De geschiedenis van fotografie: pinholes voor digitale afbeeldingen

Fotografie als medium is minder dan 200 jaar oud. Maar in die korte tijd van geschiedenisis het geëvolueerd van een grof proces met bijtende chemicaliën en omslachtige camera's tot een eenvoudig maar geavanceerd middel om direct afbeeldingen te maken en te delen. Ontdek hoe fotografie in de loop van de tijd is veranderd en hoe camera's er vandaag de dag uitzien.

De eerste 'camera's' werden niet gebruikt om beelden te maken, maar om optica te bestuderen. De Arabische geleerde Ibn Al-Haytham (945–1040), ook bekend als Alhazen, wordt algemeen beschouwd als de eerste persoon die onderzoekt hoe we zien. Hij vond de camera Obscura, de voorloper van de pinhole camera, om te laten zien hoe licht kan worden gebruikt om een ​​beeld op een plat oppervlak te projecteren. Eerdere verwijzingen naar de camera obscura zijn gevonden in Chinese teksten die dateren uit ongeveer 400 voor Christus. en in de geschriften van Aristoteles rond 330 voor Christus.

Tegen het midden van de 17e eeuw, met de uitvinding van fijn vervaardigde lenzen, begonnen kunstenaars de camera obscura te gebruiken om hen te helpen bij het tekenen en schilderen van uitgebreide real-world beelden. Toverlantaarns, de voorloper van de moderne projector, begonnen op dit moment ook te verschijnen. Gebruikmakend van dezelfde optische principes als de camera obscura, stelde de toverlantaarn mensen in staat afbeeldingen, meestal geschilderd op glasplaten, op grote oppervlakken te projecteren. Ze werden al snel een populaire vorm van massa-entertainment.

De Duitse wetenschapper Johann Heinrich Schulze voerde de eerste experimenten uit met fotogevoelige chemicaliën in 1727, wat bewees dat zilverzouten gevoelig waren voor licht. Maar Schulze experimenteerde niet met het maken van een permanent beeld met zijn ontdekking. Dat zou tot de volgende eeuw moeten wachten.

Op een zomerdag in 1827 ontwikkelde de Franse wetenschapper Joseph Nicephore Niepce het eerste fotografische beeld met een camera obscura. Niepce plaatste een gravure op een met bitumen beklede metalen plaat en stelde deze vervolgens bloot aan licht. De schaduwgebieden van de gravure blokkeerden het licht, maar de wittere gebieden lieten licht reageren met de chemicaliën op de plaat.

Toen Niepce de metalen plaat in een oplosmiddel plaatste, verscheen er geleidelijk een beeld. Deze heliografen, of zonneprints zoals ze soms werden genoemd, worden beschouwd als de eerste poging tot fotografische afbeeldingen. Het proces van Niepce vereiste echter acht uur blootstelling aan licht om een ​​beeld te creëren dat snel zou vervagen. Later kwam de mogelijkheid om een ​​afbeelding te "repareren" of permanent te maken.

Collega-Fransman Louis Daguerre experimenteerde ook met manieren om een ​​beeld vast te leggen, maar het zou hem nog een tiental jaar kosten hij kon de belichtingstijd terugbrengen tot minder dan 30 minuten en voorkomen dat het beeld verdween nadien. Historici noemen deze innovatie het eerste praktische proces van fotografie. In 1829 vormde hij een partnerschap met Niepce om het proces dat Niepce had ontwikkeld te verbeteren. In 1839, na enkele jaren van experimenteren en de dood van Niepce, ontwikkelde Daguerre een handiger en effectievere methode voor fotografie en noemde deze naar zichzelf.

Daguerre's daguerreotypieproces begon met het fixeren van de afbeeldingen op een blad verzilverd koper. Vervolgens poetste hij het zilver en bedekte het met jodium, waardoor een lichtgevoelig oppervlak ontstond. Vervolgens plaatste hij het bord in een camera en legde het een paar minuten bloot. Nadat de afbeelding door licht was geschilderd, baadde Daguerre de plaat in een oplossing van zilverchloride. Dit proces creëerde een blijvend beeld dat niet zou veranderen als het aan licht zou worden blootgesteld.

In 1839 verkochten de zoon van Daguerre en Niepce de rechten voor de daguerreotypie aan de Franse regering en publiceerden ze een boekje waarin het proces werd beschreven. De daguerreotypie werd snel populair in Europa en de Verenigde Staten. Tegen 1850 waren er alleen al in New York City meer dan 70 daguerreotypiestudio's.

Het nadeel van daguerreotypieën is dat ze niet kunnen worden gereproduceerd; elk is een uniek beeld. De mogelijkheid om meerdere prints te maken kwam tot stand dankzij het werk van Henry Fox Talbot, een Engelse botanicus, wiskundige en een tijdgenoot van Daguerre. Talbot maakte papier lichtgevoelig met een zilverzoutoplossing. Vervolgens stelde hij het papier bloot aan licht.

De achtergrond werd zwart en het onderwerp werd in grijstinten weergegeven. Dit was een negatief beeld. Van het papieren negatief maakte Talbot contactafdrukken, waarbij hij het licht en de schaduwen omkeerde om een ​​gedetailleerd beeld te creëren. In 1841 perfectioneerde hij dit papiernegatieve proces en noemde het een calotype, Grieks voor 'mooie foto'.

Halverwege de 19e eeuw experimenteerden wetenschappers en fotografen met nieuwe manieren om efficiëntere foto's te maken en te verwerken. In 1851 vond Frederick Scoff Archer, een Engelse beeldhouwer, het natte plaatnegatief uit. Met een stroperige oplossing van collodium (een vluchtige chemische stof op alcoholbasis) bekleedde hij glas met lichtgevoelige zilverzouten. Omdat het glas was en geen papier, creëerde deze natte plaat een stabieler en gedetailleerder negatief.

Net als de daguerreotypie, gebruikten tintypes dunne metalen platen bedekt met lichtgevoelige chemicaliën. Het proces, in 1856 gepatenteerd door de Amerikaanse wetenschapper Hamilton Smith, gebruikte ijzer in plaats van koper om een ​​positief imago op te leveren. Maar beide processen moesten snel worden ontwikkeld voordat de emulsie droogde. In het veld betekende dit het meenemen van een draagbare donkere kamer vol giftige chemicaliën in kwetsbare glazen flessen. Fotografie was niet voor bangeriken of mensen die licht reisden.

Dat veranderde in 1879 met de introductie van de droge plaat. Net als bij fotografie met natte platen, gebruikte dit proces een glasnegatieve plaat om een ​​afbeelding vast te leggen. In tegenstelling tot het natte-plaatproces, werden droge platen bekleed met een gedroogde gelatine-emulsie, wat betekent dat ze gedurende een bepaalde tijd konden worden bewaard. Fotografen hadden geen draagbare donkere kamers meer nodig en konden nu technici inhuren om hun foto's te ontwikkelen, dagen of maanden nadat de beelden waren gemaakt.

In 1889, fotograaf en industrieel George Eastman bedacht film met een basis die flexibel, onbreekbaar was en gerold kon worden. Emulsies gecoat op cellulose-nitraatfilmbasis, zoals die van Eastman, maakten de in massa geproduceerde boxcamera een realiteit. De eerste camera's gebruikten verschillende filmstandaarden van gemiddeld formaat, waaronder 120, 135, 127 en 220. Al deze formaten waren ongeveer 6 cm breed en produceerden afbeeldingen die varieerden van rechthoekig tot vierkant.

De 35 mm-film die de meeste mensen tegenwoordig kennen, is uitgevonden door Kodak in 1913 voor de vroege filmindustrie. Halverwege de jaren twintig gebruikte de Duitse cameramaker Leica deze technologie om de eerste fotocamera te maken die het 35 mm-formaat gebruikte. Ook andere filmformaten werden in deze periode verfijnd, waaronder rolfilm van middelgroot formaat met een papieren achterkant waardoor het gemakkelijk te hanteren was bij daglicht. Velfilm in formaten van 4 bij 5 inch en 8 bij 10 inch werd ook gebruikelijk, vooral voor commerciële fotografie, waardoor er geen behoefte meer was aan kwetsbare glasplaten.

Het nadeel van op nitraat gebaseerde film was dat deze brandbaar was en na verloop van tijd de neiging had te vergaan. Kodak en andere fabrikanten begonnen in de jaren twintig over te stappen op een celluloidbasis, die vuurvast en duurzamer was. Triacetaatfilm kwam later en was stabieler en flexibeler, evenals brandveilig. De meeste films die tot de jaren zeventig werden geproduceerd, waren op deze technologie gebaseerd. Sinds de jaren 60 worden polyesterpolymeren gebruikt voor films op basis van gelatine. De plastic filmbasis is veel stabieler dan cellulose en is geen brandgevaar.

Begin jaren veertig werden commercieel levensvatbare kleurenfilms door Kodak, Agfa en andere filmbedrijven op de markt gebracht. Deze films gebruikten de moderne technologie van kleurstof-gekoppelde kleuren waarbij een chemisch proces de drie kleurstoflagen met elkaar verbindt om een ​​duidelijk kleurenbeeld te creëren.

Traditioneel werd linnen voddenpapier gebruikt als basis voor het maken van fotografische afdrukken. Afdrukken op dit op vezels gebaseerde papier bedekt met een gelatine-emulsie zijn behoorlijk stabiel wanneer ze op de juiste manier worden verwerkt. Hun stabiliteit wordt verbeterd als de afdruk is afgezwakt met sepia (bruine tint) of selenium (lichte, zilverachtige tint).

Het papier zal uitdrogen en onder barsten slechte archiefomstandigheden. Verlies van het beeld kan ook te wijten zijn aan een hoge luchtvochtigheid, maar de echte vijand van papier is de resterende chemische resten door de fotografische fixer, een chemische oplossing die is ontwikkeld om tijdens films film en prints te verwijderen verwerken. Bovendien kunnen verontreinigingen in het voor verwerking en wassen gebruikte water schade veroorzaken. Als een afdruk niet volledig is gewassen om alle sporen van fixeermiddel te verwijderen, zal het resultaat verkleuring en beeldverlies zijn.

De volgende innovatie op het gebied van fotopapier was harscoating of waterbestendig papier. Het idee was om normaal linnenvezelpapier te gebruiken en dit te coaten met een plastic (polyethyleen) materiaal, waardoor het papier waterbestendig is. De emulsie wordt vervolgens op een met plastic bedekt basispapier geplaatst. Het probleem met met hars beklede papiersoorten was dat het beeld op de plastic bekleding rust en gevoelig is voor verkleuring.

In het begin waren kleurenafdrukken niet stabiel omdat organische kleurstoffen werden gebruikt om de kleurenafbeelding te maken. Het beeld zou letterlijk van de film- of papierbasis verdwijnen als de kleurstoffen achteruit gingen. Kodachrome, daterend uit het eerste derde van de 20e eeuw, was de eerste kleurenfilm die prints produceerde die een halve eeuw konden meegaan. Nu creëren nieuwe technieken permanente kleurenafdrukken die 200 jaar of langer meegaan. Nieuwe afdrukmethoden met behulp van door de computer gegenereerde digitale afbeeldingen en zeer stabiele pigmenten bieden duurzaamheid voor kleurenfoto's.

Instantfotografie is uitgevonden door Edwin Herbert Land, een Amerikaanse uitvinder en natuurkundige. Land stond al bekend om zijn baanbrekende gebruik van lichtgevoelige polymeren in brillen om gepolariseerde lenzen uit te vinden. In 1948 onthulde hij zijn eerste instant-filmcamera, de Land Camera 95. In de komende decennia zou Land's Polaroid Corporation zwart-witfilm en camera's verfijnen die snel, goedkoop en opmerkelijk geavanceerd waren. Polaroid introduceerde kleurenfilm in 1963 en creëerde in 1972 de iconische SX-70 vouwcamera.

Andere filmfabrikanten, namelijk Kodak en Fuji, introduceerden hun eigen versies van instantfilm in de jaren zeventig en tachtig. Polaroid bleef het dominante merk, maar met de opkomst van digitale fotografie in de jaren negentig begon het achteruit te gaan. Het bedrijf heeft in 2001 faillissement aangevraagd en is in 2008 gestopt met het maken van instant films. In 2010 begon het Impossible Project met de productie van film met de instant-filmformaten van Polaroid en in 2017 veranderde het bedrijf zichzelf in Polaroid Originals.

Een camera is per definitie een lichtdicht object met een lens die invallend licht vangt en het licht en het resulterende beeld naar film (optische camera) of het beeldapparaat (digitale camera) leidt. De vroegste camera's die in het daguerreotypieproces werden gebruikt, zijn gemaakt door opticiens, instrumentenmakers of soms zelfs door de fotografen zelf.

De meest populaire camera's maakten gebruik van een schuifdoosontwerp. De lens is in de voorste doos geplaatst. Een tweede, iets kleinere doos schoof in de achterkant van de grotere doos. De focus werd geregeld door de achterkap naar voren of naar achteren te schuiven. Een lateraal omgekeerd beeld zou worden verkregen tenzij de camera was uitgerust met een spiegel of prisma om dit effect te corrigeren. Wanneer de gevoelige plaat in de camera werd geplaatst, zou de lensdop worden verwijderd om de belichting te starten.

George Eastman had geperfectioneerde rolfilm en vond ook de doosvormige camera uit die eenvoudig genoeg was voor consumenten om te gebruiken. Voor 22 dollar kon een amateur een camera kopen met genoeg film voor 100 shots. Toen de film op was, stuurde de fotograaf de camera met de film nog naar de Kodak-fabriek, waar de film uit de camera werd gehaald, verwerkt en geprint. De camera werd vervolgens opnieuw geladen met film en keerde terug. Zoals Eastman Kodak Company in advertenties uit die periode beloofde: 'U drukt op de knop, wij doen de rest.'

In de komende decennia zullen grote fabrikanten zoals Kodak in de Verenigde Staten, Leica in Duitsland en Canon en Nikon in Japan zouden allemaal de belangrijkste camera-indelingen introduceren of ontwikkelen die nog steeds in gebruik zijn. Leica vond in 1925 de eerste fotocamera uit die 35mm-film gebruikte, terwijl een ander Duits bedrijf, Zeiss-Ikon, in 1949 de eerste spiegelreflexcamera introduceerde. Nikon en Canon zouden de verwisselbare lens populair maken en de ingebouwde lichtmeter gemeengoed.

De wortels van Digitale fotografie, die een revolutie teweeg zou brengen in de industrie, begon met de ontwikkeling van het eerste apparaat voor geladen paren (CCD) bij Bell Labs in 1969. De CCD zet licht om in een elektronisch signaal en blijft vandaag de dag het hart van digitale apparaten. In 1975 ontwikkelden ingenieurs van Kodak de allereerste camera die een digitaal beeld creëerde. Het gebruikte een cassetterecorder om gegevens op te slaan en het duurde meer dan 20 seconden om een ​​foto te maken.

Halverwege de jaren tachtig waren verschillende bedrijven bezig met digitale camera's. Een van de eersten die een levensvatbaar prototype liet zien, was Canon, dat een digitale camera in 1984, hoewel het nooit commercieel werd vervaardigd en verkocht. De eerste digitale camera die in de Verenigde Staten werd verkocht, de Dycam Model 1, verscheen in 1990 en werd verkocht voor $ 600. De eerste digitale spiegelreflexcamera, een Nikon F3-body die was bevestigd aan een afzonderlijke opslageenheid van Kodak, verscheen het jaar daarop. In 2004 verkochten digitale camera's filmcamera's en digitale is nu dominant.

Blitzlichtpulver of zaklamppoeder werd in 1887 in Duitsland uitgevonden door Adolf Miethe en Johannes Gaedicke. Lycopodium-poeder (de wasachtige sporen van clubmos) werd gebruikt in vroege flash-poeder. De eerste moderne fotoflitslamp of flitslamp is uitgevonden door de Oostenrijker Paul Vierkotter. Vierkotter gebruikte magnesium-gecoate draad in een geëvacueerde glazen bol. De met magnesium beklede draad werd al snel vervangen door aluminiumfolie in zuurstof. In 1930 werd de eerste commercieel verkrijgbare fotoflitslamp, de Vacublitz, gepatenteerd door de Duitse Johannes Ostermeier. General Electric ontwikkelde rond dezelfde tijd ook een flitslamp genaamd de Sashalite.

De Engelse uitvinder en fabrikant Frederick Wratten richtte in 1878 een van de eerste fotografische toeleveringsbedrijven op. Het bedrijf, Wratten en Wainwright, produceerde en verkocht collodion glasplaten en gelatine droge platen. In 1878 vond Wratten het "noedelproces" uit van zilverbromide-gelatine-emulsies voor het wassen. In 1906, Wratten, met de hulp van E.C.K. Mees, bedacht en produceerde de eerste panchromatische platen in Engeland. Wratten is vooral bekend om de fotografische filters die hij heeft uitgevonden en nog steeds naar hem zijn vernoemd, de Wratten-filters. Eastman Kodak kocht zijn bedrijf in 1912.