(Föredrag hållet i Fysiska föreningen i Helsingfors den 24 mars 1893)
Af Daniel Nyblin.
Fotografin - konsten att framställa bilder genom ljusets invärkan - är i främsta rummet grundad på vissa silverföreningars egenskap att undergå kemiska och fysikaliska förändringar, när de utsättas för invärkan af ljus.
De silfverföreningar, hvilka funnit den största användning i fotografin, äro klor- brom- och jodsilfver.
Kännedomen om klorsilfrets egenskap att, utsatt för solljus, förändra sin ursprungliga hvita färg till mörk violett är mycket gammal. Redan alkemisterna hade iakttagit detta, och år 1727 gjorde dr Johann Heinrich Schultze försök att framställa ljusbilder medels klorsilfver.
Carl Wilhelm Scheele var den första som närmare studerade denna klorsilfrets egenskap. Han uppvisade år 1775 att denna klorsilfrets färgförändring beror därpå, att det af ljuset reduceras till metalliskt silfver, och att ljusets violetta strålar vid denna process äro
de värksammaste.
Bromsilfver förändrar i ljuset sin färg till mörkgrå, men denna färgförändring försiggår mycket långsammare än klorsilfrets.
Jodsilfver, som framstälts med användande af ett öfverskott af en jodförening, förändrar icke sin färg, om det utsattes för ljus. Vid närvara af oförändradt silfvernitrat förändras däremot jodsilfrets färg från gul till grågrön.
Denna ljusets värkan på klor- brom- och jodsilfver hvarigenom dessa silfverföreningar undergå en synlig kemisk förändring, kallar man ljusets fotokemiska värkan.
Ljuset utöfvar emellertid äfven en osynlig värkan å dessa silfverföreningar, hvilken man till åtskilnad från den förenämda kallar, ljusets fotografiska värkan. Utsättas nämligen klor- brom- eller jodsilfver en mycker kort tid för ljus undergå de ingen för ögat synlig förändring, men behandlas dessa en kort tid belysta silfverföreningar med något reducerande ämne, t. ex. pyrogallussyra, inträder genast en färgning, hvilken är desto intensivare ju längre eller ju starkare ljuset har värkat.
Genom ljusets värkan har antagligen en reduktionsprocess inledts, hvilken jämförelsevis hastigt fortgår under den kemiska invärkan af det använda reduktionsmedlet.
Klorsilfver besitter de starkaste fotokemiska egenskaperna, så att det hastigast reduceras till metalliskt silfver och starkast färgas genom ljusets omedelbara värkan, medan jodsilfver reduceras och färgas svagast. Bromsilfver står midt emellan dessa.
Ljusets fotografiska värkan synes däremot vara en annan. Jodsilfver angripes starkast, bromsilfver därnäst, och klorsilfver svagast; detta dock under förutsättning att s. k. fysikalisk eller sur framkallning användes. Användes däremot s. k. kemisk framkallning, står bromsilfver i främsta rummet såsom det, hvilket starkast reduceras, klorsilfver kommer i andra rummet och jodsilfver reduceras minst.
Det fysikaliska framkallandet består däri, att man medels något reducerande ämne, såsom järnvitriol eller sur pyrogallussyrelösning, ur silfvernitratlösning utfäller metalliskt silfver på de af ljuset påvärkade klor- bromeller jodsilfverföreningarna.
Det kemiska framkallandet består i en reduktion af den genom ljuset förändrade silfverföreningen till metalliskt silfver. Ljusets skilda färgstrålar utöfva en mycket olika värkan på silverföreningarna. Endast ljns som af en silfverförening absorberas, utöfvar på den samma fotografisk värkan.
Detta är orsaken hvarför man ansett vissa strålar fotografiskt värksamma, andra åter fotografiskt ovärksamma. Det är emellertid bevisadt, att man kan göra alla ljusstrålar fotografiskt värksamma, om man kan förmå silfverföreningarna att absorbera de samma. Det gifves tvänne sätt att höja silverföreningarnas känslighet för de ljusstrålar hvilka betraktas såsom icke fotografiskt värksamma.
Det ena sättet är, att genom färgade ljusfiltra absorbera de fotografiskt värksammaste ljusstrålarna - de blå och violetta - innan ljuset kommer i beröring med silfverföreningen.
Den andra metoden är att bringa silfverföreningarna i innerlig beröring med vissa ämnen som absorbera de mindre värksamma strålarna. Sådana i fotografin använda ämnen kallas optiska sensibilatorer.
Erfarenheten hade redan tidigt lärt forskarne på det fotografiska området att jodsilfrets ljuskänslighet blef ända till 20 gånger större, om det i närvara af silfvernitratlösning utsattes för ljus. Silfvernitratets gynsamma värkan som sensibilator för jodsilfver grundar sig på dess förmåga att binda den jod, hvilken frigöres ur jodsilfret, när detta utsattes för ljus. Tannin, gallussyra m, fl. ämnen värka på samma sätt sensibiliserande som silfvernitrat, men deras värkan är betydligt svagare.
Alla de ämnen, hvilka höja silfverföreningarnas känslighet för hvitt ljus, bära den gemensamma benämningen: kemiska sensibilatorer. De höja ljuskänsligheten genom att upptaga jod, klor och brom, men de förändra icke silfverföreningarnas förhållande till spektrums olika färger, d. v. s. de strålar, hvilka af silfverföreningarna starkast absorberas, utöfva den starkaste fotografiska värkan äfven i närvara af kemiska sensibilatorer.
Annorlunda är förhållandet med de optiska sensibilatorerna. Dessa höja icke silfverföreningarnas känslighet för hvitt ljus, utan tvärtom förorsaka de flesta af dem en nedsättning af den totala ljuskänsligheten, men genom absorption af de fotografiskt mindre aktiva ljusstrålarna höja de silfverföreningarnas känslighet för dessa.
Under fotografiska undersökningar af solspektrums värkan på jod- klor- och bromsilfver gjorde prof. Hermann Vogel i Berlin 1873 en upptakt, hvilken blef af genomgripande betydelse för fotografins utveckling.
Vid sina försök använde han bland andra äfven kollodium-torrplåtar af engelsk tillvärkning.
Dessa torrplåtar, hvilkas skikt för erhållande af större ogenomskinlighet var färgadt gult med ett för Vogel okändt färgämne, visade ett egendomligt förhållande till spektrums färger.
Såsom redan nämdt är det företrädesvis de violetta och blå ljusstrålarna, hvilka äro de fotografiskt mest värksamma. Detta gäller för såväl jodsilfver som ock för bromsilfver och klorsilfver. Jodsilfver reduceras af spektrums strålar från ultraviolett till gult, men indigo vid linien G utöfvar på jodsilfver den starkaste värkan. Kurvan F på fig. i framställer grafiskt den värkan spektrums strålar utöfva på s. k. våta kollodiumplåtar, d. v. s. jodsilfver med silfvernitrat. Kurvan visar stark stigning från ultra violett till indigo, där maximum uppnås mellan linierna G och F, hvarefter värkan hastigt aftar till dess den slutligen fullständigt upphör vid linien D.
Rent jodsilfver, sådant detförekommer i jodsilfverkollodiumtorrplåtar utan kemisk sensibilator, visar en värkan sådan kurvan II utvisar. Äfven detta har sitt maximum i indigo, fastän mycket svagare än jodsilfver med silfvernitrat såsom sensibilator.
Kurvan III visar bromsilfrets, kurvan IV åter klorsilfrets känslighet för spektrums olika färgade ljusstrålar. Alla dessa silfverföreningar påvärkas starkast af de violetta eller de blå ljusstrålarna, och alla visa de ett bestämdt känslighetsmaximum.
På helt annat sätt förhöllo sig de omnämda gulfärgade torrplåtarna. Dessa visade tvänne maxima - tvänne ställen där ljuset utöfvade en starkare värkan - såsom kurvan V utvisar. Först och främst framträdde jodsilfrets vanliga känslighet för indigo, men dessutom voro plåtarna starkt känsliga för gulgrönt, ett förhållande som tidigare aldrig iakttagits hos någon fotografisk plåt.
Vogel leddes, som naturligt var, på tanken att orsaken till detta forhållande stod att söka hos det färgämne med hvilket dessa plåtar voro impregnerade.
Han anstälde då försök med andra färgämnen och blef inom kort förvissad om att silverföreningarna kunde göras känsliga äfven för de såsom ovärksamma ansedda ljusstrålarna, ifall de blandades med vissa, färgämnen, hvilka starkt absorbera de ljusstrålar, af hvilka silfverföreningarna endast svagt reduceras.
Härigenom var teorin om absorptionsformågans inflytande på ljusets kemiska och fysikaliska värkningar på silfverföreningarna faststäld.
Det bör framhållas att dessa optiska sensibilatorer icke utöfva någon kemisk värkan på silfverföreningarna. Här föreligger icke någon kemisk förening mellan dessa sensibilatorer och silfverföreningarna, utan endast en homogen, mekanisk blandning. Färgämnet omsluter silfvermolekylerna och tillför dem genom absorbering det ljus, hvilket silfverföreningarna själfva ej absorbera. De optiska sensibilatorernas värkan är altså af rent fysikalisk natur.
Det samma är fallet med de tidigare nämda ljusfiltra. Dessa äro färgade glas hvilka införas mellan det fotografiska objektivet och den ljuskänsliga plåten, eller hvilka anbringas framför prismat i spektrografen och därigenom afhålla de ljusstrålar från att värka, hvilka af ljusfiltrum absorberas.
Genom samtidigt användande af olika färgade ljusfiltra och optiska sensibilatorer kunna de fotografiska plåtarna göras känsliga för hvar och en af de tre hufvudfärgerna och deras kombinationer.
Af optiska sensibilatorer hafva cyanin och eosin funnit den största användning i fotografin. Cyaninets absorptionsband i spektrum sträcker sig från E till mellan D och C (fig. 2), eosinets från F till mellan E och D. En blandning af eosin och cyanin, hvilken kallas azalin, absorberar ljusstrålarna från F till C och visar trenne maxima (kurvan VIII).
Ett annat anmärkningsvärdt förhållande visa dessa optiska sensibilatorer i sin värkan på silfverföreningarnas ljuskänslighet. De höja icke känsligheten mest för det ljus, de själfva starkast absorbera, utan känslighetens maximum förflyttas något längre mot rödt.
Kurvan IX på fig. 2 visar känsligheten hos en bromsilfvergelatinplåt hvilken är färgad med eosin. Den har ett maximum mellan linierna G och F, hvilket är att tillskrifva bromsilfrets egen absorption, samt ett annat mellan linierna E och D, hvilket härrör från eosinet. Det senare maximum är betydligt närmare rödt än eosinets absorptionsband.
Det samma är äfven fallet med bromsilfvergelatinplåtar färgade med cyanin eller med azalin, såsom kurvorna X och XI utvisa.
Af denna orsak är cyanin en utmärkt sensibilator för orange och äfven för rödt, eosin för gult och grönt.
Dessa Vogels upptakter äro af oberäknelig nytta för fotografins utveckling, och de hafva fört fotografin ett lika långt steg framåt som Daguerres upptakt af den osynliga bildens framkallning genom kvicksilfverångor. Isynnerhet har reproduktionsfotografin dragit stor nytta af de optiska sensibilatorerna. Gulnade manuskript och teckningar, hvilka förr knappast kunde fotograferas, och målningar, hvilka endast mycket ofullständigt kunde återges, kunna numera med stor lätthet på ett tillfredsställande sätt reproduceras genom detta nya s, k. ortokromatiska förfaringssätt.
Närstående reproduktioner af tvänne fotografier tagna, den ena (fig. 3) med en vanlig plåt, den andra (fig. 4) med färgkänslig (ortokromatisk) plåt, gifva prof på det nya förfaringssättets stora företräden för återgifvande af färgade föremål. Medan de små mörkvioletta blommorna nederst i buketten af den vanliga plåten visserligen återgifvits med sin riktiga färgvalör, ha de stora ranunkelgula blommorna på denna plåt utfallit alldeles mörka, då de däremot på den ortokromatiska plåten framstå med sin rätta valör, d. v. s. äro alldeles ljusa. Äfven själfva vasen har först på den ortokromatiska plåten erhållit den valör som svarar mot dess ljusgula färg.
Äfven färgtrycket (kromolitografin) kommer genom de optiska sensibilatorerna att helt och hållet förändra natur. Färgtryck, hvilka erfordrat 15 ä 20 för hand utförda tryckplåtar för de olika färgnyanserna, öfverträffas numera af fotografiska färgtryck utförda med endast 3 tryckplåtar.
Stödjande sig på teorin för de optiska sensibilatorerna har prof. Vogel framstält förslag till denna nya färgtrycksmetod, hvilken till sina praktiska detaljer senare utarbetats af hans son, dr E. Vogel jämte litografen hr Ulrich.
Denna tryckmetod kallas naturfärgtryck och utföres på så sätt, att foremålet, som skall afbildas, fotograferas på 3 skilda plåtar:
1. Genom ett blått glas på en vanlig bromsilfverplåt, hvilken såsom tidigare nämdt är starkt ljuskänslig för blå och violetta strålar. Det blåa ljusfiltrum afhåller alla andra färger från att värka på plåten, förutom dem i hvilka blått ingår.
2. Genom ett gult glas på en plåt hvilken är färgad med en sensibilator för gult ljus, t. ex. eosin.
3. Genom ett rödt ljusfiltrum på en för röda strålar känsliggjord plåt (cyanin).
Från dessa negativplåtar framställas trenne tryckplåtar, hvilka tryckas med de tre färgerna rödt, blått och gult, på så sätt att den plåt, som är framstäld med användande af blått glas på ofärgad bromsilfverplåt, tryckes med en röd färg, hvars absorptionsspektrum är möjligast likt bromsilfrets; den, som är tagen genom gult glas, med en färg hvilken så ycket som möjligt liknar eosin, och slutligen den, som är fotograferad genom rödt glas, med en cyaninet liknande färg.
På detta sätt åstadkommes en naturtrogen bild af föremålet i alla dess färgnyanser.
Laterna magica bilder i naturliga färger framställas på liknande sätt, endast med den skilnad att bilderna icke tryckas i färger, utan förstoras alla tre plåtarna på samma gång med tillhjälp af ett tredubbelt skioptikon, i det att man bakom plåtarna anbringar ett glas af motsvarande färg.
Slutligen bör nämnas, att äfven för prof. Lippmanns metod att fotografera spektrum i dess naturliga färger de optiska sensibilatorerna varit af oskattbart värde, ty utan dem skulle det ej lyckats honom att återgifva spektrums mindre brytbara strålar.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti