Фотографические эксперименты. Нетривиальные техники фотографии

Далее этот метод усовершенствовал немецкий физик Август Тёплер: 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 Тёплера

Тёплер назвал этот способ визуализации шлирен-методом, от немецкого слова Schlieren, означающего неоднородности (включения) в стекле. Данный метод позволяет получить высококонтрастное изображение невидимых невооруженным глазом потоков в газах и жидкостях. С помощью установки Тёплера 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 мощные 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 Тёплера – непростая 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 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 опытов с фотокопированием изображений, проведенные Томасом Уэйджвудом (однако ему не удалось решить проблему фиксации изображения). 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 фотоизображения 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 галогенсеребряной фотобумаги либо с помощью цианотипии, 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, расположенной 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.

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 интересные 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 из 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 (25—35 мл), ледяную уксусную кислоту (50 мл) и хлорид меди (II) (10 г), на 1 л воды. 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 состояла в том что экспонированную и проявленную фотопленку подвергали интенсивному температурному воздествию, держа над источником тепла, либо погружая в горячую воду, 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 фона, 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 для прозрачных объектов данный эффект лучше реализуется в проходящем освещении.

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 анизотропной 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 видны 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. Подобные фильтры содержат линейно-поляризующие компоненты, поэтому их сочетание в определенном положении дает нужный результат. 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 интерференционная окраска анизотропных кристаллов возникает в любом случае, однако при изменении ориентации первого фильтра (находящегося между источником подсветки и препаратом) наблюдаемая картина может существенным образом меняться.

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 боке – создание фигурного боке.

Дифракцию электромагнитных волн зачастую называют «способностью света к огибанию препятствий», что не совсем верно. Объекты, попавшие в поле излучения, становятся источниками вторичных волн, которые дают интерференционную картину. 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, или если свет проходит сквозь узкие отверстия и щели; результат дифракции определяется частотой излучения и формой предметов, с которыми оно взаимодействует.

При выполнении опытов с дифракцией действительно может возникнуть иллюзия того, что световой луч «обходит стороной» находящиеся на его пути предметы – например, тонкая игла, поставленная перед лазерным лучом, не препятствует его прохождению, а только видоизменяет образуемое им на экране световое пятно: вместо точки наблюдается так называемая дифракционная картинка.

Звезды, удаленные на огромные расстояния, с Земли должны казаться светящимися точками. Однако при наблюдении в зеркальный телескоп они выглядят как диски с расходящимися лучами. В действительности же наблюдение настоящих дисков возможно только для планет Солнечной системы – звезды настолько далеки, что ни один телескоп с одиночным зеркалом или линзой не позволит рассмотреть детали их поверхности. То, что воспринимается как звездный диск, на самом деле является оптическим эффектом, связанным с дифракцией (это так называемый кружок рассеивания света). Такова же и причина появления у звезд наблюдаемых лучей: их количество и вид зависит от конструкции телескопа. Во многих зеркальных телескопах на пути воспринимаемого света находятся опоры дополнительного зеркала – от их количества и зависит число лучиков вокруг каждого астрономического объекта. Линзовые телескопы, не содержащие в тубусе дополнительных элементов с опорами, дают другую картину: на месте звезды появляется диск, окруженный концентрическими кольцами.

2. Дифракция на малой диафрагме

Все вышесказанное в равной мере относится и к фотоаппаратам. Фотообъектив, подобно телескопическому, проявляет дифракционные эффекты, они особенно заметны при максимальном закрытии диафрагмы. Именно поэтому при съемке с узкой диафрагмой вокруг ярких точечных объектов появляются лучики (фото 2). Их количество и вид определяется формой диафрагмы и диаметром ее отверстия. Число лучиков равно двукратному количеству лепестков диафрагмы, но в случае четного их числа лучики объединяются попарно.