Как имперский тревел-блогер делал первые RGB-фотографии
Сергей Прокудин-Горский считал фотографию не творчеством, а «искусством протокольного характера». Соответственно, себя — человеком науки, а не художником. Возможно, именно благодаря такому подходу, он заморочился и создал коллекцию достопримечательностей дореволюционной России в три с половиной тысячи (преимущественно цветных) снимков.
Собственно, для этого пришлось научиться протоколировать в цвете. Это было не очень просто — надо было немного поприкладывать науку.
Сам трёхцветный RGB-процесс уже был, а вот с реализацией было не очень хорошо.
Сергей Прокудин-Горский родился в 1863 году в дворянской семье. До 34 лет искал своё призвание: успел поучиться в Академии художеств, Санкт-Петербургском университете и Императорской Военно-морской академии. Хотя формального высшего образования он не получил, его обучение в разных учебных заведениях расширило кругозор и нетворкинг. В частности, ему посчастливилось учиться у Дмитрия Менделеева.
В 1890-е годы Прокудин-Горский увлёкся фотографией, а в 1898 году стал членом фотографического отдела Императорского русского технического общества. На одной из выставок он представил свои чёрно-белые фотографии картин 17–18-го веков. В этом же году он рассказал о фотографировании падающих звёзд и стал одним из организаторов первых в Петербурге курсов практической фотографии.
В 1901 году он открыл собственную фотомастерскую в Санкт-Петербурге, в которой, помимо прочего, начал работать над созданием цветных фотографий.
Три цвета — это база
В 1855 году физик Джеймс Максвелл выдвинул идею, что любой цвет можно создать, смешав красный, зелёный и синий. Это было основано на трихроматической теории зрения, согласно которой сетчатка человеческого глаза содержит три типа цветочувствительных рецепторов, реагирующих на эти цвета.
В 1861 году он провёл эксперимент по созданию цветной фотографии. Для этого попросил изобретателя однообъективной зеркалки Томаса Саттона сделать три чёрно-белых снимка куска клетчатой ткани. Каждый был сделан через цветной фильтр: красный, зелёный и синий. После этого три диапозитива спроецировали на экран через те же фильтры, и наложение этих проекций дало цветное изображение.
Получилось вот так:
Камера для трёхцветной естественной фотографии
Технологию последовательного цветоделения взял на заметку немецкий изобретатель Адольф Мите и в 1901-м разработал и изготовил в мастерской Вильгельма Бермполя камеру.
Мите вообще был натурой увлекающейся: изучал физику, химию и астрономию, участвовал в научных экспедициях. Много работал над модернизацией оптического оборудования, фотохимии и фотографии в целом. Например, вместе с Йоханессом Гедике в 1887 году изобрёл магниевую фотовспышку.
Камера Мите использовала фотопластинки формата 8 × 24 см, на которых размещались три цветоделённых негатива. Съёмка проводилась последовательно через три фильтра: красный, зелёный и синий. Фотопластинка устанавливалась вертикально и опускалась вниз под собственным весом после каждого снимка. Поскольку фотоаппарат не менял своего положения между экспозициями и все три снимка делались с одной точки, объекты на всех трёх кадрах совпадали по расположению.
И никакого параллакса.
Негативы проявляли, фиксировали и превращали в диапозитивы простым контактным методом. То есть накладывали на неэкспонированную фотопластинку и равномерно засвечивали. Диапозитивы оставались чёрно-белыми, но их можно было проецировать на экран, расположив перед каждым соответствующий фильтр. При совмещении получалось цветное изображение.
В 1902 году в фотомеханическую школу Адольфа Мите приехал обучаться и повышать квалификацию Прокудин-Горский. Технологию съёмки он оценил и позже заказал себе похожую камеру.
Кое-что о чувствительности
Когда Максвелл и Саттон фотографировали тартановую ленту, существовавшие на тот момент фотоматериалы были сделаны, как правило, на основе галогенидов серебра. Базово они реагировали только на свет с короткими волнами, например, синий, и игнорировали более длинные волны, такие как зелёный и красный цвета.
Главной задачей учёных от фотографии была сенсибилизация — повышение чувствительности фотоматериалов ко всему спектру. Прорыв произошёл в 1873 году, когда Герман Фогель разработал ортохроматическую эмульсию, чувствительную к зелёной части спектра. А в 1905 году Бенно Гомолка изобрёл красный сенсибилизатор, что приблизило создание панхроматической плёнки.
Но до этого момента фотографы сенсибилизировали свои пластинки кто во что горазд, и получалось хорошо далеко не у всех, особенно при коротких выдержках.
Своя технология была и у Прокудина-Горского.
Его сенсибилизатор делал бромосеребряные пластинки одинаково чувствительными ко всему спектру видимого света, что значительно улучшало цветопередачу, а заодно и сокращало время экспозиции. Первое сообщение о способе изготовления цветных диапозитивов по методу трёхцветной фотографии он сделал 13 декабря 1902 года, а в 1903 году издал брошюру.
Искусство протокольного характера
Как только в руках у Прокудина-Горского оказался цветной фотоаппарат, он тут же пошёл воплощать свою мечту: фотографировать всякое для истории и потомков. Людей в национальных костюмах, архитектуру, этюды из жизни и т. д.
В 1905 году он представил результаты трёхлетней работы на заседании Общества фотолюбителей и стал печатать свои фотографии в виде цветных открыток. С тех пор он периодически устраивал показы своих снимков в разных учёных сообществах. Для демонстрации фотографий Прокудин-Горский использовал проекционный «Хромоскоп» — диапроектор с тремя объективами, который в 1868 году придумал Луи Дюко дю Орон.
Мероприятия привлекали гостей разной степени высокопоставленности. В 1908 году метод получения цветных изображений заинтересовал князя Михаила Александровича, затем — императрицу Александру Фёдоровну, а вскоре и самого Николая II. Собственно, на одном из таких мероприятий Прокудин-Горский предложил Николаю II «видеть время от времени истинную Россию и её древние памятники, а равно и красоты её разнообразной природы». Он планировал сделать десять тысяч снимков в течение десяти лет.
Так как император чтил прогресс (например, всячески поддерживал отечественных инженеров), сам увлекался фотографией и был немного в теме, он согласился, закрепил договорённость рукопожатием и велел отправиться к Сергею Рухлову, министру путей сообщения, чтобы утрясти детали.
Прокудину-Горскому выдали пульмановский вагон, переоборудованный под фотолабораторию и жилые помещения для съёмочной группы. Вагон цеплялся к любому указанному фотографом поезду, а на нужной ему станции отцеплялся и уходил на запасной путь на время работы.
Дотаций под весь этот проект выделили не особо много, поэтому многое делалось на голом энтузиазме и собственные средства.
Днём Прокудин-Горский фотографировал, ночью обрабатывал полученные кадры и на следующий день либо оставался переснимать то, что не получилось, либо ехал дальше. Для работы на водных путях ему выдали пароход с командой. По реке Чусовой он путешествовал на моторной лодке, а для работы на Урале в Екатеринбург прислали новенький Форд, умевший ездить по бездорожью.
В кармане у Прокудина-Горского всегда лежали две бумаги: Высочайшее разрешение снимать всё, что он сочтёт нужным, даже стратегические объекты, и приказ об оказании всяческого содействия со стороны местных властей.
Ну то есть буквально «То, что сделал предъявитель сего, сделано по моему приказанию и для блага государства».
Прокудин-Горский поддерживал общение с императорской семьёй вплоть до самой революции. В дневнике Николая II за 1909–1913 годы сохранилось пять упоминаний о показах Прокудина-Горского. Ещё он обращался к князю Константину Константиновичу с просьбой о покровительстве в издании альбомов. Александре Фёдоровне отправил «волшебный фонарь» и цветные диапозитивы Мариинского водного пути и Среднего Урала. А для празднования трёхсотлетия дома Романовых провёл фотосъёмку важных для императорской семьи мест и памятников архитектуры.
Вместе с тем остаётся открытым вопрос: снимал ли Прокудин-Горский сам праздник и вообще членов семьи? Есть две легенды. Согласно обеим, всё же снимал, но дальше расхождения: фотографии были либо изъяты и уничтожены после революции, либо спрятаны самим Прокудиным-Горским незадолго до эмиграции.
После Октябрьской революции Прокудин-Горский остался в России, но в 1918 году отправился в командировку в Норвегию, из которой решил не возвращаться. В эмиграции он сначала пожил в Лондоне, а затем обосновался во Франции, где почти до конца жизни вел просветительскую деятельность.
Кстати, ещё есть такая загадка: известно, что он получил патент на зеркально-призменную оптическую систему для цветоделения при киносъёмке. Самих фильмов обнаружить не удалось, хотя отдельные упоминания встречаются в некоторых исторических документах.
Трудности в деталях
В общем, технологию печати своих снимков Прокудин-Горский разработал, но дело это было в любом случае кропотливым и непростым. Избежать пространственных искажений до недавнего времени (и до появления фотошопа) было практически невозможно: при совмещении трёх кадров в какой-то одной точке искажались другие части фотографии.
Каким именно образом с этим справлялся сам Сергей Михайлович, доподлинно неизвестно, но рискнём предположить, что в процессе был задействован некоторый фольклор обсценного характера.
Коллекцию снимков Прокудина-Горского в 1948 году выкупила у его наследников Библиотека Конгресса США. В начале двухтысячных специалисты занялись восстановлением наследия.
Для восстановления фотографий разработали специальную технологию:
● Стеклянные пластины отсканировали в 16-битной палитре Grayscale с высоким разрешением (более 1000 DPI). Каждый кадр сохраняли в отдельный файл.
● В фотошопе изображения инвертировали, убрали дефекты, которые возникли при повреждении эмульсии.
● Объединили в проект тройки кадров, выставили на каждом слое маркеры в ключевых точках для более точного совмещения. За счёт этого удалось устранить пространственные искажения.
● После совмещения снимки перевели в RGB.
● И в финале немного отретушировали и убрали оставшиеся дефекты негативов.
Что ещё сделал Прокудин-Горский?
Чтобы фотоаппарат не шатало при переключении кадра, он начал использовать две резиновые груши — одна спускала затвор, а вторая — убирала стопор кассеты. Такой своеобразный пневматический спусковой тросик.
Он придумал, как тиражировать снимки в печати — более 100 фотографий Прокудина-Горского были изданы на открытках, в фотоальбомах и брошюрах.
В 1907 году братья Люмьер придумали автохром. Это технология цветной фотографии, в основе которой мельчайшие гранулы крахмала, окрашенные во всё те же три основных цвета: красный, зелёный и синий. Гранулы наносились на стеклянную пластину под светочувствительный слой и работали как микроскопические фильтры.
С первого взгляда это было довольно удобно, и широкая общественность встретила автохром с большим энтузиазмом. В том числе и у нас в стране: на такие пластинки фотографировали писатель Леонид Андреев, пианист Пётр Веденисов и зять Римского-Корсакова Максимилиан Штейнберг, но они снимали в основном семейные архивы: жён, детей, друзей и прочих родственников. Ещё эта методика была использована для создания фотопроекта «Архивы планеты», реализованного на деньги французского банкира Альбера Кана.
При этом у автохрома были существенные недостатки: из-за низкой светочувствительности он требовал длительной экспозиции, а цветные изображения было невозможно тиражировать.
Прокудин-Горский узнал про автохром одним из первых. Но пользоваться не стал. Остался верен своей отточенной методике, которая позволяла делать необходимое количество копий, позитивов и диапозитивов и потом — клише для типографских оттисков в фотомеханической мастерской.
Как показало время, желатиносеребряное изображение (то есть состоявшее из серебра, а не красителей) оказалось ещё и очень долговечным, в отличие от снимков, сделанных по технологии Люмьеров. И вообще деление на раздельные чёрно-белые негативы считается самым надёжным способом хранения цветных изображений и до сих пор используется в цветном кинематографе для архивных целей.
Немножко о связи с современностью
Технология цветоделения, с которой работал Прокудин-Горский, стала основой RGB-модели (на ней работает телевидение, цифровые съёмки и т. д.). По качеству цветопередачи его фотографии почти не отличаются от современных. Единственное серьёзное ограничение было в скорости: Прокудина-Горского ограничивали 1–2 кадра в минуту с учётом времени на перезарядку оборудования, а современные камеры гораздо шустрее.
Современная цветная фотография — это полутоновое растровое изображение. Полутоновое — потому что передаёт плавные переходы яркости и цвета, растровое за счёт сетчатой пиксельной структуры. Всё, что мы видим на мониторах, телевизорах и экранах гаджетов, состоит из ячеек с пикселями, каждый из которых описывается несколькими каналами RGB. Наши глаза воспринимают излучение основных цветов как совокупность их яркостей, что в итоге даёт всю цветовую палитру.
Когда мы делаем снимок на цифровой фотоаппарат, свет попадает на полупроводниковый сенсор, который состоит из светочувствительных ячеек. Они создают электрический заряд, величина которого пропорциональна количеству попавшего на сенсор света. Вычислительный блок анализирует данные, определяет нужные фокус и выдержку, а информация с сенсора передаётся в чип аналогово-цифрового преобразователя. Дальше — искра, колдунство, бинарный код и файл с изображением. Чем больше пикселей на сенсоре, тем выше детализация.
Сами сенсоры при этом чёрно-белые. Чтобы зафиксировать цвета, между светочувствительными элементами и линзами находится массив микроскопических цветных фильтров. Они пропускают только определённые длины волн, задавая каждому свой цвет. Как правило, используется технология Bayer Pattern: RGB-фильтры идут в шахматном порядке.
И пара слов о наследии
Прокудин-Горский открыл первые в России общедоступные фотографические курсы, опубликовал несколько важных практических пособий. Издавал журнал «Фотограф-любитель», в котором работал как талантливый журналист, популяризатор и педагог, активно способствующий развитию фотолюбительства в России. Много сил и времени он отдавал устройству конкурсов и выставок, боролся за признание авторских прав отечественных фотографов.
Снимал древние артефакты в Эрмитаже (и благодаря его фотографиям удалось реставрировать некоторые старинные вазы, начавшие выцветать). Запечатлел в начале 1907 года туркестанские храмы и здания, стёртые с лица земли сильным землетрясением, которое случилось буквально через полгода. И Льва Толстого сфотографировал в Ясной Поляне. И Фёдора Шаляпина в образах Мефистофеля и Бориса Годунова.
Оцифрованные архивы можно посмотреть на сайте Библиотеки Конгресса США или на сайте, посвящённом наследию Прокудина-Горского.
