Film photographique

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Contexte

Le film photographique est un matériau chimiquement réactif qui enregistre une image fixe ou fixe lorsque le film est exposé à la lumière. En règle générale, le film est placé dans un appareil photo, et la lumière de l'image photographiée est autorisée à entrer et est focalisée et parfois agrandie ou réduite par l'objectif de l'appareil photo . Le film est exposé à l'image en ouvrant un obturateur dans le boîtier de l'appareil photo, et la combinaison de la vitesse de l'obturateur et de la vitesse du film (qui est la réactivité chimique du film) contrôle la quantité de lumière qui frappe le film. L'image est enregistrée sur le film, mais c'est une image latente ou invisible. Lorsque le film est retiré de l'appareil photo, il est développé par des processus chimiques en une image visible. Cette image visible est négative ou l'inverse en luminosité de la façon dont nos yeux voient la lumière; les parties les plus lumineuses de l'objet photographié apparaissent les plus sombres sur le négatif où le film a été le plus exposé à la lumière. L'image négative est rendue positive, ou comme nos yeux le voient, par un autre type de traitement par lequel le négatif est imprimé sur du papier sensible. Les films à inversion de couleur sont des positifs et sont utilisés pour faire des diapositives. Tous les éléments du processus - les parties de l'appareil photo, le type et les parties de l'objectif, le type de film, y compris sa chimie, le processus de développement, le processus d'impression et le type de papier - contribuent à la netteté ou la justesse de la photographie finie.

Historique

Le film a été "découvert" dans un laboratoire de chimie. En 1727, Johann Henrich Schulze, un médecin allemand, mélange de la craie, de l'argent et de l'acide nitrique dans un flacon pour fabriquer du nitrate d'argent. Lorsque la solution a été exposée au soleil, elle a changé de couleur du blanc au violet. Lorsque Schulze a collé des découpes de lettres et de chiffres à l'extérieur d'un flacon de solution fraîchement préparée et l'a exposé à la lumière, les découpes semblaient avoir été imprimées sur la solution. Bien que la découverte ait marqué la naissance de la photographie, elle n'a pas été utilisée pendant plus de 100 ans. En 1839, Louis Daguerre, un peintre français, a créé un procédé photographique dans lequel de l'iode liquide était placé sur une plaque de cuivre argenté et la plaque était exposée à la lumière. L'iode liquide était l'émulsion, ou produit chimique réactif à la lumière, et la plaque de cuivre était la base de ces photographies appelées "daguerréotypes". L'inventeur américain Samuel F.B. Morse a appris l'art de la daguerréotypie et l'a enseigné à Matthew Brady, qui a fait des images de la guerre civile qui sont précieuses à la fois comme documents historiques et repères artistiques en photographie.

La daguerréotypie était lourde à utiliser; le processus de « plaque humide » était maladroit, les appareils photo de type boîte devaient contenir les grandes plaques et les photographies finies étaient de la taille des plaques. Pendant que Daguerre développait son procédé, William Henry Fox Talbot, un archéologue anglais, créa son propre procédé appelé « calotype », signifiant « belle image » en 1841. Talbot enduit une base de papier d'une émulsion d'iodure d'argent et produit un négatif par un processus de développement. Le calotype ressemble davantage au processus cinématographique et photographique d'aujourd'hui, et l'étape intermédiaire résultant en un négatif a permis de faire plus d'un tirage.

La flexibilité de la photographie s'est encore améliorée en 1871 lorsque R.L. Maddox a inventé le procédé de la « plaque sèche ». Gélatine fabriqué à partir d'os et de peaux d'animaux a été utilisé pour revêtir des plaques de verre, et de l'iodure d'argent a été précipité à l'intérieur de la couche de gélatine. Les plaques et leur gelée séchée pouvaient être exposées, puis la photographie pourrait être développée plus tard en remouillant la gélatine. La procédure compliquée de fabrication de la plaque, de son exposition et de son traitement en photographie finie a été divisée en plusieurs parties qui ont facilité le travail du photographe et ont fait de la photographie et du traitement des photos une industrie de fabrication.

George Eastman a combiné la base de papier du calotype de Talbot avec l'émulsion gélatineuse de nitrate d'argent du processus de Maddox pour inventer le film flexible en rouleau en 1884. Eastman a rapidement fait la transition vers un film transparent en plastique émulsionné en 1889, soit un an après son entreprise a présenté le premier appareil photo Kodak. Ces développements ont fait de la photographie une pratique simple, compacte et portable qui est maintenant le passe-temps le plus populaire aux États-Unis.

Matières premières

Un rouleau de film se compose de l'émulsion et de la base qui composent le film lui-même, de la cassette ou cartouche et de l'emballage de protection extérieur. Les matériaux utilisés pour fabriquer l'émulsion sont l'argent, l'acide nitrique et la gélatine. La base est constituée de cellulose et de solvants qui sont mélangés pour former un fluide épais appelé dope. Le film qui est emballé dans une cassette (un film de 35 millimètres est généralement emballé de cette façon) nécessite une bobine métallique, la cartouche métallique protectrice et des bandes de plastique à l'ouverture de la cartouche où le film sort. Les autres formats de film, y compris le film Polaroid, sont protégés de la lumière et de l'air par des cartouches ou des packs en plastique. L'emballage extérieur, qui varie selon les produits en film, est composé de papier doublé d'aluminium, de plastique et de cartons minces. L'emballage extérieur est également isolant et protège le film de l'exposition à la lumière, à la chaleur et à l'air.

Le processus de fabrication

Base

• 1 Pour la plupart des films, la base sur laquelle se fixe l'émulsion photosensible est constituée d'acétate de cellulose, qui est de la pulpe de bois ou des linters de coton (fibres courtes de graines de coton) mélangées à de l'acétate pour former un sirop. Des pastilles solides d'acétate de cellulose précipitent ou se séparent du sirop et sont lavées et séchées. Les pastilles sont dissoutes dans des solvants pour former la pâte transparente, semblable à du miel. La drogue est étalée en une feuille mince et uniforme sur une roue de deux étages de diamètre. La roue est plaquée de chrome pour une finition lisse, et elle tourne lentement. Les solvants contenus dans la dope se volatilisent ou s'évaporent lorsque la roue tourne. Le processus ressemble beaucoup à l'application et au séchage du vernis à ongles. La base restante est une mince feuille de plastique d'une épaisseur uniforme mesurée en dix millièmes de pouce. Lorsqu'elle est sèche, la base est retiré de la roue et enroulé sur des bobines de 54 pouces (137 cm) de diamètre.

Émulsion

• 2 L'argent est l'ingrédient principal de l'émulsion. Les lingots d'argent pur sont reçus à l'usine de fabrication en barres qui sont vérifiées en fonction du poids et du numéro de série. Les barres sont dissoutes dans une solution forte d'acide nitrique et le processus dégage de la chaleur. Une fois que l'acide a complètement dissous l'argent, la solution est agitée constamment et refroidie. Le refroidissement provoque la croissance de cristaux de nitrate d'argent, tout comme les cristaux de sel dans l'eau. Les cristaux sont mouillés d'eau qui se sépare également. Les cristaux sont retirés de la solution et tourbillonnés dans des centrifugeuses avec des ouvertures en forme de tamis pour éliminer l'eau et garder les cristaux purs. À ce stade du processus, les solutions chimiques sont sensibles à la lumière, de sorte que les autres processus de fabrication sont terminés dans l'obscurité.
• 3 Pendant ce temps, la gélatine a été fabriquée à partir d'eau distillée et traitée avec des produits chimiques tels que l'iodure de potassium et le bromure de potassium. La gélatine sert de liant pour retenir les cristaux de nitrate d'argent, et aussi pour les fixer à la base. La gélatine et les produits chimiques sont mélangés dans des cuiseurs recouverts d'argent afin que l'émulsion reste pure. Au fur et à mesure que le mélange refroidit, les sels d'halogénure d'argent (combinaisons chimiques d'argent, d'iodure et de bromure) se forment sous forme de fins cristaux qui restent en suspension dans la gélatine pour former l'émulsion.

Processus de revêtement

• 4 L'émulsion est pompée à travers un système de canalisation jusqu'à une « allée de revêtement », une immense zone de travail pouvant mesurer 200 pieds (61 m) de large et cinq étages de haut. La zone doit être impeccablement propre et sans poussière, et les opérations des machines de revêtement au rouleau sont contrôlées par des tableaux de panneaux de commande dans le processus entièrement automatisé. Les machines enduisent des quantités précises d'émulsion en couches micro-fines sur les larges bandes de base en plastique; une seule couche d'émulsion séchée peut avoir six cent millièmes de pouce d'épaisseur. Des couches successives de trois émulsions sont appliquées sur la base pour fabriquer un film de couleur, et chaque couche d'émulsion a ses propres produits chimiques chromogènes appelés colorants liés. Les trois couches d'émulsion du film couleur réagissent à la lumière bleue, verte et rouge, de sorte que chaque photographie est une triple image latente avec la gamme de couleurs en sandwich reproduite par traitement. Les bandes de base enduite d'émulsion (maintenant le film) sont coupées en largeurs progressivement plus étroites, perforées pour que le film puisse être avancé dans l'appareil photo et enroulé, à l'exception des films instantanés et des films en feuille qui sont emballés à plat.

Emballage

• 5 Le film est conditionné en cartouches, cassettes, rouleaux, paquets instantanés ou feuilles. Les cartouches sont utilisées dans certains types d'appareils photo et comprennent une bobine réceptrice intégrée afin que le film exposé et la cartouche soient retirés en un seul bloc. Les cassettes sont conçues pour les appareils photo qui utilisent des films au format 35 millimètres. Ils se composent d'une bobine enfermée dans une gaine métallique. La languette du film est tirée sur la plaque de pression à l'arrière de l'appareil photo jusqu'à une bobine réceptrice intégrée à l'appareil photo. Lorsque le film est terminé, il est enroulé sur la bobine dans la cassette et l'unité est retirée. Les films en rouleau sont constitués d'un film sur support papier qui est emballé sur une bobine comme celle de l'appareil photo. Le film est enroulé sur la bobine de l'appareil photo, et cette bobine et le film sont retirés. La bobine sur laquelle le film a été emballé à l'origine peut ensuite être déplacée vers le côté de réception de l'appareil photo et un nouveau rouleau inséré. Les packs pour appareils photo instantanés contiennent 8 à 12 feuilles qui sont éjectées individuellement après chaque prise de vue. Le film en feuille est utilisé pour des applications spécialisées comme le film radiographique.

  Les cartouches en plastique pour film de type cartouche sont fabriquées par moulage par injection, dans lequel un plastique de type fluide est injecté mécaniquement dans des formes ou des moules. Ceux-ci sont durcis, démoulés, taillés et lissés. Le film enroulé est ensuite placé dans les cartouches et scellé. Les bidons métalliques sont imprimés à l'extérieur, coupés à la forme et à la taille, rognés et lissés, et bordés de plastique protecteur. Le métal est façonné autour des bobines de film. Des boîtes et des capuchons en plastique sont également fabriqués pour les boîtes de film, tout comme d'autres types d'emballages extérieurs tels que les sachets en papier doublés de papier d'aluminium et les cartons extérieurs. Les emballages sont datés, emballés sous film plastique en quantités appropriées à la vente, emballés dans des conteneurs en carton pour l'expédition et stockés dans des salles climatisées en attendant l'expédition.

Contrôle qualité

Dans toutes les phases de fabrication, le film photographique est extrêmement sensible à la lumière, à la chaleur, à la poussière et aux impuretés. Le flux d'air dans les salles de fabrication de films est lavé et filtré. La température et l'humidité sont soigneusement régulées. Les salles de production sont nettoyées quotidiennement et les travailleurs de l'usine portent des vêtements de protection et pénètrent dans les zones de travail sensibles par des douches d'air qui nettoient le personnel de la poussière et des contaminants. Chaque étape de fabrication est soigneusement inspectée et contrôlée. Par exemple, la roue chromée sur laquelle la base est formée est inspectée pour conserver une finition semblable à un miroir, car de minuscules imperfections affecteront la qualité du film. Enfin, des échantillons de film sont prélevés sur les lots terminés et soumis à de nombreux tests, dont la prise de photographies avec les échantillons.

Sous-produits/Déchets

Les travailleurs de l'usine et l'environnement doivent également être protégés des produits chimiques dangereux, des fumées et des déchets qui peuvent être générés au cours du processus. Les vêtements de protection gardent le produit propre et isolent les travailleurs d'éventuels contaminants. L'air rejeté à l'extérieur est également filtré et surveillé. Un recyclage intensif est effectué, non seulement pour protéger l'environnement, mais également pour récupérer des matériaux précieux tels que l'argent pour la purification et la réutilisation. L'industrie du film photographique a également été parmi les premières à utiliser avec succès l'incinération pour brûler efficacement les déchets et contrôler les émissions.

Le futur

Les fabricants de films améliorent continuellement la qualité des films afin que les photographies soient plus nettes, les couleurs plus vraies, le grain réduit et la vitesse du film améliorée. Plusieurs nouveaux films d'appareil photo utilisent la technologie d'émulsion "T-grain", dans laquelle la structure moléculaire des cristaux d'halogénure d'argent est modifiée pour créer des grains d'argent en forme de minuscules comprimés. La forme plate les aide à collecter efficacement la lumière, de sorte que des photographies plus nettes sont produites à partir de films à haute vitesse. Cette technologie profite également à l'environnement car moins de produits chimiques sont nécessaires pour le traitement du film, et la possibilité pour les produits chimiques de pénétrer dans l'environnement est réduite.

La prochaine avancée en photographie ne nécessite pas du tout de pellicule; l'appareil photo sans film stocke les photographies numériquement sans aucun film. Les appareils photo numériques transfèrent électroniquement les images aux ordinateurs qui peuvent ensuite imprimer les images.