Фотографические эксперименты. Нетривиальные техники фотографии

Станислав Геннадьевич Ржевский

Данная книга адресована фотолюбителям, интересующимся нестандартными способами съемки, обработки и печати фотографий. В ней представлено множество методик, от старинных до современных, позволяющих получать нетривиальные снимки, как цифровыми, так и аналоговыми методами. Предпочтение отдано относительно простым техникам, доступным широкому кругу любителей для реализации в домашних условиях.

Теневая визуализация

1. Теневая проекция на стене

Силуэтная фотография — визуализация жидкостей и газов — иммерсионная контактная фотография — шлирен-фотография.

Тени предметов, воспроизводящие их силуэты, всегда представляли интерес для изобразительного искусства. Художественное своеобразие теневых фигур было оценено по достоинству еще в XVIII в., когда получили широкое распространение силуэтные портреты, называемые также «китайскими тенями». Затем этот прием успешно перекочевал в фотографию.

Для создания силуэтной фотографии можно поставить модель или фотографируемый предмет напротив ярко освещенного равномерного фона (фото 1, 2). В таком случае объект съемки находится между фотоаппаратом и поверхностью, на которую отбрасывается тень.

Другой прием — расположение фотоаппарата за экраном, на который проецируются тени: таковым могут послужить шторы или листы бумаги.

Сколь интересным ни представлялся бы подобный «театр теней», особенно занятно выглядят тени предметов, невооруженным глазом кажущихся прозрачными или полупрозрачными. Возможность получения теневых изображений прозрачных субстанций, в том числе — жидкостей и газов, была обнаружена еще в древние времена. Легко заметить, что дым или пар, незаметный невооруженным глазом, при ярком освещении дает отчетливый рисунок тени на светлой стене. Таким образом можно рассмотреть неоднородности в потоках горячего воздуха, поднимающегося от пламени. Можете попробовать сфотографировать отбрасываемую в ярких солнечных лучах тень огня свечи или спиртовки либо пара над сосудом с горячей водой.

2. Теневая проекция на бумаге

То же касается и воды либо другой жидкости, налитой в прозрачный сосуд — если выставить его на яркое солнце, в отбрасываемой на дно тени будут хорошо видны возмущения на поверхности. Можно провести простой эксперимент в ванной: наберите горячей воды, затем переключите на холодную и вливайте ее душем, погруженным под воду. При ярком освещении вы увидите на дне ванной визуализацию конвекционных потоков смешивающейся холодной и горячей воды (похожую картину дают потоки горячего воздуха вокруг пламени и нагревательных приборов). Возмущения поверхности жидкости также дают отчетливую теневую картину — таким образом можно запечатлеть круги, расходящиеся по поверхности жидкости от падающих в нее капель.

Более того, само стекло, из которого изготавливаются сосуды, также оптически неоднородно. Тени, производимые такими предметами, выглядят весьма фактурно. Для получения интересных снимков попробуйте поставить на белый лист бумаги под яркое солнечное освещение различные стеклянные и пластиковые сосуды, в которые налита жидкость. В результате могут получиться абстрактные снимки вроде тех, что приведены на фото 2 и 3.

Во многом теневая фотография сближается с фотограммами — обособленным направлением в фотографическом искусстве (см. главу «Фотограммы»). По сути, фотограмма и является изображением тени предмета, запечатленного без использования фотоаппарата, контактным способом прямо на светочувствительных материалах. Похожие изображения можно получать и с помощью цифровой техники, проецируя тени от предметов на светлый экран — это будет имитацией фотограмм.

Существует еще одна разновидность теневой визуализации, нашедшая применение в науке — так называемая иммерсионная контактная фотография. Суть ее заключается в следующем: на фотобумагу или фотопленку, предназначенную для экспонирования, ставится прозрачная кювета, наполненная иммерсионной средой — прозрачной жидкостью, имеющей необходимый показатель преломления (например, монобромнафталином), в нее погружаются фотографируемые предметы. Это могут быть прозрачные в обычных условиях кристаллы. При нахождении в особой среде их просвечивание дает отчетливую теневую картинку, запечатлеваемую на фотобумаге, причем ее характер зависит от показателя преломления, свойственного кристаллу. Таким образом, можно детально изучить структуру кристаллов, плохо различимую невооруженным глазом, а также определять их показатель преломления, который является специфичным для каждой разновидности минерала.

Использование иммерсионной контактной фотографии позволяет определять подделки драгоценных камней, выявлять их дефекты, отличать естественные и искусственно выращенные кристаллы и точнее диагностировать типы минералов. Но даже если перед вами не стоит подобных задач, можно использовать подобную методику для фотоэкспериментов: наливать в широкий сосуд различные жидкости, погружать в них интересующие вас предметы, в том числе — прозрачные для невооруженного глаза изделия из стекла, пластика и так далее.

Те, кто не желает связываться с аналоговой химической фотографией, могут адаптировать эту методику для цифровой фотосъемки по аналогии с получением цифровых имитаций фотограмм. Для этого следует просвечиваемую композицию в кювете расположить на прозрачном столе, подстелив под нее лист белой бумаги — на нем отобразится светотеневой рисунок, который можно фотографировать цифровой камерой, расположив ее под столом.

Можно предложить еще одно интересное применение теневой визуализации для любителей экспериментировать с выращиванием кристаллов. Если раствор какого-либо кристаллического вещества (например, медного купороса, лимонной кислоты, алюмокалиевых квасцов и других) с добавлением желатина или гуммиарабика нанести на стекло и дать ему высохнуть, получится кристаллическая «картина» с затейливыми узорами. Однако из-за полупрозрачности и слабой окрашенности кристаллов в тонком слое для невооруженного глаза такие изображения выглядят не особо впечатляюще. Одним из методов повышения контрастности кристаллических узоров является использование эффекта перекрестной поляризации (см. главу «Перекрестная поляризация»). Однако можно поступить проще — приложить стекло с кристаллическим узором к белому листу бумаги (именно той стороной, на которой находится кристаллическое вещество, если вы хотите достичь наибольшей четкости картинки) и поместить перед ярким источником света. На просвет вы увидите теневую картинку кристаллических структур, которую можно сфотографировать любым способом.

3. Теневая проекция на пластике

Непосредственное фотографирование теней в ярком прямом свете является лишь самым примитивным способом теневой визуализации. Существует более тонкий способ, называемый «шлирен-фотография», или «метод Теплера», имеющий интересную историю возникновения.

С XVII в. был известен способ изготовления вогнутых зеркал для телескопов. Однако для хорошего качества картинки требовалось соблюдение крайней точности в шлифовке и полировке оптических поверхностей. Для мастеров тех времен создание оптики идеальной формы представляло труднейшую задачу. В 1857 г. физик Леон Фуко предложил оптический метод контроля точности изготовления вогнутых зеркал: в фокусе проверяемого зеркала помещался непрозрачный экран с острой кромкой (в дальнейшем названный «ножом Фуко»). Отраженное изображение источника света (точечного или щелевого) фокусировалось на самом краю ножа, и, если поверхность зеркала оказывалась строго сферической, нож перекрывал весь световой пучок, и для наблюдателя зеркало оказывалось полностью затемненным. Если же на поверхности были дефекты, часть света, отраженная неровными участками зеркала, отклонялась, проходя мимо кромки ножа, и для наблюдателя эти участки выглядели светлыми.

Далее этот метод усовершенствовал немецкий физик Август Теплер: он предложил использовать схему с «ножом Фуко» для изучения включений в прозрачные среды. Представим, что у нас есть вогнутое зеркало идеальной сферической формы, оно освещается по методу Фуко, и весь поток отраженного от него света перекрывается оптическим ножом. Теперь, если между источником освещения и зеркалом ввести предмет, создающий неоднородности в среде (например, горящую свечу), приводящие к преломлению света, то наблюдатель увидит в зеркале их контрастное изображение (рисунок 1).

Рис. 1. Теневая визуализация по методу Теплера

Теплер назвал этот способ визуализации шлирен-методом, от немецкого слова Schlieren, означающего неоднородности (включения) в стекле. Данный метод позволяет получить высококонтрастное изображение невидимых невооруженных глазом потоков в газах и жидкостях. С помощью установки Теплера можно эффективно визуализировать пар, поднимающийся над разогретой жидкостью, конвекцию в самой нагревающейся жидкости, потоки горячего воздуха, идущие от пламени и нагревательных элементов, тонкие аэрозоли и пылевые частицы, струи разогретого газа, вырывающиеся из ствола оружия при выстреле, и так далее. Картинка будет гораздо более контрастной, нежели та, которую можно наблюдать непосредственно на отражающей поверхности в ярком свете. При максимальной чувствительности установки можно сделать видимыми даже звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, и буквально сфотографировать звук. Подобные опыты были проведены американским физиком Робертом Вудом еще в начале XX века.

Но, к сожалению, приходится констатировать, что сооружение установки для теневой визуализации по методу Теплера — не простая задача для фотолюбителя. Проводя подобные опыты, будет сложно добиться хорошего качества картинки в домашних условиях. Главным камнем преткновения становится необходимость использования большого вогнутого зеркала, сделанного с высокой точностью. Найти такой оптический элемент будет непросто, а обычное вогнутое зеркало для бритья его не заменит. Разве что рискнуть разобрать зеркальный телескоп, если таковой имеется. Так что энтузиастам советуем обратиться к тематической литературе, в остальном же можно довольствоваться простейшими методами теневой визуализации в прямом свете.

Литература

1. Ткач Л. Фотография в мире теней. Наука и жизнь, №3, 2007 (https://www.nkj.ru/archive/articles/9309/).

2. Krehl P., Engemann S. August Toepler — the first who visualized shock waves. Shock Waves, 1995, Vol. 5, P. 1—18.

3. Васильев Ф. Теневые методы, М. «Наука», 1968, 400 с.

4. Сибрук В. Роберт Вильямс Вуд. Современный чародей физической лаборатории. Под ред. С. И. Вавилова. Гос. изд. технико-теоретической литературы, М., Л., 1946, 312 с.

5. Евдокимов Б. А. Фотографическiя забавы. Петроград, 1916.

1. Фотограмма на галогенсеребряной фотобумаге