사진

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배경

사진은 은 원자로 코팅된 표면에 빛의 느낌을 기록하는 광화학 반응에 의해 만들어진 이미지입니다. 반응은 할로겐화은 결정의 감광성으로 인해 가능합니다. 1556년 연금술사 파브리시우스는 빛이 이 결정과 광화학적으로 반응하여 은 이온(Ag+)을 원소 은(AgO)으로 바꿀 수 있다는 것을 최초로 발견했습니다. 반응이 진행됨에 따라 은 원자는 클러스터로 성장하여 빛을 산란시키고 원래 광원과 동일한 패턴으로 색상을 생성할 만큼 충분히 커집니다. 사진은 이 화학적 원리를 활용하여 컬러 및 흑백 이미지를 기록합니다. 은염 화학은 전자 기술과 디지털 이미징의 발전에도 불구하고 고품질 이미지를 기록하는 데 선호되는 방법으로 남아 있습니다.

할로겐화은 화학을 사용하여 사진 이미지를 생성한 최초의 연구원 중 하나는 Schultze였습니다. 1727년에 그는 질산은과 백악의 용액을 먼저 반응시킨 다음 이 용액을 스텐실을 통해 빛에 노출시켜 금속 은 이미지를 형성했습니다. Schultze의 작업은 1837년에 은도금된 동판에 이미지를 인쇄하는 프로세스를 개발한 Louis Jacques Mandé Daguerre의 노력을 통해 개선되었습니다. 최초의 발명가를 기리기 위해 다게레오타입(daguerreotype)이라고 하는 이러한 유형의 인쇄된 이미지는 은 코팅된 구리판을 연마 및 세척한 다음 은 코팅을 요오드 증기와 반응시켜 감광성 요오드화은을 형성함으로써 만들어집니다. 요오드화은 코팅된 플레이트는 플레이트에 이미지를 투사하고 초점을 맞추는 카메라의 광학 장치를 통해 빛에 노출됩니다. 이어지는 반응에서 은 이온은 은 금속으로 환원됩니다. 마지막으로 플레이트를 수은으로 처리하여 아말감을 만듭니다. 이 유형의 인쇄에서 빛에 노출된 판 영역은 흰색으로 나타나고 노출되지 않은 영역은 어둡게 유지됩니다. 이 방법의 문제점은 이미지의 강도가 이미지를 구성하는 빛의 강도에만 의존하기 때문에 긴 노출 시간이 필요하다는 것이었습니다.

1841년에 William Henry Fox Talbot은 이미지를 생성하기 위해 반사광에 전적으로 의존하지 않는 더 빠른 방법을 개발하여 이 문제를 극복했습니다. 그는 할로겐화은이 소량의 빛만 필요한 예비 잠상을 생성하는 방식으로 노출될 수 있음을 발견했습니다. 이 잠상은 이후 추가 빛 없이 반응하여 최종 이미지를 생성할 수 있습니다. calotyping으로 알려진 이 기술을 사용하여 Talbot은 연속 톤 이미지를 생성한 최초의 사람 중 하나였습니다. 불행히도 이러한 초기 이미지는 안정적이지 않았고 시간이 지남에 따라 어두워졌습니다. 다행히도 Talbot이 작업을 수행한 시기에 John Frederick William Herschel은 이미지를 안정화하는 방법을 발견했습니다. 고정으로 알려진 그의 프로세스는 노출되지 않은 할로겐화은을 이미지에서 쉽게 씻어낼 수 있는 티오황산은으로 화학적으로 변환합니다.

사진의 다음 주요 발전은 특정 재료가 잠상이 형성되는 감도를 향상시킬 수 있다는 발견과 함께 이루어졌습니다. 이러한 향상은 할로겐화은 결정을 황 및 금과 같은 화학 약품으로 코팅하여 결정의 광 감도를 높임으로써 달성됩니다. 수년 동안 사진 코팅제로 사용되어 온 젤라틴은 이러한 감광성 물질에 효과적인 매질로 밝혀졌습니다. 1888년 현대 필름 개발을 개척한 조지 이스트만(George Eastman)은 젤라틴이 분산된 할로겐화은 결정을 셀룰로이드 시트에 코팅했습니다. 이듬해까지 Eastman은 니트로셀룰로오스와 장뇌 및 아밀 아세테이트를 메탄올 용액에 용해시켜 제조한 필름 롤을 상업적으로 판매했습니다. 지난 세기에 필름 처리와 카메라 장비가 크게 향상되었지만 오늘날에도 사진을 만드는 데 동일한 기본 원리가 사용됩니다.

원자재

영화

현대 필름은 유연한 플라스틱 표면에 빛에 민감한 성분을 코팅하여 만듭니다. 이것은 일반적인 필름 롤이 15개나 되는 다른 층을 포함할 수 있기 때문에 복잡한 프로세스입니다. 이 과정의 첫 번째 단계는 질산은과 할로겐화물 이온으로부터 미세한 할로겐화은 결정을 성장시키는 것입니다. 결정이 용액에서 특정 최소 크기로 성장한 후 분리되어 젤라틴 베이스로 혼합됩니다. 이 혼합물을 세척하여 나트륨, 칼륨 및 질산염 이온을 제거하고 생성된 할로겐화은/젤라틴 에멀젼을 식히고 겔화되도록 합니다. 이 에멀젼은 빛과 온도에 모두 민감하므로 주의해서 보관해야 합니다. 에멀젼은 나중에 녹고 은 입자는 특정 파장의 빛에 대한 감도를 향상시키기 위해 화학 약품으로 코팅됩니다. 용융된 형태의 에멀젼은 일반적으로 고분자 필름인 지지체 구조에 코팅됩니다. Eastman이 사용한 원래 필름은 질산셀룰로오스로 만들어졌으며 가연성이 매우 뛰어났습니다. 현대 필름은 셀룰로오스 트리아세테이트와 같은 용제 기반 재료와 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 압출 재료를 사용합니다. 이 플라스틱은 더 안전하고 강하며 화학적으로 더 안정적입니다. 플라스틱 필름의 대안으로 코팅지가 일부 특수 사진에 사용됩니다.

은판 사진의 예. (미시간 주 디어본에 있는 Henry Ford Mvseum &Greenfield Village 컬렉션에서)

다게레오타이프는 미국인이 사용할 수 있는 최초의 상업용 사진이었습니다. 1837년 이 사진 과정을 완성한 프랑스인 Louis Daguerre의 이름을 따서 명명된 Daguerreotype은 네거티브 없이 코팅된 금속에 직접 제작되었습니다.

다게레오타입은 1800년대 중반에 쉽게 만들어졌습니다. 사진 판은 은으로 표면 처리된 구리이고, 플란넬과 로튼스톤으로 광택 처리되었으며, 감광을 위해 암실에 가져갔습니다(브롬과 요오드의 얇은 층으로 코팅됨). 코팅된 플레이트를 플레이트 홀더에 넣고 카메라에 노출시켰다. 플레이트는 약 120°F(48.°C)에서 수은으로 채워진 용기에 앞면이 아래로 향하게 배치된 암실에서 현상되었습니다. 그런 다음 플레이트를 차아황산염 소다 용액으로 세척하고 남아 있는 요오드 및 브롬화물을 제거하여 고정했습니다. 접시는 그 절묘한 이미지를 위해 세척되고 도금되거나 톤 처리되었습니다(일부는 손으로 색을 입혔습니다).

160년이 지난 후에도 다게레오타이프는 이미지의 선명도와 정확성으로 타의 추종을 불허합니다. 어떤 사람들은 당신이 피사체의 머리털을 셀 수 있다고 주장했고, 다른 사람들은 다게레오타이프가 아첨하지 않게 모든 선과 주름을 드러냈다고 불평했습니다. 이 다게레오타이프는 남북 전쟁 직전에 사랑하는 딸과 아들을 기억하기 위해 어머니가 의뢰한 것으로 보입니다. 다른 사람들은 이 초기 빅토리아 시대 사진에서 집, 농장, 형제 자매, 노동자, 유명 정치인, 살아 있거나 사망한 어린이, 심지어 옷을 거의 입지 않은 매춘부를 포착했습니다.

낸시 EV 브릭

이러한 플라스틱 필름을 코팅하는 일반적인 방법 중 하나는 용융 에멀젼이 들어 있는 통이나 트레이에 필름을 담그는 것입니다. 필름이 트로프를 나갈 때 칼날이나 에어 제트로 과잉 액체를 제거합니다. 또 다른 코팅 방법은 에멀젼으로 채워진 호퍼 아래에서 필름을 실행합니다. 필름이 호퍼 아래를 통과하면 에멀젼이 필름에 분배됩니다. 코팅 후 에멀젼은 롤러로 필름에 고르게 도포되고 에멀젼이 겔화되는 냉각 챔버로 이송됩니다. 마지막으로, 필름은 에멀젼을 건조 및 경화시키는 가열된 챔버를 통해 보내집니다. 이러한 방식으로 필름에 여러 층이 코팅될 수 있으며 빛이 반사/흡수되는 방식을 제어하기 위해 특정 코팅을 추가할 수 있습니다. 이 목적에 사용되는 첨가제에는 작은 탄소 입자, 염료 또는 콜로이드 은이 포함됩니다. 마지막 층은 필름을 밀봉하고 하부 층을 제자리에 고정시키는 젤라틴 외투입니다. 일반적으로 에멀젼의 층이 두꺼울수록 은 결정이 클수록 이미지에 더 민감합니다. 광 감도는 ASA(American Standards Association) 등급으로 알려진 숫자로 측정됩니다. 낮은 ASA 등급은 이미지를 기록하는 데 더 많은 빛이 필요함을 의미합니다. 숫자가 높을수록 더 적게 필요함을 의미합니다. 예를 들어, ASA 값이 100인 필름(일반적으로 100 속도 필름이라고 함)은 밝은 햇빛이나 플래시와 함께 사용하기 위한 것입니다. 200이나 400과 같은 고속 필름은 실내나 흐린 날에 촬영하는 사진에 더 적합합니다.

제조 후 필름은 일반적으로 스풀에 감겨 차광 용기에 포장됩니다. 이 용기는 필름을 빛에 노출시키지 않고 개봉하여 카메라에 넣을 수 있도록 설계되었습니다.

자료 개발 및 인쇄

개발에 사용되는 화학 물질은 육안으로 볼 수 있을 만큼 충분히 큰 은 중심으로 미세한 은 원자를 성장시키도록 설계되었습니다. 이러한 현상액은 환원제, 억제제 및 방부제로 구성됩니다. 하이드로퀴논은 흑백 필름에 사용되는 일반적인 환원제 중 하나입니다. 브롬화물 이온은 일반적으로 반대 방향으로 반응을 이동시키는 억제기로 사용됩니다. 조기 산화를 방지하기 위해 방부제가 혼합물에 첨가됩니다. 아황산나트륨은 일반적으로 이와 관련하여 사용됩니다.

이미지를 인쇄하려면 빛에 민감한 물질로 코팅된 특수 용지가 필요합니다. 이 종이는 부드러움과 광택이 다른 다양한 등급으로 제공됩니다. 또한 인쇄하려면 이미지의 크기를 늘리기 위한 확대기가 필요하고 이미지의 강도와 색상을 제어하는 ​​데 도움이 되는 현상 및 토닝 솔루션이 필요합니다. 위에서 설명한 재료 외에도 현상 및 인쇄 작업에는 트레이, 계량 유리 제품, 온도계, 건조 스크린, 타이머, 혼합 통 및 교반 패들, 종이 절단기와 같은 다양한 장비가 필요합니다.

제조
프로세스

사진을 만드는 데에는 필름을 빛에 노출시키고, 이미지를 현상하고, 사진을 인쇄하는 세 가지 주요 단계가 있습니다. 폴라로이드 및 슬라이드 필름과 같은 다른 유형의 사진 필름과 필름 및 디지털 이미지와 같이 사진을 현상하는 기타 매체가 있지만 여기에서는 35mm 필름을 사진 인쇄물로 현상하는 일반적인 과정에 대해 설명합니다.

노출

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1 필름을 카메라에 넣으면 노출 준비가 된 것입니다. 카메라 광학 장치는 렌즈를 통해 에멀젼 입자에 이미지의 초점을 맞춥니다. 카메라는 렌즈의 구멍 크기(조리개)와 조리개가 열려 있는 시간(셔터 속도)의 조합을 통해 빛을 제어합니다. 이 두 가지 요소를 변경하여 다양한 노출 효과를 얻을 수 있습니다. 에멀젼과 빛 사이의 반응은 필름에 잠상을 형성합니다. 카메라 렌즈의 초점 거리는 잠상의 배율을 결정하는 반면, 필름으로의 빛의 침투는 렌즈 광학과 필름의 화학적 특성의 조합에 따라 달라집니다. 형성된 이미지는 네거티브입니다. 즉, 눈으로 보는 것과 반대입니다. 즉, 빛이 닿는 부분은 어둡고 노출되지 않은 부분은 밝게 보입니다.

개발

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2 보통은 노광 후 필름을 카메라에서 떼어 현상을 하는 것이 일반적이나, 특수한 자가 현상 필름을 사용하는 특수 폴라로이드 카메라도 있다. 이 필름은 별도의 현상 처리 없이 약 1분 만에 사진을 찍을 수 있다는 점에서 독특하다. 그러나 이 필름으로 만든 이미지는 표준 35mm 필름으로 만든 이미지보다 품질이 떨어집니다. 일반 필름은 이미지를 생성하기 위해 복잡한 현상 과정을 거쳐야 합니다. 이 공정은 필름을 화학 현상액에 넣어 잠재성을 향상시키는 과정을 포함합니다. 카메라에서 제거된 노출된 필름은 현상 화학물질 용액이 들어 있는 탱크에 잠깁니다. 이 솔루션은 필름의 노출된 영역과 반응하여 잠상의 밝은 인상을 증폭시킵니다. 이 단계가 완료된 후 용액을 붓고 묽은 아세트산으로 구성된 정지 수조 처리를 탱크에 추가하여 필름이 과도하게 현상되는 것을 방지합니다. 현상이 중지된 후 고정액을 추가하여 이미지를 고정할 수 있습니다. 완성된 네거티브는 세척 및 헹굼이 가능합니다. 그런 다음 릴을 탱크에서 제거하고 새 네거티브를 걸어 건조시킵니다. 영상. 이 단계는 네거티브 이미지를 생성한 다음 최종 사진을 인쇄하는 데 사용할 수 있습니다.

카메라에서 필름을 제거하고 보호 용기에서 꺼낼 때 노출되지 않은 영역은 여전히 ​​빛에 민감하므로 주의해야 합니다. 필름은 필름에 영향을 미치지 않는 안전한 적색광으로 조명되는 특수 암실에서 처리됩니다. 암실에 들어가면 필름을 캐니스터에서 꺼내 스풀에 감아 빛과 물리적 손상으로부터 보호하기 위해 플라스틱 용기에 보관합니다. 그 다음, 필름은 전술한 현상 화학물질의 용액을 함유하는 탱크에 침지될 수 있다. 이 솔루션은 필름의 노출된 영역과 반응하여 잠상의 밝은 인상을 증폭시킵니다. 이 프로세스는 사용된 현상액의 유형과 온도, 원래의 빛 노출 수준에 따라 다양한 결과를 생성합니다. 이 단계가 완료된 후 용액을 붓고 묽은 아세트산으로 구성된 정지 수조 처리를 탱크에 추가하여 필름이 과도하게 현상되는 것을 방지합니다. 현상이 중지된 후 고정액을 추가하여 이미지를 고정할 수 있습니다. 완성된 네거티브는 세척 및 헹굼이 가능합니다. 그런 다음 릴을 탱크에서 제거하고 새 네거티브를 걸어 건조시킵니다.

인쇄

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3 인쇄는 네거티브에서 최종 이미지를 생성하는 과정입니다. 사진이 사진을 찍는 기술이라면 인화는 사진을 찍는 과학입니다. 인쇄에는 라이트, 네거티브 및 인쇄 용지가 필요합니다. 광원은 렌즈를 사용하여 네거티브를 통해 빛을 집중시키고 감광지에 투영하는 확대기입니다. 이 종이의 포지티브 이미지는 네거티브 현상에 대해 위에서 설명한 것과 유사한 방식으로 현상됩니다. 마지막으로 인쇄물을 판지 또는 기타 지지 재료에 장착할 수 있습니다. 재인쇄물(동일한 이미지의 추가 인쇄물)은 원본 네거티브 또는 이전에 생성된 인쇄물에서 유사한 방식으로 쉽게 생성될 수 있습니다.

품질 관리

품질 관리는 사진 프로세스의 중요한 요소입니다. 필름 생산 중 에멀젼 코팅은 줄무늬가 없어야 하고 두께가 매우 균일해야 고품질 필름을 얻을 수 있습니다. 화학은 매우 복잡하며 고품질 필름을 보장하도록 설계되었습니다. 최종 제품에 결함이 없는지 확인하기 위해 필름 생산 공정의 각 단계에서 다양한 분석이 사용됩니다. 이미지 품질을 보장하기 위해 현상 및 인쇄 프로세스 중에 유사한 주의를 기울여야 합니다. 주요 관심사는 화학 물질의 적절한 농도와 개발 탱크에서 사용되는 시간 및 온도와 관련이 있습니다. 용액의 농도가 적절하지 않으면 네거티브 또는 인쇄된 사진이 과도하거나 과소 처리되어 고스트 이미지 또는 노출 영역이 과도하게 나타날 수 있습니다. 처리하는 동안 현상 용액을 5°F(-15°C) 이내로 유지해야 합니다. 그렇지 않으면 에멀젼과 필름이 팽창하거나 수축하여 사진에 원하지 않는 패턴이 생길 수 있습니다.

미래

사진은 성숙한 기술이지만 사진을 찍는 방식은 계속해서 발전하고 있습니다. 예를 들어, Kodak은 최근 35mm 필름에 대한 카트리지 기반 대안을 도입했습니다. 이 시스템을 사용하면 동일한 카메라로 파노라마 또는 일반 인화 등 다양한 형식의 사진을 촬영할 수 있습니다. 사진 현상에 사용되는 자동화된 프로세스도 계속 개선되어 1시간짜리 사진 처리 시설을 사용할 수 있게 되었습니다. 사진의 진정한 미래는 이미지를 전자적으로 생성하는 컴퓨터 기반 기술인 디지털 이미지 영역에 있을 수 있습니다. 미래에는 디지털 이미지를 캡처하고 인쇄하는 방법이 화학 인쇄 품질과 경쟁할 가능성이 있습니다. 또한 컴퓨터 사진은 거의 즉각적인 결과와 이미지의 모양을 조작하는 기능을 제공합니다.