Haberler

Fizikçiler, en eski renkli fotoğrafların multispektral sırlarını açığa çıkarıyor

Duran bir dalgayı yakala —

Fransız fizikçi Gabriel Lippmann 1891’de ilk renkli fotoğrafları yarattı.

Jennifer Ouellette

Fransız fizikçi Gabriel Lippmann son zamanlarda yayınlanan bir makaleye

göre Ulusal Bilimler Akademisi’nin (PNAS) bildirilerinde, Lippmann’ın tekniği fotoğraflanan sahnelerin renklerini bozdu. İsviçre’deki École Polytechnique Fédérale de Lausanne’deki (EPFL) fizikçiler bu bozulmanın doğasını belirleyebildiler ve plakaları oluşturan orijinal spektrumu yeniden yapılandırmanın bir yolunu geliştirdiler.

“Bunlar, kayıtlara geçen en eski çok spektral ışık ölçümleridir, bu nedenle, ışığı doğru bir şekilde yeniden oluşturmanın mümkün olup olmayacağını merak ettik. Bu tarihi sahnelerin orijinal ışığı,” yardımcı yazar Gilles Baechler

Sorbonne’da fizik profesörü olan Lippmann, 1886’da güneş spektrumunun renklerini bir fotoğraf plakasına sabitlemenin bir yolunu geliştirmeye ilgi duymaya başladı. , “bu sayede görüntü sabit kalır ve gün ışığında bozulmadan kalabilir.” Bu amaca 1891’de bir vitray pencerenin, bir kase portakalın ve renkli bir papağanın renkli görüntülerinin yanı sıra bir otoportre de dahil olmak üzere manzara ve portreler üreterek ulaştı. (Eğlenceli gerçek: Lippmann’ın laboratuvar protégés’i, Pierre Curie ile evlenip iki Nobel Ödülü kazanan Marie Skłodowska adında umut verici bir Polonyalı fizik öğrencisiydi.)

Lippmann’ın renkli fotoğrafçılık süreci, optik görüntüyü her zamanki gibi bir fotoğraf plakasına yansıtmayı içeriyordu. Projeksiyon, diğer tarafta çok ince gümüş halojenür taneciklerinin şeffaf bir emülsiyonu ile kaplanmış bir cam plaka aracılığıyla yapıldı. Ayrıca emülsiyonla temas halinde olan sıvı bir cıva aynası vardı, bu nedenle yansıtılan ışık emülsiyondan geçti, aynaya çarptı ve emülsiyona geri yansıdı.

“Bu, ışığın karışmasına neden olur ve ortaya çıkan girişim deseni, emülsiyonu farklı derinliklerde farklı şekilde ortaya çıkarır,” Baechler ve diğerleri

PNAS kağıdına yazdı. Böylece maruz kalma, emülsiyon içinde bir girişim deseninde “kodlanmıştır”. Birkaç dakika maruz kaldıktan sonra, plaka sıvı cıvadan çıkarıldı ve işlendi.

Görüntüleme amacıyla, bitmiş plaka ters çevrilir ve yüzeye tipik olarak Kanada-balzam yapıştırıcısı ile bir prizma yapıştırılır. Daha sonra plaka önden beyaz ışıkla dik bir açıyla aydınlatılırdı. Plakayı oluşturan ışığın dalga boyunun, gelen ışığın dalga boyuyla eşleştiği plakanın herhangi bir noktasında, izleyiciye doğru geri yansıyacaktır; diğer dalga boyları gümüş taneler tarafından emilir veya saçılır ya da plakanın arkasındaki siyah yansıma önleyici kaplama tarafından emilmek üzere emülsiyondan geçer.

Lippmann’ın işlemi, büyük ölçüde uzun pozlama süreleri gerektirdiği ve renkli baskılar yapmanın bir yolu olmadığı için ticari olarak asla yakalanmadı. Ancak renkli fotoğrafçılıkta daha fazla ilerlemeye ilham verdi. Dennis Gabor’un holografik yöntemi icat etmesinin habercisiydi

1940’larda, optik lazerin holografisinin 1960’larda.

  • Gabriel Lippmann Sorbonne laboratuvarında fizik araştırmaları için.

  • Renkler görüş açısına göre değişir.

    Gabriel Lippmann farklı aydınlatma altında görüntülendi. (A) Dağınık aydınlatma. (B) Gelen yönü, plakanın yüzeyine göre bakış yönünün ayna görüntüsü olan yönlendirilmiş ışık.

    G. Baechler ve diğerleri/Proc. Natl. Acad. Bilim, 2021

  • Kurtarma algoritması iki tarihi plakaya uygulanır. (Solda) Plakaların fotoğrafları. (Sağ) Ölçülen ve geri kazanılan spektrumlar.

    G. Baechler ve diğerleri/Proc. Natl. Acad. Bilim, 2021

    Lippmann’ın tekniği büyük ölçüde unutuldu ve fotoğraf plakaları kilitlendi müze kasalarında. Baechler ve EPFL meslektaşlarına bu orijinal plakalardan bazılarına erişim teklif edildiğinde, şansa atladılar. Modern multispektral kameralar, görünür aralıkta yüzlerce spektral örnek yakalar, ancak çoğu fotoğraf tekniği, yazarlara göre kırmızı, yeşil ve mavinin üç ölçümünü alır. Araştırmacılar, Lippmann’ın işleminin 24 ila 64 spektral numuneyi yakaladığını ve bu da onu bilinen en eski multispektral görüntüleme tekniği haline getirdiğini buldu.

    Ayrıca, “reprodüksiyon renkler göze doğru görünebilse de, bir Lippmann plakasından yansıyan tam spektrumu inceler ve orijinaliyle karşılaştırırsak, bir dizi renk fark ederiz. çoğu modern çalışmalarda bile belgelenmemiş olan tutarsızlıklar” diye yazdı yazarlar. Bozulmaları geri almanın ve orijinal girdi spektrumunu yeniden oluşturmanın mümkün olup olmadığını belirlemek için bu tutarsızlıkların doğasını daha iyi anlamak istediler. Böylece tam bir ışık spektrumunu fotoğraflamak için Lippmann plakalarını kullandılar ve bir sıvı cıva tabakası kullanmanın ışığın renklerini spektrumun kırmızı ucuna kaydırdığını keşfettiler. Yansıtıcı bir hava tabakası kullanmak renkleri tayfın mavi ucuna doğru kaydırdı.

    Anahtarın bu olduğunu kanıtladı. “Tarihi plakalarla, süreçte bilemeyeceğimiz faktörler var, ancak ışığın nasıl farklı olduğunu anladığımız için, yakalanan orijinal ışığı geri almak için bir algoritma oluşturabiliriz.” dedi Baechler

    . “Tersine çevrilebilirliği inceleyebildik, yani bir Lippmann fotoğrafı tarafından üretilen bir spektrum göz önüne alındığında, bozulmaları geri almanın ve orijinal girdi spektrumunu yeniden oluşturmanın mümkün olduğunu biliyoruz. Ellerimizi kirlettiğimizde ve tarihi kullanarak kendi plakalarımızı yaptığımızda. sürecinde, modellemenin doğru olduğunu doğrulayabildik.”

    Baechler ve diğerleri . Lippmann’ın öncü tekniğini yeniden gözden geçirmenin bir gün yeni multispektral kameralar, baskı ve ekran tasarımlarına yol açabileceğine inanıyorum. Aslında, ekip zaten bir prototip dijital Lippmann kamera oluşturdu. Araştırmacılar şu anda femtosaniye lazerlerle cam üzerine multispektral görüntüler basmayı araştırıyorlar.

    “İlke, Lippmann’ınkiyle neredeyse aynı, ancak fotokimyaya güvenmek yerine, silika gibi substratların kırılma indeksini yerel olarak değiştirmek için ultra hızlı lazerler kullanıyoruz” diye yazdılar. “Kırılma indisi değişiklikleri yansımalara yol açtığından, en azından prensipte Lippmann tarzı multispektral görüntüleri istediğimiz zaman yazdırabiliriz.”

    DOI: PNAS, 2021. 10.1073/pnas.2008819118 ().

    G. Baechler ve diğerleri/Proc. Natl. Acad. Bilim, 2021

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button