Введение

Фотографические пластины в фотографии

Фотографические пластины предшествовали фотопленке как носитель для захвата изображения в фотографии. Светочувствительная эмульсия солей серебра наносилась на стеклянную пластину, как правило, тоньше обычного оконного стекла. Они широко использовались в конце XIX века и пришли в упадок в течение XX века. В некоторых областях они продолжали использоваться до конца XX века.

История

Стеклянные пластины значительно превосходили пленку по качеству изображений для исследовательских целей, поскольку были более стабильными и менее подвержены изгибу или искажению, особенно в крупноформатных кадрах для широкопольной съемки. Ранние пластины изготавливались с использованием процесса мокрого коллодия. В конце XIX века процесс мокрых пластин был заменен на желатино-сухие пластины. В 1899 году Джордж Р. Лоуренс построил камеру, получившую прозвище "Мамонт", специально для фотографирования поезда "The Alton Limited", принадлежащего Chicago & Alton Railway. Она использовала стеклянные пластины размером × .
Стеклянные фотоматериалы практически исчезли с потребительского рынка в начале XX века, поскольку все большую популярность приобретали более удобные и менее хрупкие пленки. Однако, по имеющимся данным, один фотобизнес в Лондоне продолжал использовать фотопластины до 1970-х годов, а также студия Belle Vue Studio в Брэдфорде, которая закрылась в 1975 году. Профессиональное астрономическое сообщество широко использовало их вплоть до 1990-х годов. В настоящее время проводятся мастер-классы по использованию фотографии на стеклянных пластинах в качестве альтернативной техники или для художественных целей. + РазмерыИзвестные как Имперские МетрическиеЧетверть пластины 3¼ × 4¼ дюйма 83 мм × 108 ммПоловина пластины 4¾ × 6½ дюйма 120 мм × 165 ммПолная пластина 6½ × 8½ дюйма 216 мм × 165 мм

Астрономия

Многие известные астрономические исследования были выполнены с использованием фотографических пластин, включая первое обследование неба обсерватории Паломар (POSS) 1950-х годов, последующее обследование POSS II 1990-х годов и обследование южных деклинаций, выполненное в Великобритании с использованием телескопа Шмидта. Ряд обсерваторий, включая Гарвардский колледж и обсерваторию Зоннеберг, поддерживают крупные архивы фотографических пластин, которые в основном используются для исторических исследований переменных звёзд. Многие объекты Солнечной системы были открыты с помощью фотографических пластин, что превзошло более ранние визуальные методы. Открытие малых планет с использованием фотографических пластин было впервые осуществлено Максом Вольфом, начиная с его открытия 323 Бруции в 1891 году. Первым естественным спутником, открытым с помощью фотографических пластин, стала Фиба в 1898 году. Плутон был открыт с использованием фотографических пластин на блинк-компараторе; его спутник Харон был открыт 48 лет спустя, в 1978 году, астрономом Джеймсом У. Кристи из Военно-морской обсерватории США, тщательно изучив выпячивание на изображении Плутона на фотографической пластине. В астрономии обычно использовались пластины на стеклянной основе, а не плёнка, поскольку они не дают усадки и не деформируются заметно в процессе проявки или при изменении условий окружающей среды. Несколько важных областей применения астрофотографии, включая астрономическую спектроскопию и астрометрию, продолжали использовать пластины до тех пор, пока цифровые изображения не достигли такого уровня, чтобы превосходить результаты, полученные на фотографических пластинах. Kodak и другие производители прекратили производство большинства видов пластин, поскольку спрос на них снизился в период с 1980 по 2000 год, что привело к прекращению большинства оставшихся астрономических применений, в том числе для обследования неба.

Физика

Фотографические пластины также были важным инструментом в ранней физике высоких энергий, так как они темнеют под воздействием ионизирующего излучения. Эрнест Резерфорд одним из первых изучал поглощение излучения, возникающего при радиоактивном распаде, в различных материалах, используя фотопластинки для измерения интенсивности этого излучения. Совершенствование методов детектирования частиц и оптимизация ядерных эмульсий в 1930-х и 1940-х годах, сначала в физических лабораториях, а затем и коммерческими производителями, позволило открыть и измерить пи-мезоны и К-мезоны в 1947 и 1949 годах, что положило начало лавине открытий новых частиц во второй половине XX века.

Электронная микроскопия

Фотоэмульсии изначально наносились на тонкие стеклянные пластины для получения изображений с помощью электронных микроскопов, что обеспечивало более жесткую, стабильную и ровную поверхность по сравнению с пластиковыми пленками. Начиная с 1970-х годов, высококонтрастные, мелкозернистые эмульсии, нанесенные на более толстые пластиковые пленки производства компаний Kodak, Ilford и DuPont, заменили стеклянные пластины. В настоящее время эти пленки в значительной степени уступили место цифровым технологиям визуализации.

Медицинская визуализация

Чувствительность некоторых типов фотопластин к ионизирующему излучению (обычно рентгеновскому) также находит применение в медицинской визуализации и материаловедении, хотя в значительной степени они были заменены на перезаписываемые и считываемые компьютером детекторы на основе пластин изображения и другие типы рентгеновских детекторов.

Упадок

Самые ранние гибкие плёнки конца 1880-х годов продавались для любительского использования в среднеформатных камерах. Пластик не обладал высоким оптическим качеством и имел тенденцию к скручиванию, не обеспечивая столь же ровной поверхности, как стеклянная пластина. Изначально производство прозрачной пластиковой основы обходилось дороже, чем стекла. Со временем качество улучшилось, производственные затраты снизились, и большинство любителей охотно перешли с пластин на плёнки. После появления в конце 1910-х годов высококачественных пленок большого формата для профессиональных фотографов, использование пластин для обычной фотографии стало всё более редким. Постоянное использование пластин в астрономических и других научных приложениях начало сокращаться в начале 1980-х годов, поскольку их постепенно заменяли приборы с зарядовой связью (ПЗС), которые также обеспечивают выдающуюся размерную стабильность. ПЗС-камеры имеют ряд преимуществ перед стеклянными пластинами, включая высокую эффективность, линейную зависимость светочувствительности и упрощённое получение и обработку изображений. Однако даже самые большие форматы ПЗС (например, 8192 × 8192 пикселей) всё ещё не обладают такой же площадью и разрешением, как большинство фотографических пластин, что вынудило современные обзорные камеры использовать большие массивы ПЗС для достижения аналогичного охвата. Производство фотопластин было прекращено компаниями Kodak, Agfa и другими известными традиционными производителями. Впоследствии восточноевропейские производители стали удовлетворять минимальный оставшийся спрос, практически весь он связан с использованием в голографии, которая требует носителя записи с большой площадью поверхности и субмикроскопическим уровнем разрешения, недостижимым для современных (2014 год) электронных датчиков изображения. В области традиционной фотографии небольшое число энтузиастов исторических процессов изготавливают собственные мокрые или сухие пластины из исходных материалов и используют их в старинных больших форматах.

Сохранение

Несколько учреждений создали архивы для сохранения фотографических пластин и предотвращения утраты их ценной исторической информации. Эмульсия на пластине может разрушаться. Кроме того, стеклянные пластины хрупкие и склонны к растрескиванию при неправильном хранении.

Исторические архивы

В Библиотеке Конгресса США хранится большая коллекция фотографических негативов на мокрых и сухих пластинах, датируемых периодом с 1855 по 1900 год, из которых более 7500 оцифрованы за период с 1861 по 1865 год. Музей Джорджа Истмана обладает обширной коллекцией фотографических пластин. В 1955 году сообщалось об обнаружении в 1951 году в составе коллекции Холтермана негативов на мокрой пластине размером 1 метр × 1 метр. Утверждалось, что это были самые большие стеклянные негативы, обнаруженные к тому времени. Эти снимки были сделаны в 1875 году Чарльзом Бейлиссом и составили панораму Сиднейской гавани "Береговая башня".

Научные архивы

Сохранение фотографических пластин особенно важно в астрономии, где изменения часто происходят медленно, и пластины представляют собой незаменимые записи неба и астрономических объектов, охватывающие период более 100 лет. Метод оцифровки астрономических пластин обеспечивает свободный и легкий доступ к этим уникальным астрономическим данным и является одним из самых распространенных способов их сохранения. Этот подход был реализован в Болдонской астрофизической обсерватории, где было отсканировано и каталогизировано около 22 000 стеклянных и пленочных пластин телескопа Шмидта. Другим примером архива астрономических пластин является Архив астрономических фотографических данных (APDA) при Институте астрономических исследований Писга (PARI). APDA был создан в ответ на рекомендации группы международных ученых, собравшихся в 2007 году для обсуждения наилучших способов сохранения астрономических пластин (см. ссылку на Осборна и Роббинса в разделе «Дальнейшее чтение»). В ходе обсуждений выяснилось, что некоторые обсерватории больше не могут поддерживать свои коллекции пластин и нуждаются в месте для их архивирования. APDA занимается хранением и каталогизацией невостребованных пластин с целью последующей каталогизации всех пластин и создания базы данных изображений, доступной через Интернет для мирового сообщества ученых, исследователей и студентов. В настоящее время в APDA хранится коллекция из более чем 404 000 фотографических изображений из более чем 40 обсерваторий, размещенных в охраняемом здании с системой контроля окружающей среды. На объекте имеется несколько сканеров пластин, включая два высокоточных – GAMMA I и GAMMA II, созданных для NASA и Научного института космического телескопа (STScI) и использовавшихся командой под руководством покойного Барри Ласкера для разработки каталога звезд-гидов и оцифрованного обзора неба, используемых для наведения и управления космическим телескопом Хаббл. Сетевая система хранения APDA может хранить и анализировать более 100 терабайт данных. Историческая коллекция фотографических пластин обсерватории Маунт-Уилсон доступна в обсерваториях Карнеги. Метаданные доступны через базу данных с возможностью поиска, а часть пластин оцифрована.