История первой цветной фотографии

172 года спустя ученые наконец узнали, как была сделана первая фотография в цвете.

 Эдмонд Беккерель создал первую цветную фотографию в 1848 году, но более 170 лет никто не знал, как он это сделал.

При взгляде на первую в мире цветную фотографию вам может показаться, что в ней нет ничего особенного: всего-то два цветовых градиента на серебряной пластине, будто созданные в графическом редакторе. Но история двух полос разных оттенков фиолетового гораздо глубже и серьезнее, чем вы думаете. Ученые многие годы бились над тем, чтобы понять, откуда на снимке возникли цвета.

Эта первая в своем роде цветная фотография появилась в 1848 году – ее сделал французский физик Эдмон Беккерель в Национальном музее естествознания в Париже. Кстати, Эдмон даже не был профессиональным фотографом. В основном мы знаем его за открытие фотоэлектрического эффекта, который доказывает, что подверженные воздействию света материалы могут генерировать напряжение и электрический ток. Это основной принцип работы современного оборудования, которое функционирует за счет солнечной энергии. Французский физик, кстати, отец Анри Беккереля, который в 1896 году открыл радиоактивность.

Снимок Эдмона Беккереля изображает солнечный спектр – непрерывность различных электромагнитных волн, которые исходят от Солнца. Более длинные из них, например инфракрасные, имеют более низкий энергетический диапазон, чем короткие волны, такие как ультрафиолетовый или видимый свет. Беккерель называл свои фотографии «фотохроматическими изображениями».

Метод создания изображений был скорее экспериментальным, чем художественным, и совершенно непопулярным. По словам экспертов из Французского национального центра научных исследований, «от него тут же отказались».

Кроме того, Беккерель сделал очень мало снимков, а те, которые сохранились, были слишком чувствительными к дневному свету и «быстро исчезли» – так написано в книге 2014 года «Исследование цветной фотографии: от пленки к пикселям» Роберта Хирша («Exploring Color Photography: From Film to Pixels»). Эти обстоятельства только усложнили задачу для исследователей, поэтому за 172 года никто так и не смог понять, как именно Беккерель сделал свой знаменитый снимок. До недавнего времени.

Вплотную заняться вопросом решили специалисты сразу из трех парижских организаций: Научно-исследовательского центра охраны природы, синхротронной лаборатории SOLEIL и Лаборатории физики тела. Экспертам удалось воссоздать процесс вывода физиком разноцветных снимков. Результаты их исследования были опубликованы в марте в международном издании научного журнала «Angewandte Chemie».

Для того чтобы решить «загадку», команда ученых пересмотрела все гипотезы 19 века, которые объясняли эксперимент Беккереля, и проверили их с помощью современных инструментов и технологий. К примеру, они знали точно: если цвета имели отношение к пигментам, образованным в результате реакции со светом, их химический состав должен был меняться.  Однако ни один из современных методов спектроскопии этого не показал.

Еще одно предположение заключалось в интерференции света – процессе, когда две волны накладываются друг на друга, в результате чего происходит перераспределение интенсивности цвета. И если бы, к примеру, пурпурные оттенки на фото были результатом интерференции, то на цветной поверхности изображения должны были быть микроструктуры, причем примерно того же размера, что и длины волн этого цвета. Но электронная микроскопия их не обнаружила.

И только когда группа современных ученых внимательно изучила цветные пластины, они поняли, как Беккерелю удалось сделать фотографию: наночастицы серебра попали на пленку из-за хлорида серебра, содержащегося в серебряной пластине, – она использовалась для захвата изображений. Эти наночастицы очень светочувствительны и по своему действию напоминают фотобумагу, пропитанную хлоридом серебра, которая до сих пор используется для проявления изображений в темных комнатах.

Исследователи предположили, что в зависимости от цвета света (и, следовательно, его энергии) меняется распределение размеров и расположение наночастиц серебра на серебряной пластине. К примеру, там, где может появиться красный цвет, наблюдается рассеяние наночастиц серебра, которое совсем отличается от того, где может появиться синий. Таким образом, пластина может поглощать все цвета света, за исключением цвета, который его вызвал. Подобным образом создается тот цвет, который мы видим.

Так что, можно сказать, теперь дело закрыто. Беккерель сделал первое в мире цветное изображение с помощью обычной серебряной пластины.