слабый поток излучения, для фотографии в УФ-диапазоне, обособленном от видимого спектра, понадобятся очень длинные выдержки либо высокая чувствительность матрицы (или химического фотоматериала).

В целом принцип технической реализации ультрафиолетовой фотографии таков же, как и для инфракрасной – объектив необходимо закрыть фильтром, непроницаемым для видимого света и более низкочастотной части спектра (в данном случае он будет представлять собой малопрозрачное темно-синее или черное стекло). К сожалению, найти фильтр для УФ-фотографии – дело непростое, не в пример ИК-фильтрам, легко изготавливаемым из подручного материала. Рассмотрим доступные способы:

1. Ультрафиолетовые фильтры изредка появляются в продаже – они выпускаются специально для фотоаппаратов либо для лабораторных приборов. При поиске в интернет-магазинах стоит обратить внимание, что необходимы фильтры для УФ-съемки, а не антиультрафиолетовые (выглядящие как прозрачные стекла), которые широко используются для защиты объектива фотокамеры.

2. Можно подобрать фильтр от старой оптической техники, например, стекла УФ-облучателей советского производства (пример снимка через такой фильтр приведен на фото 1 и 2). В лабораторной практике также использовались светофильтры с металлическим покрытием, выделяющие УФ-диапазон (фото 3). В случае использования стекла, отчасти прозрачного для видимых лучей, получатся снимки в смешанном диапазоне.

3. Цветы в ультрафиолете: компактная цифровая камера, светофильтр с металлическим покрытием

3. Если не удастся найти полноценный фильтр для УФ-фотографии, можно попробовать использовать систему из двух поляроидов, затемняющих свет видимого диапазона за счет эффекта перекрестной поляризации. При этом желательно, чтобы один фильтр были линейно поляризующими (с маркировкой LP). Подробнее о принципе действия это системы см. в главе «Перекрестная поляризация». В таком случае можно получить снимки в смешанном диапазоне ближнего ультрафиолета и инфракрасного излучения. Но это далеко не лучший метод, он чреват возникновением оптических артефактов и потерей качества снимков.

Фотосъемку в ближнем УФ-диапазоне интересно проводить на улице в солнечную погоду. На фото 1 приведен типичный пример такого снимка. Характерной особенностью является яркая, насыщенная проработка безоблачного неба и красноватый оттенок листвы. Наибольший интерес представляют фотографии растений в УФ-диапазоне, выявляющем невидимые невооруженным глазом пигментные сигнатуры.

При отсутствии яркого солнечного освещения можно поэкспериментировать с фотографией при искусственной УФ-подсветке. Для дезинфекции помещений в лабораториях и медицинских учреждениях используются кварцевые лампы, создающие жесткое излучение, опасное для глаз и кожи, и озонирующие воздух. Отличительной особенностью таких ламп является прозрачная колба (трубка) с электродами, без люминесцентного покрытия на стенках.

На данный момент кварцевые лампы доступны в продаже, но для опытов с УФ-фотографией не стоит спешить их приобретать. Можно обойтись более безопасными источниками ближнего УФ-излучения. К ним относятся так называемые«лампы черного света, дающие более мягкое излучение, спектр которого находится в длинноволновой части ультрафиолетового диапазона. Принцип работы этих устройств, также называемых «лампами Вуда» (снова в честь небезызвестного физика Роберта Вуда), таков же, как у обычных люминесцентных ламп.

С действием ламп Вуда должны быть не понаслышке знакомы посетители ночных клубов – именно они заставляли «светиться» в темноте белую одежду из некоторых видов тканей (в последнее время вместо таких ламп все чаще применяются светодиодные источники освещения). Также источники ближнего УФ-излучения продаются в зоомагазинах (они используются для подсветки в террариумах с рептилиями во избежание развития рахита у питомцев) и среди косметологического оборудования (под УФ-излучением застывают используемые для маникюра полимеры).

Есть еще один вариант технической реализации «мягких» источников ультрафиолета – люминесцентные лампы с белыми матовыми колбами или трубками. Энтомологи используют такие устройства для привлечения насекомых, обладающих ультрафиолетовым зрением. Работая с люминесцентными УФ-лампами, не забывайте, что они могут содержать ртуть, которая вытечет, если колба разобьется.

В любом случае, выбирая лампу для фотографических опытов, стоит обращать внимание на диапазон ее излучения. Для большинства задач достаточно ближней части УФ-спектра – до 260—300 нм. Такая лампа может пригодиться и для реализации альтернативных химических фотопроцессов.

Еще один вариант источника освещения – ультрафиолетовые светодиоды. Их удобно использовать для фотоэкспериментов, учитывая, что они дают маломощное излучение ближнего УФ-диапазона. Из них можно сделать матричный осветитель. Другой вариант – приобретение готового фонаря на основе УФ-светодиодов – подобные устройства имеются в продаже в интернет-магазинах и довольно удобны в использовании (но обращаться с ними следует также осторожно, нельзя светить ими в глаза и лучше подальше прятать их от детей). При работе с любыми ультрафиолетовыми источниками следует защищать глаза очками, лучше – специально разработанными для этой цели (таковые имеются в продаже в магазинах спецодежды и снаряжения).

Из цифровых камер для ультрафиолетовой фотографии подходит широкий перечень устройств. Разумеется, любой фотоаппарат со стеклянной оптикой будет иметь существенно ограниченные возможности съемки в УФ-диапазоне, но, если довольствоваться ближним спектром ультрафиолета, съемку с одинаковым успехом можно вести на мобильные устройства, компактные и зеркальные камеры. Главное, чтобы фильтр удалось плотно присоединить к объективу во избежание помех в виде переотражений. И не забудьте при этом снять защитный антиУФ-фильтр, если таковой имеется.

Помимо цифровых камер, ультрафиолетовые снимки можно делать с помощью фотопленки и фотобумаги (хотя не все марки пленки фабричного производства одинаково подходят для этих целей). Но как уже было сказано, многие химические фотоматериалы к ультрафиолетовой части спектра даже чувствительнее, чем к видимой.

Обзаведясь компактным источником УФ-света, можно проделать несколько занятных экспериментов с флюоресценцией. Попробуйте в темноте осветить им стены и мебель. Как бы вы ни старались содержать свою квартиру в чистоте, наверняка ультрафиолетовое излучение выявит люминесцирующие разводы от различной органики (в особенности на кухне). Под УФ-лучами должны светиться защитные знаки на банкнотах. В плане художественной фотографии интерес представляет собой флуоресценция некоторых растений, участков листьев и коры, пораженных фитопатогенами вроде мучнистой росы, а также личинки-гусеницы, куколки и взрослые особи насекомых. Кроме того, стоит упомянуть использование люминесцентных красок для рисования и создания художественного грима (см. главу «Светографика и люминесценция в фотографии») – они будут интенсивно светиться в лучах ультрафиолетового (или даже видимого синего) источника освещения, подобные спецэффекты широко используются в фотографии и видеосъемке.

Литература

1. Катков Д. Мир глазами пчелы, или секреты ультрафиолетовой фотосъемки, 2005 (http://photo-element.ru/book/uv/uv.html).

2. Катков Д. Цифровая съемка в комбинированном УФ/ИК диапазоне без специального светофильтра, 2005 (http://photo-element.ru/book/pseudo_ir/2polars/2polars.html).

3. Сибрук В. Роберт Вильямс Вуд. Современный чародей физической лаборатории. Под ред. С. И. Вавилова. Гос. изд. технико-теоретической литературы, М., Л., 1946, 312 с.

Теневая визуализация

1. Теневая проекция на стене

Силуэтная фотография – визуализация жидкостей и газов – иммерсионная контактная фотография – шлирен-фотография.

Тени предметов, воспроизводящие их силуэты, всегда представляли интерес для изобразительного искусства. Художественное своеобразие теневых фигур было оценено по достоинству еще в XVIII в., когда получили широкое распространение силуэтные портреты, называемые также «китайскими тенями». Затем этот прием успешно перекочевал в фотографию.

Для создания силуэтной фотографии можно поставить модель или фотографируемый предмет напротив ярко освещенного равномерного фона (фото 1, 2). В таком случае объект съемки находится между фотоаппаратом и поверхностью, на которую отбрасывается тень.

Другой прием – расположение фотоаппарата за экраном, на который проецируются тени: таковым могут послужить шторы или листы бумаги.

Сколь интересным ни представлялся бы подобный «театр теней», особенно занятно выглядят тени предметов, невооруженным глазом кажущихся прозрачными или полупрозрачными. Возможность получения теневых изображений прозрачных субстанций, в том числе – жидкостей и газов, была обнаружена еще в древние времена. Легко заметить, что дым или пар, незаметный невооруженным глазом, при ярком освещении дает отчетливый рисунок тени на светлой стене. Таким образом можно рассмотреть неоднородности в потоках горячего воздуха, поднимающегося от пламени. Можете попробовать сфотографировать отбрасываемую в ярких солнечных лучах тень огня свечи или спиртовки либо пара над сосудом с горячей водой.

2. Теневая проекция на бумаге

То же касается и воды либо другой жидкости, налитой в прозрачный сосуд – если выставить его на яркое солнце, в отбрасываемой на дно тени будут хорошо видны возмущения на поверхности. Можно провести простой эксперимент в ванной: наберите горячей воды, затем переключите на холодную и вливайте ее душем, погруженным под воду. При ярком освещении вы увидите на дне ванной визуализацию конвекционных потоков смешивающейся холодной и горячей воды (похожую картину дают потоки горячего воздуха вокруг пламени и нагревательных приборов). Возмущения поверхности жидкости также дают отчетливую теневую картину – таким образом можно запечатлеть круги, расходящиеся по поверхности жидкости от падающих в нее капель.

Более того, само стекло, из которого изготавливаются сосуды, также оптически неоднородно. Тени, производимые такими предметами, выглядят весьма фактурно. Для получения интересных снимков попробуйте поставить на белый лист бумаги под яркое солнечное освещение различные стеклянные и пластиковые сосуды, в которые налита жидкость. В результате могут получиться абстрактные снимки вроде тех, что приведены на фото 2 и 3.

Во многом теневая фотография сближается с фотограммами – обособленным направлением в фотографическом искусстве (см. главу «Фотограммы»). По сути, фотограмма и является изображением тени предмета, запечатленного без использования фотоаппарата, контактным способом прямо на светочувствительных материалах. Похожие изображения можно получать и с помощью цифровой техники, проецируя тени от предметов на светлый экран – это будет имитацией фотограмм.

Существует еще одна разновидность теневой визуализации, нашедшая применение в науке – так называемая иммерсионная контактная фотография. Суть ее заключается в следующем: на фотобумагу или фотопленку, предназначенную для экспонирования, ставится прозрачная кювета, наполненная иммерсионной средой – прозрачной жидкостью, имеющей необходимый показатель преломления (например, монобромнафталином), в нее погружаются фотографируемые предметы. Это могут быть прозрачные в обычных условиях кристаллы. При нахождении в особой среде их просвечивание дает отчетливую теневую картинку, запечатлеваемую на фотобумаге, причем ее характер зависит от показателя преломления, свойственного кристаллу. Таким образом, можно детально изучить структуру кристаллов, плохо различимую невооруженным глазом, а также определять их показатель преломления, который является специфичным для каждой разновидности минерала.

Использование иммерсионной контактной фотографии позволяет определять подделки драгоценных камней, выявлять их дефекты, отличать естественные и искусственно выращенные кристаллы и точнее диагностировать типы минералов. Но даже если перед вами не стоит подобных задач, можно использовать подобную методику для фотоэкспериментов: наливать в широкий сосуд различные жидкости, погружать в них интересующие вас предметы, в том числе – прозрачные для невооруженного глаза изделия из стекла, пластика и так далее.

Те, кто не желает связываться с аналоговой химической фотографией, могут адаптировать эту методику для цифровой фотосъемки по аналогии с получением цифровых имитаций фотограмм. Для этого следует просвечиваемую композицию в кювете расположить на прозрачном столе, подстелив под нее лист белой бумаги – на нем отобразится светотеневой рисунок, который можно фотографировать цифровой камерой, расположив ее под столом.

Можно предложить еще одно интересное применение теневой визуализации для любителей экспериментировать с выращиванием кристаллов. Если раствор какого-либо кристаллического вещества (например, медного купороса, лимонной кислоты, алюмокалиевых квасцов и других) с добавлением желатина или гуммиарабика нанести на стекло и дать ему высохнуть, получится кристаллическая «картина» с затейливыми узорами. Однако из-за полупрозрачности и слабой окрашенности кристаллов в тонком слое для невооруженного глаза такие изображения выглядят не особо впечатляюще. Одним из методов повышения контрастности кристаллических узоров является использование эффекта перекрестной поляризации (см. главу «Перекрестная поляризация»). Однако можно поступить проще – приложить стекло с кристаллическим узором к белому листу бумаги (именно той стороной, на которой находится кристаллическое вещество, если вы хотите достичь наибольшей четкости картинки) и поместить перед ярким источником света. На просвет вы увидите теневую картинку кристаллических структур, которую можно сфотографировать любым способом.

3. Теневая проекция на пластике

Непосредственное фотографирование теней в ярком прямом свете является лишь самым примитивным способом теневой визуализации. Существует более тонкий способ, называемый «шлирен-фотография», или «метод Теплера», имеющий интересную историю возникновения.

С XVII в. был известен способ изготовления вогнутых зеркал для телескопов. Однако для хорошего качества картинки требовалось соблюдение крайней точности в шлифовке и полировке оптических поверхностей. Для мастеров тех времен создание оптики идеальной формы представляло труднейшую задачу. В 1857 г. физик Леон Фуко предложил оптический метод контроля точности изготовления вогнутых зеркал: в фокусе проверяемого зеркала помещался непрозрачный экран с острой кромкой (в дальнейшем названный «ножом Фуко»). Отраженное изображение источника света (точечного или щелевого) фокусировалось на самом краю ножа, и, если поверхность зеркала оказывалась строго сферической, нож перекрывал весь световой пучок, и для наблюдателя зеркало оказывалось полностью затемненным. Если же на поверхности были дефекты, часть света, отраженная неровными участками зеркала, отклонялась, проходя мимо кромки ножа, и для наблюдателя эти участки выглядели светлыми.

Далее этот метод усовершенствовал немецкий физик Август Теплер: он предложил использовать схему с «ножом Фуко» для изучения включений в прозрачные среды. Представим, что у нас есть вогнутое зеркало идеальной сферической формы, оно освещается по методу Фуко, и весь поток отраженного от него света перекрывается оптическим ножом. Теперь, если между источником освещения и зеркалом ввести предмет, создающий неоднородности в среде (например, горящую свечу), приводящие к преломлению света, то наблюдатель увидит в зеркале их контрастное изображение (рисунок 1).

Рис. 1. Теневая визуализация по методу Теплера

Теплер назвал этот способ визуализации шлирен-методом, от немецкого слова Schlieren, означающего неоднородности (включения) в стекле. Данный метод позволяет получить высококонтрастное изображение невидимых невооруженных глазом потоков в газах и жидкостях. С помощью установки Теплера можно эффективно визуализировать пар, поднимающийся над разогретой жидкостью, конвекцию в самой нагревающейся жидкости, потоки горячего воздуха, идущие от пламени и нагревательных элементов, тонкие аэрозоли и пылевые частицы, струи разогретого газа, вырывающиеся из ствола оружия при выстреле, и так далее. Картинка будет гораздо более контрастной, нежели та, которую можно наблюдать непосредственно на отражающей поверхности в ярком свете. При максимальной чувствительности установки можно сделать видимыми даже звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, и буквально сфотографировать звук. Подобные опыты были проведены американским физиком Робертом Вудом еще в начале XX века.

Но, к сожалению, приходится констатировать, что сооружение установки для теневой визуализации по методу Теплера – не простая задача для фотолюбителя. Проводя подобные опыты, будет сложно добиться хорошего качества картинки в домашних условиях. Главным камнем преткновения становится необходимость использования большого вогнутого зеркала, сделанного с высокой точностью. Найти такой оптический элемент будет непросто, а обычное вогнутое зеркало для бритья его не заменит. Разве что рискнуть разобрать зеркальный телескоп, если таковой имеется. Так что энтузиастам советуем обратиться к тематической литературе, в остальном же можно довольствоваться простейшими методами теневой визуализации в прямом свете.

Литература

1. Ткач Л. Фотография в мире теней. Наука и жизнь, №3, 2007 (https://www.nkj.ru/archive/articles/9309/).

2. Krehl P., Engemann S. August Toepler – the first who visualized shock waves. Shock Waves, 1995, Vol. 5, P. 1—18.

3. Васильев Ф. Теневые методы, М. «Наука», 1968, 400 с.

4. Сибрук В. Роберт Вильямс Вуд. Современный чародей физической лаборатории. Под ред. С. И. Вавилова. Гос. изд. технико-теоретической литературы, М., Л., 1946, 312 с.

5. Евдокимов Б. А. Фотографическiя забавы. Петроград, 1916.

1. Фотограмма на галогенсеребряной фотобумаге

Фотограммы

Аналоговые фотограммы – химическая автотипия – цифровая имитация фотограмм.

Фотограммами называются отпечатки изображений, полученные контактным способом, без использования фотокамеры. Суть их изготовления такова: к листу фотобумаги прикладывается экспонируемый предмет и засвечивается равномерным светом. После проявления образуется изображение контура предмета (полупрозрачные объекты будут давать полутоновую картинку). Строго говоря, фотограммное изображение является снимком не самого предмета, а его тени (см. главу «Теневая фотография»).

Фотограммы создавались даже раньше появления фотографии в классическом смысле. Еще в начале XIX столетия были обнародованы результаты опыты с фотокопированием изображений, проведенные Томасом Уэйджвудом. Одними из первых в истории сохранившихся фотоснимков были фотограммы листьев, изготовленные Генри Фоксом Тальботом в середине XIX в. Копии изображений, полученные фотохимическим способом, Тальбот называл «фотогеническими рисунками». Есть основания полагать, что первые фотограммные изображения были созданы гораздо раньше (в XVIII столетии) в опытах Иоганна Шульце (см. главу «Фотографический процесс XVIII века»), однако долгое время не был разработан способ фиксации фотоизображения, поэтому результаты наиболее ранних опытов до нас не дошли. В дальнейшем к технике фотограмм обращались многие мастера. В XIX веке с помощью прямой контактной печати создавались ботанические иллюстрации, к примеру, цианотипии Анны Аткинс. В следующем столетии в технике фотограмм работали такие фотохудожники, как Ласло Мохой-Надь и Ман Рэй.

2. Фотограмма на галогенсеребряной фотобумаге

В настоящее время фотограммы можно создавать различными способами – в аналоговом химическом варианте, с использованием обычной галоген-серебряной фотобумаги либо с помощью цианотипиии, фотопроцесса ван Дейка и других альтернативных химических процессов (см. главы «Цианотипия», «Фотопроцесс ван Дейка», «Солевая печать»).

С техниками изготовления фотограмм граничит еще один способ, уходящий уже весьма далеко от фотографии – так называемая химическая автотипия (см. главу «Хемиграммы и автотипия»). Его суть заключается в том, что к фотопластинке прикладывается предмет, дающий отпечаток без засветки за счет прямого химического взаимодействия. Таким образом можно получать на фотоматериалах отпечатки листьев, плодов и так далее.

3. Цифровая имитация фотограммы

Для тех, кто ценит своеобразную эстетику фотограмм, но не желает связываться с химической печатью, можно посоветовать метод их цифровой имитации. Суть остается прежней: необходимо снимать не сам предмет, а его тень, проецируемую на некий экран. Для этого следует расположить объект съемки перед источником равномерного света и поставить позади него тонкий экран – материалом для его изготовления может служить бумага, матовое стекло или полупрозрачный пластик (от вида материала будет зависеть текстура снимка). В качестве экрана также могут послужить шторы и занавески.

Фотографировать можно цифровой камерой, располагаемой позади экрана. Затем для полной стилизации в ходе компьютерной обработки полученные снимки следует перевести в негатив и повысить их контрастность (см. главу «Теневая фотография»).

Другой вариант – создание прозрачного фотостола (из пластика, органического или силикатного стекла), застеленного бумагой. В таком случае освещение должно падать сверху (от настольной лампы или комнатной люстры), а фотоаппарат придется разместить под столиком, чтобы снимать силуэты предметов, разложенных на его поверхности.

При всем своеобразии метод создания фотограмм остается популярным и в наше время благодаря своей простоте и оригинальности. В особенности это направление может быть востребовано среди любителей, практикующих альтернативные химические фотопроцессы.

Литература

1. Герчук Ю. Фотография без камеры, 2002 (https://www.photographer.ru/cult/practice/344.htm).

2. Евдокимов Б. А. Фотографическiя забавы. Петроград, 1916.

Хемиграммы, химическая автотипия

1. Хемографический «призрак» на галогенсеребряной фотобумаге

Хемиграфия – гелиография – хемография – химическая автотипия – мордансаж – ретикуляция пленки.

Одним из наиболее оригинальных способов получения изображения на фотобумаге является хемиграфия. Строго говоря, это направление в визуальном искусстве нельзя относить к фотографии, так как делаются подобные «снимки» не только без фотоаппарата, но и без участия света вообще (пример – на фото 1). Тем не менее этот способ основан на применении фотоматериалов, поэтому заслуживает рассмотрения в контексте данной книги.

Для создания хемиграммы необходимо обработать неэкспонированный лист фотоматериала химическими агентами, воспроизвести на его поверхности реакцию, затем проявить полученное изображение. Благодаря диффузии агентов, вспениванию и растеканию растворов могут получаться довольно интересные абстрактные изображения. К примеру, можно обработать лист фотобумаги концентрированным раствором соды, затем по каплям наносить на него какую-либо кислоту – в результате произойдет реакция со вспениванием и выделением углекислого газа, оставляющая отпечатки на фотоэмульсии.

Данный способ представляет интерес в плане обращения к абстрактному и сюрреалистическому искусству. Однако, создавая хемиграфическое изображение, заранее невозможно предугадать результат, крайне высок процент появления брака – так что этот способ остается редко используемым подспорьем для энтузиастов.

Стоит отметить, что существует некоторая неопределенность с термином хемиграфия. В русскоязычных источниках его нередко используют в смысле, отличном от вышерассмотренного. Хемиграфией называют метод получения изображений, основанный на комбинации фотографии и гравировки, который берет начало с первой в истории полноценной фотографии, сделанной Жозефом Нисефором Ньепсом в начале XIX в. Он получил снимок вида из окна после длительной экспозиции в камере металлической пластинки, покрытой смолой (сирийским асфальтом). Под воздействием солнечного света смола становится нерастворимой, и после промывания экспонированной пластинки растворителем она вырисовывала негативное изображение.

Историческое название данного метода – гелиография, полученные с его помощью изображения называли гелиогравюрами. Их особенность заключалась в том, что изображение на них имеет рельефную поверхность, представляя собой матрицу, с которой можно тиражировать эстампы. В дальнейшем было разработано множество полимеров, отвердевающих под воздействием света (преимущественно ультрафиолетового). Такие соединения используются в радиотехнике при травлении плат, в косметологии для покрытия ногтей. Желающие могут поэкспериментировать с созданием гелиогравюр по методу Ньепса с применением современных материалов.

Те, кому доводилось заниматься ручной химической печатью, наверняка знакомы с «непроизвольным» появлением хемиграмм. Если сухие компоненты проявителя недостаточно хорошо растворятся в воде, они способны попадать на проявляемый снимок, оставляя пятна на изображении. Так возникают дефекты, которые в дальнейшем могут восприниматься как проявление неких «аномалий» на снимке. Чтобы избежать их, следует тщательнее размешивать либо даже отфильтровывать растворы для фотопечати. Впрочем, как это зачастую бывает в фотографии, досадную проблему можно обратить на пользу, совместив проявление изображения с искусственным созданием химических «призраков». В отличие от хемиграфии, такая комбинированная техника, сочетающая засветку фотоматериала и его обработку химическими агентами, в некоторых источниках называется «хемографией». Одним из практиков хемографического искусства является немецкий фотограф Йозеф Нойман, создавший таким способом интересны цветные снимки.

Разновидностью хемиграфического способа получения изображений является упомянутая в предыдущей главе химическая автотипия, получаемая при непосредственном контакте предметов с фотоэмульсией вследствие химического воздействия их материи либо выделяющихся веществ. Так, например, можно получать автограммы растений, прикладывая и прижимая их к фотопленке или фотобумаге – в данном случае изображение будет получаться за счет соков и эфирных масел, выделяемых из различных частей растения. Самый распространенный пример – отпечатки нарезанных долек лимона или апельсина на фотобумаге.

В последнее время приобрело популярность окрашивание тканей природными компонентами, в некоторой степени реконструирующее древние методы. В том числе для декорирования ткани используется прямое получение оттисков цветов и листьев (так называемые экопринты), которые также являются химическими автотипами. Для проявки таких картинок используются протравляющие растворы с солями металлов – хрома, меди и железа. В упрощенном виде можно воспроизвести подобный процесс на бумаге. Для этого следует пропитать лист плотной акварельной бумаги концентрированным раствором сульфата железа (II) или хромокалиевых квасцов (а еще лучше – их смесью), приложить к влажной бумаге лист растения и, прижав его сверху другим листом бумаги, с сильным нажимом прокатать валиком, после чего на некоторое время бумагу с листьями еще можно оставить под прессом. В итоге должны получиться отпечатки листьев, образовавшиеся за счет окрашивания выделившихся их них соков.

Автографические изображения также могут образовывать кристаллизующиеся на фотоэмульсии вещества. Для этого фотобумагу или пленку следует залить водным раствором какой-либо соли (например, поваренной или медного купороса). Другой вариант – использование спиртовых растворов органических веществ, образующих кристаллы (в частности, салицилового или камфорного спирта). Кристаллический налет можно смыть после небольшой засветки и проявить получившийся отпечаток.

Вообще же, химические автотипы (автограммы) представляют собой только одну разновидность методов автотипии. Без помощи света изображения на фотобумаге могут возникать и под воздействием других сил. Например, авторадиография подразумевает создание изображений предметов, прикладываемых к фотоматериалам, за счет излучаемой ими радиации. Разумеется, рекомендовать проведение подобных опытов в домашних условиях нельзя никоим образом. Зато вполне можно поэкспериментировать с созданием электрограмм на фотоматериалах (см. главу «Электрография»), хотя в данном случае будет играть роль не только воздействие электричества на фотоматериалы, но и засветка от возникающих разрядов.

Заканчивая главу, посвященную химическим экспериментам с фотоматериалами, стоит упомянуть еще одну своеобразную технику модификации фотографий – мордансаж (франц. mordançage – «травление»).

Данный метод приобрел популярность в 60-е годы прошлого века, хотя основывается на процессе конца XIX в., известном как отбеливание травлением. Техника морданcажа заключается в том, что проявленную фотографию на бумаге с желатин-серебряной эмульсией помещают в специальный раствор, содержащий перекись водорода, уксусную кислоту и хлорид меди (II). В результате изображение бледнеет, а эмульсия размягчается. В дальнейшем эмульсию можно подвергнуть механическому воздействию – она отслаивается с подложки и сминается, образуя складки (так называемый «эффект драпировки»). Затем отбеленное изображение проявляется заново и закрепляется. По сути, результат будет представлять собой испорченную фотографию, однако в свое время была оценена особая эстетика снимков, прошедших данную процедуру. Разорванная фотоэмульсия становится самостоятельным художественным материалом. Для примера можно ознакомиться с работами Элизабет Опаленик.

Помимо вышеописанной методики в эпоху аналоговой фотографии существовал еще один, более простой способ модификации пленочных кадров – ретикуляция пленки. Она заключалась в том, что экспонированную и проявленную фотопленку держали над огнем, вызывая ее частичное плавление. В случае редкого везения испорченный таким образом кадр мог приобрести особую художественную выразительность.

Итак, мы совершили краткий экскурс в область методов изобразительного искусства, пограничных с фотографией. Немалый интерес представляет возможность их комбинации с классической аналоговой фотографией, а также их доработка и модификация на практике.

Литература

1. Материалы сайта www.chemogramme.de.

2. Ермолаев В. А., Похолков Ю. П., Шустов М. А., Исмаилова О. Л., Азикова Г. И., Руднев С. В. Радиография и радиографические ячейки. Томск: Изд-во РИО «Пресс-Интеграл», 1997, 224 с.

3. Bailey J. The Mordançage background and process, 2010 (https/www.alternativephotography.com/the-mordanage-background-and-process).

4. Дэйи Д. Спецэффекты. Руководство по новым и необычным фотопроцессам и фотоприемам. Обнинск: «Титул», 1998, 160 с.

5. Лауберт Ю. К. Фотомеханические процессы / В. Попов. – М.: «Гизлегпром», 1932, 416 с.

6. Костарева Л. М. Отпечатки природы: экопринт на текстиле и коже, Сыктывкар: Коми республиканская тип., 2020, 113, [2] с.

Перекрестная поляризация

1. Пластик в поляризованном свете

Оптическая анизотропия – получение поляризованного света – фотография анизотропных кристаллов.

Использование поляризационных фильтров позволяет наблюдать и фотографировать скрытые неоднородности в структуре предметов, не воспринимаемые невооруженным взглядом. Различные участки материи могут поляризовать свет разным образом – данное свойство называется оптической анизотропией. В частности, это касается изделий из прессованной пластмассы (фото 1).

Для зрительного выявления оптической анизотропии необходимо осветить предмет поляризованным светом, и рассмотреть его через поляризационный фильтр – вращая его относительно оптической оси, можно добиться видимого затемнения источника света, в то время как анизотропные участки наблюдаемого предмета приобретут разноцветную окраску. Если между фильтрами находится оптически изотропный материал (воздух, вода, стекло), поток света гасится; в то же время анизотропные предметы изменяют плоскость поляризации, что позволяет проходящему через них свету доходить до наблюдателя. Это явление, называемое перекрестной поляризацией (англ. cross-polarization), можно использовать в качестве спецэффекта для фотографической съемки.

Для съемки с использованием эффекта оптической анизотропии необходим источник поляризованного света и фильтр-поляроид, устанавливаемый перед объективом фотоаппарата (в подобных схемах он называется анализатором). Получить поляризованный свет можно несколькими способами:

1. Освещение компьютерным монитором. Следует помнить, что внутри жидкокристаллических дисплеев и мониторов установлены поляризующие пленки. Можно располагать фотографируемый объект в темном помещении на фоне включенного монитора (при этом экран должен показывать ровное белое поле, чего можно добиться при помощи любого графического редактора). Фотоаппарат с накрученным на объектив поляризационным фильтром для удобства следует установить на штатив и, вращая кольцо фильтра, добиваться наилучшего проявления анизотропии (экран в кадре при этом должен максимально затемниться).

2. Источник света с поляризационным фильтром. Вышеописанный способ получения поляризованного света наиболее удобен, но имеет ограниченное применение. При наличии сломанного дисплея или монитора можно извлечь из него поляризующую пленку и закрыть ей любой фонарь или лампу – в таком случае для съемки можно использовать не только проходящий, но и отраженный свет. Наконец, можно попросту закрыть фотографическим поляроидом мощный фонарь и использовать его для освещения. Так же легко получить поляризованный импульсный свет, закрыв фильтром фотовспышку. Однако следует помнить, что для реализации рассматриваемого эффекта необходимо просвечивающее освещение, а не отраженное.

Выбирая предметы для съемки, стоит прежде всего обратить внимание на прозрачные пластмассовые изделия и кристаллы. Пластиковые стаканчики, коробки от дисков и аудиокассет, линейки и корпусы ручек – все эти предметы весьма наглядно демонстрируют эффект оптической анизотропии. Неоднородности в пластмассе возникают в ходе прессовки, сопровождающей изготовление из нее изделий.

Интересные снимки получаются при фотографировании анизотропных кристаллов – на месте прозрачных, с трудом различимых обычным зрением структур появляются контрастные узоры, зачастую приобретающие окраску. Для того чтобы произвести подобную съемку, необходимо нанести на стекло тонкий слой кристаллического вещества. Можно смешать водный раствор оптически активной соли (например, сульфата меди) с растворенным в горячей воде желатином или гуммиарабиком, вылить на стекло получившуюся эмульсию и распределить ее по поверхности тонким слоем (именно так был получен изображенный на фото 2 снимок кристаллов медного купороса).

2. Кристаллы медного купороса в поляризованном свете

Системы с перекрестной поляризацией используются для микроскопических исследований минералов. Так называемый петрологический микроскоп оборудован источником поляризованного света и фильтром-анализатором – благодаря эффекту оптической анизотропии становятся видимы скрытые структуры минералов.

Довольно интересные и выразительные снимки кристаллов можно получить и на любительском микроскопе, если подвергнуть его небольшому усовершенствованию. Для этого необходимо установить один поляризующий фильтр над его источником освещения (зеркальцем или лампой подсветки), другой же прикрепить к объективу или попросту положить его на предметное стекло сверху препарата (см. главу «Микрофотография»). Вращая фильтры относительно друг друга, можно добиться проявления вышерассмотренного эффекта и наблюдать микроскопические цветные картины из кристаллов (фото 3).

3. Микрофотография кристаллов парацетамола в поляризованном свете

В популярной литературе часто встречается утверждение, что реализовать эффект перекрестной поляризации можно, только используя систему из линейно-поляризующего и циркулярно-поляризующего фильтра (содержащих маркировку LP и CPL соответственно). Однако практика показала, что получить интересующий нас эффект можно и с двумя циркулярно-поляризующими фильтрами, необходимо только правильно расположить их друг относительно друга. Если вы не наблюдаете затемнения поля зрения при совмещении двух поляроидов, переверните тот из них, что находится ближе к источнику света. Для съемки анизотропии в кристаллах и пластмассах вовсе не обязательно затемнять поле зрения. Цветная окраска оптически активных кристаллов возникает в любом случае, однако при изменении ориентации первого фильтра (находящегося между источником подсветки и препаратом) наблюдаемая картина может существенным образом меняться.

Еще одна область применения эффекта перекрестной поляризации – фотография в невидимых диапазонах излучения. Система из двух поляроидов затемняет видимый свет, однако при ярком солнечном освещении фотоаппарат с такой насадкой на объективе будет воспринимать инфракрасное и ультрафиолетовое излучение ближних диапазонов (см. главы «Инфракрасная фотография», «Ультрафиолетовая фотография»).

Литература

1. Акимов А. Перекрестная поляризация. Фотопроцессы и спецэффекты. Журнал Foto and Video (https://www.foto-video.ru/practice/pract/58870/).

2. Деклуазо М. Об употреблении микроскопа-поляризатора и об исследовании оптических свойств двойного лучепреломления, посредством которых можно определить кристаллическую систему в натуральных или искусственных кристаллах. Перевод Н. Кокшарова. Санкт-Петербург, Типография императорской академии наукъ, 1866, 59 с.

Дифракционные эффекты в фотографии

1. Ночные огни: съемка через тюль

Дифракция в телескопах и фотоаппаратах – дифракционные эффекты при узкой диафрагме – звездчатые фильтры и их аналоги – дифракционные решетки и зеркала – эффект бокэ – создание фигурного бокэ.

Дифракцию электромагнитных волн зачастую называют «способностью света к огибанию препятствий», что не совсем верно. Суть явления заключается в том, что объекты, попавшие в поле излучения, становятся источниками вторичных волн. Нечто подобное можно наблюдать на поверхности водоемов: при распространении концентрических волн вокруг предметов, погруженных в воду (например, свай моста), также возникают волны меньшей интенсивности.

С эффектом дифракции в оптике приходится сталкиваться в тех случаях, когда на пути хода лучей находится какой-либо предмет, либо если свет проходит сквозь узкие отверстия и щели; результат дифракции определяется частотой излучения и формой предметов, с которыми оно взаимодействует.