Ещё в июне на форуме мне был задан вопрос, связанный с фотографией: некий песионер-любитель, предъявляя бракованные (или сфабрикованные) фотоснимки, усмотрел в них фиксацию аномального явления — фотографирование событий прошлого. Якобы при съемке, стоит только на фотоаппарате заменить штатный объектив на кустарно изготовленное любительское стеклышко, сразу же после проявления пленки обнаруживаются в кадре события прошлого - то люди в касках Второй мировой войны, то вообще — скифы в шлемах. И вот спрашивают мое мнение — реально ли это вообще?
Сама статья "Прошлое можно сфотографировать".
Я отвечу так, как ответил бы студенту ВГИКа, если бы он, показав статью из журнала «Вокруг света», где описано фотоустройство для запечатления Прошлого, спросил мое мнение об объективности статьи. Поскольку я преподаю дисциплину «Кинофтопроцессы и материалы» (читаю этот предмет во ВГИКе уже около 20 лет), я остановлюсь прежде всего на тех фразах статьи, где упоминаются стадии процесса, связанные с получением изображения. Я понимаю, что статья, опубликованная в каком-либо журнале, сама по себе на людей, неокрепших в знаниях физики и химии, производит ощущение правдоподобности — такова у нас вера в печатное слово.
После прочтения данной статьи вспоминается одно замечание о журналистах. Кто-то однажды сказал:
«Все журналисты некомпетентны. Чем дальше от вашей области деятельности лежит тема статьи, тем более правдоподобной и серьезной она вам кажется, и чем ближе тема статьи к роду ваших занятий, тем больше вы замечаете в ней неточностей, нелепостей и некомпетентности.»
В общем, статья про фотографирование Прошлого («ретро-фотоаппаратом») в ультрафиолетовых лучах, с моей точки зрения, написана просто безграмотно: человек, писавший эту статью, вообще ничего не понимает в фотографии: ни в принципах того, как объектив строит изображение, ни в процессах изготовления стекла, и к тому же, он - совершеннейший профан в вопросе изготовления светочувствительных фотоматериалов.
Возьмем из данной статьи, например, вот такой абзац:
Силанов занялся необычайно кропотливой работой. В крупном песке отобрал крошечные кристаллики кварца, затем расплавил их и отлил в форму очень тонкой линзы; наконец, долго и тщательно, по методу Ньютона, вручную шлифовал ее. В результате этого, воистину подвижнического труда, через год был готов «объектив времени».
Наверное, вы не очень точно представляете себе, как делается стекло для фотообъективов? Но если бы вы знали все стадии производства линз, то данный абзац вызвал бы в вас гомерический смех.
Чтоб вам было понятно, приведу вначале небольшой текст на другую тему, чтоб вы уловили аналогию. Вот представьте, что я написал статью, как некий пенсионер у себя в сарае сделал покрышки (резину для колес) лучше, чем ведущие производители мира.
Пенсионер ходил по всем галантерейным магазинам, отбирал в течение года самую лучшую резинку для трусов, а потом благодаря кропотливому труду и глубокому изучению вопроса вулканизации резины, у себя в сарае сделал покрышки, превосходящие по надежности все мировые образцы покрышек для автомобилей гонки «Формула-1».
Не правда ли — смешно? Вот так и фразы про то, как Силанов изготовил линзу для объектива, у меня вызывают улыбку своей наивностью.
Давайте вспомним как делают стекло.
В качестве исходного сырья берется песок. Он плавится при очень высокой температуре — около 1700 градусов. Чтобы понизить температуру плавления, в печь добавляют соду (карбонат натрия). Кроме того, в шихту вводят известняк (карбонат кальция) — тогда стекло становится водостойким. А кобальт или оксид селена помогают избавиться от от зеленоватого оттенка.
Таким способом получают оконное стекло. Однако оконное стекло Силанова не устраивает — оно не пропускает ультрафиолет, необходимый для съемки. Вот что пишется в статье:
Важнейшими деталями ретро-фотоаппарата являются специальная линза...
Вопрос о линзе встал вот почему. Всем известно, что оконное стекло не пропускает ультрафиолет, поэтому в квартире невозможно загорать при обычных стеклах в окнах. Для приобретения загара в домашних условиях нужно кварцевое стекло.
Вообще-то оконное стекло пропускает ультрафиолет. Это я знаю точно, потому что у нас во ВГИКе есть спектрофотометр СФ-16 (производство ЛОМО), с помощью которого я не раз производил замеры пропускания различных стекол в ультрафиолетовом диапазоне — ультрафиолетовые фильтры для съемок, различные очки от солнца (которые по рекламе задерживают весь ультрафиолет) и пр..
В спектрофотометре есть две лампы. Одна из них - обычная лампа накаливания, для работы в видимом диапазоне и в инфракрасных лучах. Как вы знаете, лампа накаливания более 80% своей энергии излучает в невидимом диапазоне (поэтому сильно греется) и лишь 15-20% потребляемой энергии превращается в видимый свет. Поэтому такие лампы очень не экономичны для освещения комнат — более 80% энергии тратится на нагрев воздуха, а не на освещение. Но эти лампы — прекрасный источник инфракрасного света. Другая лампа в приборе — дейтериевая — позволяет работать в ультрафиолетовом диапазоне от 185 нм и до синей границы видимого света.
Эта лампа излучает очень мало видимого света и при работе светится фиолетовым цветом. Колба этой лампы сделана из кварцевого стекла.
Так вот, оконное стекло пропускает ультрафиолет, начиная от 340 нм, а фильтры типа УФ-1, что используются почти всеми фотолюбителями на дорогих фотоаппаратах, действительно, отрезают весь ультрафиолет и начинают пропускать от 390 нм.
Загар возникает преимущественно от длин волн около 320 нм. Поэтому оконное стекло задерживает «ультрафиолет загара» (если можно так выразиться), но пропускает ближний ультрафиолет.
Но не будем столь придирчивы к изобретателю-самоучке Силанову. Вот если бы он был студентом, то тогда, конечно, его можно было бы пожурить за неправильность формулировок.
Кварцевое стекло, действительно, хорошо пропускает ультрафиолет, правда, не весь возможный ультрафиолет, а только средний и ближний.
Весь ультрафиолет делится на 4 участка: ближний, средний, дальний и вакуумный.
Кварцевое стекло начинает пропускать примерно от 170-200 нм.
Правда, не понятно, зачем нужно было самому изготовлять кварцевое стекло, если наша промышленность десятилетиями его выпускает?
Вот одна страница ГОСТа 15130-86, ещё Советского Союза, где регламентируется спектральное пропускание кварцевых стекол.
Наша промышленность выпускает не только кварцевые стекла и линзы из кварцевого стекла, но ещё и стекла из других материалов, которые хорошо пропускают УФ-лучи, например, из хлористого натрия (да-да, это поваренная соль), бромистого калия или фтористого бария.
Если вы захотите поэкспериментировать с УФ-лучами и вам понадобятся для этого линзы, обратитесь, например, в фирму Алкор в Питере.
Не понимаю, зачем Силанову дома на коленках изобретать велосипед из подручных материалов, если его можно купить в магазине в профессиональном качестве?
Но не будем строить догадки! Ну захотелось самоучке самому сделать линзу из кварцевого стекла, пусть делает - всё равно ничего не получится.
Вы знаете, чем по изготовлению кварцевое стекло отличается от оконного? Всего лишь одним компонентом — содой. Когда плавят кварцевое стекло, сода в состав шихты не вводится. Сода, как вы уже знаете, вводится для того, чтобы понизить температуру плавления песка (кварца) с 1700 до 1400 градусов. Без соды песок будет плавиться только при температуре 1700 °С! Я в конце восклицательный знак поставил, чтоб было понятно, что это очень высокая температура плавления.
Приведу для сравнения температуры плавления некоторых металлов:
oлово 232 °С
свинец 326 °С
алюминий 660 °С
серебро 961 °С
золото 1063 °С
железо 1535 °С
Интересно, каким способом Силаев достиг 1700 градусов - температуры плавления кварца? Уж не на кухне ли на газовой горелке?
Газ в плите - это природный газ, который состоит в основном из метана (СН4, 82-98%). Максимальная температура пламени градусов 800-900. Пламя керосина, например, дает температуру лишь 800°. (Кстати, американские небоскребы в 2001 году никак не могли рухнуть от того, что авиационный керосин при горении расплавил железные балки перекрытий, как утверждает официальная американская версия — пламя керосина на самом деле железу не повредит. )
Посмотрел муфельные печи — дают температуру лишь до 1050-1150°.
Интересно, чем же Силанов расплавил тщательно им отобранные «крошечные кристаллики кварца»?
Температура горения спички 300 (°С).
Температура самовоспламенения дерева 260 (°С).
Температура горения бумаги не менее 233 (°С).
Температура горения бензина 1100(°С).
Температура горения керосина около 800 (°С).
Температура горения напалма 900 - 1100 (°С).
Вы видели, наверное, воочию, как плавят свинец на костре? Нагревают свинец в железной посудинке, и как только он стал жидким, выливают его в формочку. Вот автор статьи думает, что линзы получают таким же образом — быстренько разогрели песок и плесканули для остывания в вогнутую формочку.
Силанов занялся необычайно кропотливой работой. В крупном песке отобрал крошечные кристаллики кварца, затем расплавил их и отлил в форму очень тонкой линзы;
В промышленном производстве процесс варки оптического стекла длится около 24 часов. Нагрев производится, как правило, с помощью водородных горелок.
Допустим, наш пенсионер освоил эту технологию и дома на кухне установил баллоны с водородом и целые сутки плавил свой песок. Но в какой посудине он плавил, если такую температуру не выдерживает даже железо?
К тому же надо иметь в виду, что в процессе варки стекломассу необходимо непрерывно перемешивать. Чем он перемешивал — ручной мешалкой? Вы, наверное, не раз видели по телевизору расплавленный металл в домнах. Температура его — выше 1500 градусов. Разве подойдешь к нему с ручной мешалкой? А температура у расплавленного кварца даже выше.
Я бы ещё мог поверить каким-то фразам в статье, если бы там было написано, что наш пенсионер из кварца сделал мутный окатыш. А ведь он сделал настоящую линзу! А линза должна быть прозрачной (!), и в ней не должно быть никаких пузырей и свилей. Любой фотограф забракует при покупке объектив, если обнаружит в стекле пузырик.
Почему я не верю ни одному слову пенсионера? Дело в том, что одним из этапов варки стекла является осветление. На этом этапе в стекломассе выделяется большое количество газов из веществ-осветлителей, добавляемых в шихту. Образующиеся крупные пузыри быстро поднимаются к поверхности, захватывая по пути более мелкие, которые в любом случае образуются при варке.
По окончании плавки стекломассу подвергают замедленному охлаждению, в промышленном производстве это охлаждение длится 6-8 дней. Если же будет неравномерное остывания массы, то в ней образуются натяжения, которые вызовут растрескивание стекла на несколько кусков. Во избежание натяжений, вызываемых неравномерным охлаждением массы, полученные куски стекла, заготовки, нагревают до 500 °C и затем подвергают исключительно медленному охлаждению в электрических печах, так называемому отжигу. Если при этом температура упадет резко, в стекле возникнут натяжения, которые приведут к появлению анизотропии. Также может образоваться вторичная мошка - большое скопление в массе стекла мельчайших пузырей, занимающих значительную часть его объёма. Мошка вызывает рассеяние большого количества проходящего через стекло света.
Ну и как теперь, вы верите, что Силанов смог у себя дома изготовить высококачественную линзу?
Допустим, что вы ещё верите. Допустим фантастический вариант - ему удалось освоить технологию варки стекла и у него действительно получилась линза.
Поверю ли я теперь дальнейшему рассказу? Конечно нет. Я же ведь, ещё будучи студентом, прослушал курс «Оптики» и знаю, что если объектив состоит всего из одной линзы, то у такого объектива будет масса недостатков, которые именуются общим термином аберрации. Это, прежде всего — сферическая аберрация и хроматическая.
Большинство фотографических объективов сконструировано с использованием линз со сферическими поверхностями. Такие линзы относительно просты в изготовлении, но сферическая форма линзы не идеальна для формирования резкого изображения на плоской пластинке. Приведенный ниже рисунок иллюстрирует явление сферической аберрации для одиночной положительной сферической линзы. Лучи проходящие через центр линзы и через её края, фокусируются в разных точках. Точка размывается, контраст падает, и резкого изображения просто не существует.
Некоторые фотографы любят «монокль» - объектив, в котором всего одна линза (или один неделимый компонент). Я недавно пожертвовал своему другу, Виталию, объектив «Гелиос-44» от фотоаппарата «Зенит». Почему пожертвовал? Да потому что мы его разобрали. В «Гелиосе» - 6 линз.
Большую часть линз мы выкинули, а то, что осталось, через переходник прикрутили к цифровому фотоаппарату Olympus. И вот недавно Виталий прислал мне снимки, сделанные этим объективом в Питере. Вы увидите, что в фотографиях резкость присутствует только в центре, а чем дальше к краю, тем сильнее становится размытость.
Кроме сферической аберрации вы легко можете обнаружить на снимках и хроматическую аберрацию. Например, посмотрите в левый нижний угол вот этого снимка. Вы увидите, что тень с одной стороны имеет желто-оранжевую окантовку, а с другой стороны — сине-голубую.
Это происходит от того, что показатель преломления синих лучей больше, а красных — меньше.
А теперь, я полагаю, вы сами без труда обнаружите хроматическую аберрацию и на других снимках, сделанных моноклем.
К тому же на снимках виден ещё один недостаток, который называется «кома». Если через оптическую систему проходит широкий пучок от светящейся точки, расположенной не на оптической оси, то получаемое изображение этой точки будет в виде освещенного пятнышка, напоминающего кометный хвост. Такая погрешность называется поэтому комой.
Если хотите чуть подробнее узнать об аберрации оптических систем — вот статья в Википедии.
Тем кто заинтересовался вопросом использования «монокля» на цифровых фотоаппаратах, советую прочитать, например, статью «Моноклестроение на базе объектива Гелиос-44».
Для уменьшения аберраций простой линзы придуманы различные способы. Для устранения сферической аберрации к сильной положительной линзе приклеивают слабую отрицательную, используют линзы с асферической поверхностью (поверхность не шара, а элипсоида). Для устранения хроматической аберрации применяют разные сорта стекол с разным коэффициентом преломления, например, тяжелый крон сочетают с легким флинтом. Вот почему в фотообъективе так много линз.
И вот теперь, когда вы знаете, какой рисунок изображения дает объектив с одной линзой (и знаете, почему это так), поверите ли вы тому, что снимки, которые привел Силанов в своей статье, сделаны моноклем? На мой взгляд, снимки, приведенные в статье о «ретро-фотографировании», сделаны высококоррегированным (хорошо исправленным) объективом типа «Триплет», в котором 3 линзы.
Статья — 100%-ное враньё.
И также вранье то, что фотографии сделаны фотоаппаратом с мехами, изображенным на снимке.
На фотографии изображена (думаю, не ошибусь) — форматная камера ФКД 18х24. Из названия понятно, что она рассчитана на фотопластины размером 18 на 24 см. Обычно она комплектуется объективом с фокусным расстоянием 300 мм. Примерно такое же фокусное расстояние мы видим на "реторо-фотоаппарате" Силанова: расстояние от объектива до плоскости наводки на резкость (до фотопластины) примерно равны длинной стороне листа А4, если этот лист визуально приложить к фотоаппарату.
По законам оптики, чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше глубина резкости. Оптику с большим фокусным расстоянием легко узнать по оптическому рисунку: когда резкость наводят на человека на переднем плане, фон сзади оказывается в нерезкости. Если у вас (или у ваших знакомых) есть фотоаппарат с 10-кратным (или 12-кратным) зумом, то вы, наверное замечали, что когда зумом приближаете изображение (т. е. снимаете лицо человека издалека на самом длинном фокусе), фон оказывается совершенно размытым, без резкости.
А что мы видим на фотографиях в статье? Большую глубину резкости от переднего плана до фона. На мой взгляд, такую большую глубину резко изображаемого пространства дают объективы с фокусным расстоянием 40-50 мм.
Поэтому мой вердикт такой — фотографии сделаны обычным любительским фотоаппаратом типа «Смена» со штатным трехлинзовым объективом «Триплет» (или фотоаппаратом ФЭД) на 35-мм фотопленку. Никакого специального фотоаппарата не было, никаких кустарно изготовленных линз тоже не было, не было и специально изготовленной фотопленки — всё это выдумки. Двойные экспозиции сделаны под фотоувеличителем на фотобумаге.
Статья представляет собой пример плохо сделанной фальсификации. Обсуждать дальше что-либо не имеет никакого смысла.
Я бы не комментировал всех этих безграмотных пенсионеров, они не достойны того.
Делаю, единственно, из следующих соображений - просветить некоторых посетителей сайта, для которых эта область не является близкой по профессии или интересам, в определенных вопросах:
- строение фотообъективов,
- виды аберраций,
- различные участки ультрафиолетовой зоны спектра,
- процесс изготовления оконного и кварцевого стекла.
