شیمی بخش بزرگی از جادوی عکاسی و فیلمبرداری بوده است علاقمندان به عکاسی و سینما بعضا در حیرت فرو می رفتند که چگونه یک نوار فیلم می تواند لحظه ای از نور را ثبت و تصویر بیرونی را ثبت کند. در این مقاله به شیمی  عکاسی و فیلم آنالوگ می پردازیم از خلاقیت های جرج ایستمن در شرکت کداک تا کریستال های سیلور هالید که عکاسی و فیلمبرداری نگاتیو را ممکن کردند و همچنین  تاریکخانه های سیاه و سفید و کالیدوسکوپ فیلم رنگی را نیز بررسی می کنیم. در این مقاله توضیحاتی درباره اینکه چگونه عکس ثابت و فیلم متحرک به صورت شیمیایی بر روی نوار ثبت و نگهداری می شند و چرا این پردازش آنالوگ همچنان در عصر دیجیتال اهمیت دارد توضیحاتی به شما خواهم داد.

تاریخ کوتاه شیمی فیلم عکاسی

تاریخچه فیلم عکاسی به اواخر قرن نوزدهم بر میگردد در سال 1899، جرج ایستمن و تیمش اولین رول فیلم شفاف را برای مصرف عموم تولید کردند. این نوار فیلم های منعطف ، روکش سلولوئید داشتند و با امولسیون حساس به نور پوشانده شده بودند باعث تغییر عکاسی شدند علاوه بر اینکه فرآیند عکاسی را آسان تر کرد بلکه منجر به تولید دوربین فیلمبرداری توسط ادیسون در 1891 شد.

تاریخچه  اختراع دوربین، نگاهی اجمالی به تاریخ ثبت تصاویر

فیلم های اولیه بر پایه نیترات سلولوز که یک پلاستیک حاصل شده از پنبه یا چوب در ترکیب با اسید نیتریک بود بدست آمده بود. با اینکه فیلم نیترات انقلابی در شفافیت و انعطاف ایجاد کرد اما یک مشکل جدی داشت آن هم این بود که بسیار زود آتش میگرفت و از نظر شیمیایی غیر پایدار بود. در حقیقت فیلم نیترات می توانست به راحتی بخاطر گرمای لامپ پروژکتور یا یک سیگار روشن آتش بگیرد و بخاطر اکسیژن درونی خود سریعا شعله ور شود.آتش سوزی های اولیه سینما معمولا بخاطر سوختن فیلم نیترات بود و کسانی که فیلم ها را آرشیو می کردند متوجه شدند که فیلم های نیترات رد طول زمان از بین رفته و تبدیل به پودر چسبناک و بد بو می شوند.

آتش سوزی فیلم نیترات و عواقب آن را می توانید در فیلم « سینما پارادیزو» ببینید.

برای مقابله با این خطر، صنعت سینما به جستجوی مواد جدیدی بر اومد در سال 1909 ایستمن کداک اولین فیلم بی خطر را که از سلولوز استات که قابلیت اشتعال کمتری داشت و بادوام تر بود را تولید کرد.اولین فیلم های استات به اسم سلولوز دیاستات در همان سال معرفی شد و با تغییراتی سلولوز تریاستات در سال 1940 توانست نیاز های سینما را به طور کامل برآورده کند. صنعت سینما تا سال 1950 به طور کامل از فیلم های نیترات به استات انتقال پیدا کرد.

فیلم های استات بخاطر خطر اشتعال کمتر، لقب فیلم امن رو گرفت اما دهه ها بعد متوجه شدند این نیز راه حل مناسبی برای آرشیو فیلم نبود چرا که استات در طول زمان به علت «سندروم سرکه»، استیک اسید را با بوی سرکه آزاد می کرد و باعث چروک شدن و شکنندگی فیلم می شد.در دوران امروز از فیلم های پلی استر استفاده می کنند که به مراتب بادوام تر و مقاوم تر نسبت به فیلم های استات هستند.فیلهای پلی استر به راحتی پاره نمی شند و دوام بسیار زیادی دارند که بخاطر همین برای آرشیو فیلم بسیار مناسب می باشند.

مطالعه پیشنهادی: پیشگامان اولیه سینما

همزمان با تکامل در پایه فیلم، امولسیون های حساس به نور نیز داشت پیشرفت می کرد اولین فیلم های سیاه و سفید ارتوکرماتیک بودند یعنی بیشتر به رنگ آبی حساس بودند در سال های بعد فیلم های پنکروماتیک به وسیله جوهر های ویژه به وجود آمدند که میتونستند کل طیف رنگی را در تن های خاکستری ثبت کنند. فیلمبرداری رنگی بحث پیچیده تری بود که تا دهه ها بعد حل نشد. در سال 1935 ،کداک ، اولین فیلم رنگی به کداکروم را معرفی کرد.کداکروم از لایه های مختلف امولسیون با مراحل ظهور پیچیده استفاده میکرد تا رنگ های زنده را بتونه ثبت و پخش کنه.در دهه 1940 و 1950 نگاتیو های رنگی فیلم مثل ایستمن کالر محصول کداک، باعث افزایش فیلم های رنگی و سهولت چاپ و پخش شدند. اگر چه که فیلم های رنگی اولیه مشکل از بین رفتن رنگ در طول زمان را داشتند اما تیم های تحقیقاتی کداک و فوجی فیلم به رنگ های شیمیایی بادوام تری رسیدن که فرآیند آرشیو کردن فیلم را راحت تر کردن.در مقاله « تکامل رنگ در سینما، از صامت تا تکنیکالر» توضیحاتی درباره این روند داده ام.

آناتومی فیلم عکاسی، لایه ها و ساختار

فیلم عکاسی از چی ساخته شده؟ به نظرم یاد که فیلم عکاسی یک لایه ساده پلاستیک باشه اما در حقیقت مواد مختلف در لایه های مختلف روی هم به طور مهندسی قرار گرفته اند.لایه های اصلی عبارتند از

• پایه: لایه اصلی فیلم که در سال 1800 از شیشه بود سپس با نیترات و استات ساخته شد و امروز پلی استر می باشد، پایه یا بیس ضخیم ترین لایه فیلم است که دوام فیزیکی آن را فراهم می کند.یک پایه خوب نیازمند اینه که با دوام باشه و از نظر ابعاد فیزیکی تغییر نکنه یعنی تحت تاثیر رطوبت یا گرما تغییر اندازه نده، که فیلم های پلی استر در این زمینه بهترین هستند.
• امولسیون: قلب فیلم، جایی که تصویر ثبت میشه. امولسیون یک لایه میکروسکوپی از ژلاتین که از کلاژن حیوانات بدست میاد هستش که درون آن کریستال های هالید نقره را قرار دادند. این دانه های هالید نقره که معمولا «برومید نقره» یا «یدید نقره» و بعضی اوقات «کلرید نقره» می باشند ترکیبات حساس به نوری هستند که وقتی مورد تابش نور قرار میگیرند واکنش نشان می دهند.
• لایه ضد هاله: یک لایه محافظ که جلوی انعکاس نور داخل فیلم را می گیرد.وقتی نور از امولسیون عبور می کند به پشت فیلم برخورد کرده و ممکن است دوباره به فیلم بازتابنده شود که این امر باعث ایجاد هاله بر تصویر نهایی می شود برای مقابله با این اتفاق از این لایه استفاده می کنند که معمولا یک لایه سیاه بر پشت فیلم می باشد.این لایه از برخورد نور به پشت فیلم جلوگیری کرده و در نتیجه وضوح و شفافیت تصویر را حفظ می کند.معمولا این لایه در فیلم های عکاسی در هنگام ظهور شسته می شود اما در فیلم های سینمایی معمولا یک لایه «رم جت» کربن سیاه وحود دارد که هم نقش ضد هاله، ضد الکتریسیته ساکن و روانساز فیلم را همزمان انجام می دهد.درباره اهمیت این لایه توضیحات بیشتری خواهم داد.
• تاپ کت یا لایه محافظ: یک لایه محافظ که بر روی امولسیون قرار می گیرد.این لایه ژلاتینی سخت از امولسیون های حساس محافظت کرده و جلوی خراش و خوردگی را می گیرد.اهمیت این لایه در این است که ممکن است در جابجایی و قراردادن فیلم در دستگاه امولسیون دچار اختشاش شود این لایه باعث می شود که فیلم تا لحظه ظهور سالم بماند.

کریستال های سیلور هالید، ماده اصلی شیمی عکاسی و فیلم

هسته اصلی شیمی عکاسی و فیلم، کریستال های سیلور هالید که بر روی ژلاتین پخش شده اند هستند. این کریستال های کوچک که دانه نیز خوانده می شوند معمولا از ترکیب برومید نقره و یدید نقره به وجود میاند. برای تولید این کریستال ها نیترات سیلور را با نمک های هالید مثل برومید پتاسیوم در ژلاتین ترکیب می کنند که با تغییر و کنترل شرایط واکنش می توانند اندازه و شکل کریستال های نقره نهایی بدست آمده را تعیین کنند.کریستال های بزرگ برای شرایط فیلمبرداری در نور کم بیشتر بکار می آیند و این کریستال ها میتوانند شکل های مکعبی یا هشت وجهی و یا صاف را داشته باشند.کریستال های کوچک میتوانند تصاویر با کیفیت بالاتری ضبط کنند اما در نور کم فایده چندانی ندارند.زیر میکروسکوپ، دانه های هالید نقره به مجموعه ای از شکل های هندسی شباهت دارند و ممکن است حتی شش وجهی یا مثلثی باشند.

مطالعه بیشتر: نور چیست؟ فیزیک دیدن و روشنایی

چرا هالید نقره ؟

ترکیبات هالید نقره مثل برومید نقره و برومید نقره، یک ویژگی اعجاب انگیز دارند آن هم اینکه در تاریکی هیچ واکنشی نشان نمی دهند اما به محض اینکه در مقابل نور قرار می گیرند یک واکش شیمیایی-نوری انجام می دهند که ذرات ریز نقره ایجاد میکنند.این پدیده اولین بار در سال 1800 مشاهده شد که نیترات نقره به علاوه نمک زیر نورخورشید تاریک می شدند و این آزمایش بعدها تبدیل به پایه عکاسی شد. هالید نقره خالص بیشتر به رنگ آبی و ماورای بنفش حساس بود بخاطر همین امولسیون های اولیه عکاسی فقط طیف آبی رنگ را ضبط می کردند در نتیجه آسمان به صورت سفید و رنگ قرمز به صورت مشکی ثبت می شد چرا که امولسیون هالید نقره خالص نمیتوانست طول موج های بالاتر رو ثبت بکنه. شیمیدان ها بعدا یاد گرفتن که حساسیت هالید های نقره را با مولکول های خاصی به اسم « حساس کننده به طیف رنگی» تغییر بدن.این مولکول های جوهری به هالید های نقره میچسبیدند و باعث می شدند رنگ سبز و قرمز نیز جذب امولسیون شود.به لطف این جوهر های حساس زا، در اوایل قرن بیستم تولید کننده ها تونستند فیلم های پنکروماتیکی که به کل رنگ مرئی واکنش نشان می دهند تولید کنند و صحنه های واقعی را ثبت و عکاسی کنند.

پیشنهاد مطالعه: سایه ها در سینما

هر کریستال هالید نقره بر روی امولسیون مثل یک دام نوری عمل می کند اما یک دانه کوچک به خودی خود کاری نمی کند چرا که این لایه در هنگام نوردهی وظیفه دارد که لایه پنهان را تشکیل دهد.

از فوتون به تصویر پنهان، چگونه نوردهی تصویر پنهان را می سازد

به هنگام نگهداشتن شاتر دوربین، نور متمرکز شده توسط لنز به فیلم می تابد در این مدت نوردهی، فوتون های بیشماری به کریستال های نقره امولسیون برخورد می کنند که در این واکنش اتفاقات زیر صورت می گیرد.

• فوتون با انرژی لازم به کریستال هالید نقره برخورد کرده، باعث جهش یک الکترون داخل هالید یُد می شود.
• این الکترون آزاد شده از مولکول خارج شده و بک یک یون نقره برخورد کرده و جذب آن می شود و نقره خنثی بدست می آید.
• هر فوتون حداقل یک اتم نقره خنثی به وجود می آورد.یک اتم نقره نه قابل دیدن است و نه پایدار، اما اگر چند فوتون به یک دانه برخورد کنند یک خوشه ای از اتم های نقره درون کریستال شروع به شکل گیری می کند و بعد از تشکیل چهار اتم نقره در مجاورت همدیگر یک رگه ای از پایداری در تشکیل اتم های نقره خنثی بدست می آید که تصویر پنهان ما در این لکه شروع به شکل گیری می کند.
• با توجه به میزان نور ورودی ، بعضی کریستال ها لکه های بیشتر و بعضی بی لکه باقی می مانند جاهایی که نوردهی بیشتری بر روی فیلم دارند لکه های نقره بیشتری تولید می کنند و جاهایی که نور کمتری خوردند تقریبا بی تغییر باقی می مانند.

این تصویر پنهان، به چشم غیر مسلط نمایان نیست.فیلم بعد از نوردهی به نظر تغییر نیافتست بخاطر همین در فیلم ظور نیافته نمیتونید عکس خودتونو ببینید.کریستال های هالید نقره نوردهی شده فقط لکه هایی از نقره درون خود دارند و بیشتر کریستال همچنان خود هالید نقره می باشد. عکس واقعی نیازمند مرحله بعدی ظهور شیمیاییست.

به طور خلاصه نور بر روی کریستال های هالید نقره تصویر پنهانی را با دانه های میکروسکوپی نقره ثبت می کند.یک دانه نوردهی شده، به طور بالقوه صاحب بخشی از عکس است اما نیازمند مرحله شیمیایی دیگریست تا تبدیل به لکه قابل مشاهده بشود. این مرحله شیمیایی جدید در تاریکخانه و فرآیند ظهور اتفاق می افتد.

ظهور فیلم، از پنهان به پیدا

بعد از نوردهی ، ما یک فیلمی از تصاویر پنهان داریم برای نمایان و دائمی کردن آن ها، فیلم را در مواد شیمیایی قرار می دهیم، مراحل قرار دادن به صورت ظهور کننده، شستن برای توقف واکنش، و تثبیت  عکس، می باشد که در زیر بخش های مختلف این عملیات را توضیح به شما می دهم.

• ظهور: در این مرحله ابتدایی، تصویر پنهان، نمایان می شود. ظهور کننده یک محلول آلکالاین مثل هیدروکینون یا متول یا مونومتیل پارا آمینوفنول سولفات و یا فنیدون می باشد که وقتی فیلم را درون آن قرار می دهیم ظهوردهنده باعث انتقال الکترون به کریستال های هالید نقره می شود.این واکنش کاهنده باعث می شود یون های نقره بیشتری تبدیل به نقره خنثی بشوند که در نتیجه لکه های درون کریستال رشد بیشتری می کنند و کل دانه کریستال را در برمیگیرند. دانه به دانه بخش هایی که توسط نور واکنش نشان داده بودند به دانه های نقره خنثی تبدیل میشند که البته برای چشم به رنگ مشکی به نظر می رسد. زمان ظهور باید با دقت تنظیم شود تا کریستال های نورنخورده کمتر یا ترجیحا اصلا در واکنش شرکت نکنند و در پایان این شست و شو عکس به صورت نقره های مشکی در مکان های نور خورده به ثبت می رسد و بخش نورنخورده دست نخورده باقی می ماند. به این عکس « نگاتیو » می گویندبخش های روشن نقره بسیار زیادی دارند و بخش های تاریک نقره بسیار کمی دارند. در این واکنش شیمیایی ترکیب برومید نقره با ظهوردهنده ،  نقره خنثی به علاوه یون برم به وجود می آورد علاوه بر این در مرحله ظهور از بازهایی برای تنظیم ph و نگاهدارنده هایی مثل سدیم سولفیت برای جلوگیری از اکسید شدن فیلم توسط هوا نیز استفاده می شود.همچنین برای جلوگیری از ظهور بیش از حد از مواد جلوگیری کننده از واکنش مثل پتاسیم برومید استفاده می کنند تا دانه های نور نخورده واکنش نشان ندهند.
• حمام توقف: در این مرحله فیلم، در محلول رقیق شده اسید استیک (سرکه) قرار می گیرد تا جلوی ظهور بیش از حد دانه ها را بگیرد. این حمام اسیدی، ظهوردهنده های آلکالاین را متوقف می کند و جلوی واکنش کاهشی را می گیرد. در عمل فیلم شاید کمتر از یک دقیقه و در حد سی ثانیه داخل این حمام شسته شود. این مرحله باعث می شود که عامل ظهور در هنگام تثبیت عکس باعث تغییرات در دانه ها نشود. به جای اسید استیک میتوان از آب نیز در این مرحله استفاده کرد اما خواص اسیدی استیک اسید، باعث توقف کامل واکنش ظهوردهنده می شود.
• تثبیت کننده: بعد از ظهور، یک نگاتیوی از نقره مشکی بر روی فیلم ظاهر شده است اما هنوز این فیلم در زیر نور پایدار نیست چرا که کریستالهای هالید نقره همچنان بر روی فیلم باقی هستند و این کریستال ها می توانند در هنگام قرار گرفتن زیر نور، لکه های نقره شکل دهند و در نتیجه تصویر را خراب کنند. بخاطر همین در این مرحله فیلم را داخل محلولی برای حل کردن و شستن کریستال های هالید نقره غرق می کنند تا فقط خود نقره خنثی بر روی فیلم باقی بماند. تثبیت کننده اصلی در شیمی عکاسی و فیلم، سدیم تیوسولفات (Na₂S₂O₃) می باشد. یون های تیوسولفات با هالید های نقره یک ترکیب حلال در آب نقره-تیوسولفات ایجاد می کنند که از امولسیون جدا می شود. محلول تثبیت کننده معمولا حاوی سدیم سولفیت به عنوان نگهدارنده عکس و زاج برای قوی تر کردن ژلاتین نیز می باشد.بعد از تثبیت دیگر فیلم به نور حساس نیست و پرده شیری رنگ نقره های نور نخورده از روی فیلم شسته و رفته اند که کل تصویر باقیمانده از فیلم، دانه های مشکی نقره بر روی ژلاتین شفاف فیلم می باشد.

بعد از این مراحل یک شستشوی نهایی نیز برای از بین بردن لکه های حاصل از شستشو های قبلی انجام می شود و فیلم را خشک می کنند. در این مرحله ما نگاتیو ظهور یافته را داریم که عکس بر روی آن ثبت شده است.در عکاسی سیاه سفید این محصول تصویر نهاییست و معمولا بر روی کاغذ عکس یا توسط اسکن تصویر اصلی بدست می آید. ظهور فیلم رنگی مراحل حساستری نسبت به فیلم سیاه و سفید دارد که در ادامه توضیحاتی در این باره خواهم داد.

پیشنهاد مطالعه: ورود صدا به سینما

به طور خلاصه مراحل ظهور عکس سیاه و سفید را بخوام توضیح بدم به این صورت است که در یک واکنش شیمیایی، نقره های خنثی مشکی بر روی فیلم بیشتر می شوند و این نقطه ها دانه های سیاه را نمایان می کنند که باعث دیدن عکس می شود. این فرآیند بسیار حساس به نور است و یک بخش کوچکی از هالید های نقره می توانند تصویر را تشکیل داده و بخش اعظم آن در مرحله تثبیت شسته شده و از فیلم خارج می شوند. حال به سراغ ظهور فیلم رنگی می رویم.

عکاسی سیاه و سفید در مقابل رنگی

هردوی عکاسی سیاه و سفید و رنگی، وابسته به کریستال های هالید نقره برای ثبت نور می باشند اما اتفاقی که بعد از نوردهی می افتد و چیزی که تصویر نهایی را شکل می دهد متفاوت است.

در عکاسی سیاه و سفید یک لایه امولسیون حساس به نور بر روی فیلم قرار داد اما در فیلم رنگی، سه لایه امولسیون که هر کدام به رنگ های مختلفی حساس هستند بر روی فیلم قرار گرفته اند.در فیلم سیاه و سفید همانطور که گفتیم کریستال های هالید نقره بر روی ژلاتین قرار گرفته اند اما در فیلم رنگی بر روی هر لایه این کریستال ها همراه با عامل حساس کننده به رنگ های مختلف قرار دارند.

در فیلم رنگی، جوهر هایی از فیلم نهایی تشکیل می شود در مرحله ظهور این رنگ ها در هر لایه تولید و نقره بعدا از فیلم جدا می شود.بر خلاف فیلم سیاه و سفید، در شیمی عکاسی و فیلم رنگی از عوامل ظهور رنگ مثل آمین های آروماتیک مثل پ-فنیلدیامین و مشتقاتش استفاده می کنند. بعد از ظهور رنگ، سفید کننده، نقره های خنثی شده را به هالید نقره تبدیل کرده و تثبیت کننده کل نقره را شستشو داده و فقط رنگ ها را باقی می گذارد.

محصول نهایی ما در ظهور فیلم رنگی، نگاتیو رنگی شامل رنگ های سایان، ماژنتا و زرد است این رنگ ها طوری ظهور میباند که مکمل جوهر اصلی هر رنگ لایه باشند برای مثل لایه حساس به قرمز رنگ سایان را تولید می کند.

تصاویر سیاه و سفید بسیار بادوام هستند بخصوص اگر بر روی فیلم پلی استر ثبت شده باشند و در طول زمان تغییرات خاصی نخواهند داشت اما فیلم رنگی ثبات و دوام کمتری دارد و در طول زمان رنگ آن تغییر می کند و یا محو می شود. در طول زمان این فیلم ها به سمت ماژنتا می روند بخاطر همین باید در جای خنک و تاریک نگهداری بشوند.

پیشنهاد مطالعه: تولد سینما

در عکاسی سیاه و سفید، سیاهی نقره ظهور یافته بر روی فیلم دقیقا نشان دهنده روشنایی تصویر در آن جا است به این معنا که نقره مشکی معادل مکان هاییست که تصویر نورخورده است. در فیلم رنگی یک مقدار ماجرا پیچیده تر است خود فیلم از سه امولسیون تشکیل شده است که روی هم قرار گرفته اند.معمولا لایه بالایی به رنگ آبی  و لایه وسط به رنگ سبز حساس است.در حین تولید، جفت کننده های بی رنگ در هر لایه قرار می گیرند تا در حین تحت نور قرار گرفتن فیلم با واکنش نشان دادن با دانه نور خورده، رنگ مورد نظر را تولید کند. همانطور که گفتیم رنگ تولید شده در هر لایه، مکمل رنگ آن لایه است و در لایه حساس به رنگ آبی، رنگ زرد، و در لایه حساس به رنگ سبز رنگ ماژنتا به وجود می آید. همچنین رنگ سایان در لایه حساس به رنگ قرمز شکل می گیرد. بعد از ظهور کل فیلم درون سفید کننده قرار می گیرد تا نقره های مشکی به نمک های نقره تبدیل شده  تا توسط عامل تثبیت کننده از روی فیلم شسته شوند.

چرا رنگ مکمل؟ چرا که در نگاتیو رنگی، وقتی رنگ مکمل در لایه ظاهر می شود باعث می شود که در حین اسکن کردن بر روی نگاتیو جدید ، آن رنگ اصلی با شدت و دقت بیشتری ظاهر شود و رنگ ها به صورت طبیعی ثبت بشوند.

فیلم های معکوس رنگی، مثل «فوجی ولویا» یا «کداکروم» از اصول یکسان اما با ترتیب متفاوتی ظهور پیدا می کردند.در ابتدا یک تصویر نگاتیو سیاه و سفید به وجود می آمد سپس با واکنش نشان دادن باقی نمک نقره با عامل ظهور رنگ، یک تصویر پوزیتیف مستقیم بر روی فیلم به وجود می آوردند. درون فیلم کداکروم هیچ عامل جفت کننده ای موجود نبود و این جوهر های رنگی در حین ظهور در چند مرحله به فیلم وارد می شد.

فیلم برای سینما، ثبت فریم به فریم تصویر

مراحل ظهور فیلم در سینما نیز شبیه عکاسیست. یک دوربین سینمایی مجموعه ای از عکس ها را با سرعت بالا با وقفه کوچکی بین هر تصویر ضبط می کند که معمولا این استاندارد 24 فریم در هر ثانیه می باشد. فیلم های دوربین سینمایی در قطع های مختلفی مثل 8 میلی متر، 16 میلی متر، 35 و 70 میلی متر تولید میشداما فیلم 35 میلی متری به عنوان استاندارد فیلم های هالیوود در ان دوران شناخته شد. تفاوت فیلم عکاسی 35 میلی متری با فیلم تصویربرداری 35 میلیمرتی در میزان پرفراژها یا سوراخ های کناره نگاتیو بود، نوردهی در دوربین فیلمبرداری معمولا خیلی کوتاست بخاطر همین نگاتیو ها باید به میزان کافی برای ثبت عکس در آن زمان حساس باشند تا تصاویر واضح در هنگام ظهور و پخش تولید کنند.

از دهه 1950، فیلم های رنگی به عنوان استاندارد سینمای هالیوود شناخته شدند و یک رول از این فیلم ها از هزاران فریم کوچک تشکیل شده است که درست به مانند فیلم عکاسی، در آزمایشگاه ظهور پیدا می کند. معمولا در فیلم های دوربین فیلمبرداری از لایه ضد هاله «رم-جت» برای روانسازی و از بین بردن الکتریسیته ساکن استفاده می شود که قبل از ظهور از فیلم شسته می شود. بعد از مراحل ظهور و تثبیت از نگاتیو بدست آمده برای پشخ فیلم استفاده نمی کنند بلکه از آن برای تولید پوزیتیف استفاده می کنند که امروزه توسط اسکنر ها برای تدوین و پخش استفاده می شود.

آنالوگ یا دیجیتال؟ فرق نگاتیو با سنسور

در دوران دوربین های دیجیتال، خوب است که مقایسه ای بین ضبط شیمیایی فیلم به صورت آنالوگ، و ضبط دیحیتال آن توسط سنسور داشته باشیم.در فیلم نگاتیو، همانطور که توضیح دادیم واکنش هایی در کریستال های هالید نقره باعث ثبت تصویر میشوند اما در دوربین های دیجیتال یک سنسور تصویر مثل CCD یا CMOS  که به میلیون ها پیکسل تقسیم شده است این کار را انجام می دهد. هر پیکسل یک دیود نوریست که نور وارد شده به سنسور را تبدیل به جریان الکترونی می کنه و در نتیجه در سنسور دوربین دیجیتال چیزی به عنوان تصویر پنهان به مانند نگاتیو وجود ندارد بلکه این جریان الکترونی سریعا توسط کامپیوتری خوانده و تبدیل به ارزش گذاری رنگی دیجیتال می شوند که در نتیجه عکس به سرعت آماده دیدن می شود.

ثبت رنگ

فیلم رنگی از لایه های مختلف حساس به طیف نوری استفاده می کند اما سنسور های دیجیتال معمولا داری آرایه های فیلتر بایر هستند که فیلتر های رنگی ریز آبی و قرمز و سبز روی پیکسل می باشند که این آرایه ها اطلاعات رنگ اصلی را برای نشان دادن تصویر اصلی ثبت می کنند. کیفیت رنگ های تولید شده بر روی سنسور دیجیتال خیلی وابسته به نوع این فیلتر هاست و نوع کیفیت تصویر آن با تصویر ایجاد شده توسط نگاتیو فرق می کند.

وضوح و جزئیات

نگاتیو فیلم پیکسل ندارد و وضوح آن وابسته به اندازه دانه و نوع پخش آن، کیفیت لنز و طریقه اسکن و بزرگ کردن نگاتیو بستگی دارد. نگاتیو های دانه ریز می توانند جزئیات زیادی تصویر کنند در حقیقت وضوح نگاتیو به مراتب بالاتر از سنسور دوربین دیجیتال است. این دانه ها نشان دهنده این است که به هنگام زوم کردن بر روی فیلم نگاتیو با دانه ها روبرو میشیم نه با پیکسل های مربعی شکل.

محدوده دینامیکی

اینجا جاییست که فیلم های نگاتیو نسبت به سنسور ها می درخشند. محدوده دینامیکی، حداکثر میزان اطلاعات بین تاریکی و روشناییست که یک وسیله تصویری می تواند ثبت کند. نگاتیو فیلم به طور قابل توجهی در ثبت روشنایی ها توانایی دارد شما می توانید تا چند استاپ بیشتر نگاتیو را فیلمبرداری کنید و همچنان اطلاعات تصویری در آن نقاط داشته باشد.سنسور های دیجیتال با وجود پیشرفت همچنان در این زمینه عقب هستند و در صورت که روشنایی از محدوده دینامیکی آن ها بالاتر برود هیچ اطلاعاتی به جز سفیدی مطلق ضبط نمی کنند اما در سایه ها ممکن است سنسور های دیجیتال عملکرد بهتری نسبت به نگاتیو داشته باشند چرا که مممکن است نگاتیو های دانه ریز، در سایه و تاریکی دانه دانه شوند و تصویر نامناسبی شکل دهند.

دانه در مقابل نویز

الگو غیر منظم دانه های نقره بر روی فیلم به طور قابل توجهی با نویز دیجیتال تفاوت دارد. دانه فیلم می تواند باعث زیبا تر شدن تصویر شود اما نویزد یجیتال در حساسیت سنسور بالا می تواند تصویر را خراب و غیر قابل استفاده کند بخصوص در دوربین های که پیکسل های کوچکتری دارند.

زیبایی شناسی و تفاوت های غیر قابل لمس

همچنان خیلی از فیلمسازان و عکاسان، نگاتیو را بخاطر نوع تصویری که درست می کند به دیجیتال ترجیح می دهند چیزی که به آن حس آنالوگ می گویند و معتقد هستند که ساخت تصاویر انالوگ با سنسور های دیجیتال امکان پذیر نیست.

امکان آرشیو نگاتیو

یکی از نکات جالب عصر دیجیتال این است که عکس و فیلم های قدیمی که بیش از صد سال پیش گرفته شده اند امروز همچنان به علت اینکه بر روی نگاتیو ثبت و ضبط شده اند قابل مشاهده هستند اما خیلی از فایل های دیجیتال چند سال گذشته به علت تغییر فرمت یا از بین رفتن دیسک های ذخیره اطلاعات از بین رفته اند. دوام فیلم نگاتیو یکی از دلایلیست که همچنان برای آرشیو و نگهداری فیلم ها از آن استفاده می شود.

با اینحال فیلم های رنگی دهه های 1950 تا 1970 بعضا با مشکل تغییر رنگ به ماژنتا روبرو بوده اند که این مشکل در دهه هشتاد با نگاتیو های جدید حل شده است.

فیلم های نیترات که تا 1950 استفاده می شد مشکل بایگانی کردن جدی دارند چرا که علاوه بر خطر آتش سوزی، به صورت خودکار از بین می روند. فیلم های نیترات در مراحل مختلفی از بین می روند ابتدا رنگ آن تغییر می کند و عکس محو می شود سپس حالت چسبندگی پیدا می کند و گاز اکسید نیتریک آزاد می کند و در نهایت تبدیل به پودری سمی می شود.در سال 1980 تخمین زده شد که در اوایل قرن جدید اکثر فیلم های نگاتیو از بین می روند اگر بر روی فیلم های ایمن تر کپی نشوند.

برای مطالعه: نقش لنز های اولیه در عکاسی مدرن

فیلم ایمنی استات نیز همانطور که قبلا اشاره کردم با مشکل سندروم سرکه مواجه بودند که در این وضعیت پلیمر های استات شکسته شده و استیک اسید آزاد می کنند که فیلم ها را شکننده و کوچک می کند. برای حل این مشکل این فیلم ها را در دمای سرد نگهداری می کنند.

با وجود همه سختی های نگاتیو، اینگونه فیلم ها یکی از بهترین راهها برای آرشیو و نگهداری هستند حتی بازسازی دیجیتال فیلم ها در نهایت برای بایگانی بر روی فیلم پلی استر ضبط می شود چرا که برای پخش به هیچ ابزار خاصی جز پروژکتور نیاز نیست و اطلاعات بر روی فیلم پلی استر بر خلاف دیجیتال قابل تغییر و دستکاری و البته خرابکاری نیست.

یکی دیگر از دلایل نگهداری فیلم ها به صورت نگاتیو، انتقال دانش فیلمسازی و ابزار ان به نسل اینده است تا بتوانند با پروزکتور هاف جداکننده ها و پرینترهای نوری کار کنند و کپی های جدید درست کنند.سازمان هایی مثل موزه جرج ایستمن یا بایگانی آکادمی فیلم، همچنان نگهداشتن کپی فیلم ها را یکی از کارهای اصلی خود و انتقال دانش را به عنوان بنیان کاری خود در نظر گرفته اند.

نتیجه گیری

شیمی عکاسی و فیلم، اندرکنش بی نظیر بین هنر و علم است. کریستال های کوچک نمک نقره که بر روی ژلاتین قرار گرفته اند عکس و فیلم های زیادی برای ما ارمغان اورده اند از اولین فیلم های لرزانی که بر روی حلقه های فیلم نیترات ضبط شده اند تا عکس های آلبوم خانوادگی، همه نشان دهنده تاثیر این تکنولوژی بر زندگی ما هستند.