La photographie
Histoire de la photographie
• 400 av. J.C. Aristote découvre que la lumière du jour qui pénètre par un trou dans une pièce obscure, projette une image inversée sur le mur faisant face à cet orifice.
• 1515 Léonard de Vinci décrit la "camera obscura" en tant que machine à dessiner.
• 1829 Joseph Nicéphore Niepce réalise les premières héliographies.
Il utilide du chlorure d'argent qui noircit lentement quand il est exposé à la lumière:
Formule du chlorure d'argent: ...
• 1832, Jacques Daguerre développe les premiers daguerrotypes.Il utilise des plaques de cuivre recouvertes d'argent et impregnées de d'iode et de brome. La couche photosensible est l'iodure et le bromure d'argent formé par réaction de l'argent avec l'iode et le brome:
Equations: ...
...
.
• 1833, William Henry Fox Talbot produit les premiers négatifs sur papier.
Principe de la daguerrotypie
Les plaques de cuivres recouvertes d'argent étaient fournies par l'industrie. Elles résultaient d'une réaction d'oxydo-réduction qui se produisait quand on plongeait les plaques de cuivre dans une solution de nitrate d'argent:
Equations: ...
...
...
Ces plaques étaient polies avec une toile imbibée d'alcool et de sable très fin
Plus tard on effectuait le polissage à la machine
Dans la chambre noire, les plaques étaient exposées successivement à des vapeurs d'iode, de brome, puis d'iode
Voici l'aspect des récipients servant à faire la couche photosensible
Ensuite les plaques étaient exposées au fond d'une "camera obscura"
Les halogénures d'argent formaient de l'argent à l'endroit exposé:
Equations: ...
...
Les plaques étaient ensuite renversées sur un récipient en fer renfermant de faibles quantités de mercure chauffé. L'argent formé s'amalgamait au mercure et au cuivre (alliage liquide)
Les plaques étaient ensuite nettoyées avec le thiosulfate de sodium qui enlevait les halogénures en formant des complexes dithiosulfato solubles:
Equations: ...
...
Le daguerrotype était ensuite séché rapidement sur flamme
Principe de la photographie en noir et blanc
a) le film: Sur un support flexible quelconque (acétate de cellulose, celluloïde.... ) on étend à l'abri de la lumière une couche de bromure d'argent et de gélatine.
b) l'exposition: Pendant le court instant qu'est pris la photo, quelques ions argent sont réduits par des e- provenant de Br- en atomes d'argent à l'endroit où tombe la lumière.
Equation:...
c) la révélation: L'hydroquinone ( révélateur ) est oxydée en quinone en milieu basique:
OH
OH
+ 2 OH-
O O
+ 2 e + 2H2O
Autour des quelques atomes d'argent ( peu nombreux ) formés par la lumière, elle réduit d'autres atomes d'argent en formant des grains noirs d'autant plus gros que le papier photographique est plus sensible.
Camera de Fox Talbot 1835
Complétez les équations de réduction du bromure d'argent par l'hydroquinone:
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d) fixation: Le bromure d'argent dissous dans la gélatine est resté aux endroits où la lumière n'est pas tombée. On l'enlève à l'aide d'un fixateur, le thiosulfate de sodium, qui le transforme en
dithiosulfatoargentate de sodium soluble ( ion dithiosulfatoargentate : [Ag(S2O32-
)2 ]-) dans l'eau. On peut donc le verser avec la gélatine dissoute, tandis que l'argent réduit reste sur le film.
Ecrire l'équation de la "dissolution" du bromure d'argent:
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grains d'argent formés pendant le développement
Principe de la photographie en couleur
a) couleurs primaires additives (RGB):
En projetant de la lumière
- verte et rouge sur un écran, on obtient une image jaune
- verte et bleue sur un écran, on obtient une image cyane
- rouge et bleue sur un écran, on obtient une image magenta
- verte, rouge et bleue sur un écran, on obtient une image blanche
Toutes les teintes intermédiaires perçues par l'oeil proviennent de réglages d'intensité différentes des lumières projetées
b) Principe de la photographie additive (principe non utilisé actuellement sauf dans la télé couleur)
Une même image est photographiée trois fois (simultanément) en noir et blanc avec des filtres de couleur laissant passer le rouge, le bleu ou le vert.
On fait ensuite passer de la lumière rouge, bleue ou verte à travers les trois diapositives noir et blancs obtenues précédemment.
Les trois faisceaux de lumière se rejoignent pour reconstituer l'image en couleurs sur un écran blanc.
Avantages : On n'a pas besoin de supports colorés.
Désavantages: Il est compliqué de prendre la même image simultanément trois fois à travers trois filtres différents.
c) couleurs primaires soustractives (CMY):
En faisant absorber de la lumière blanche - par des filtres jaune et magenta, il reste
une image rouge
- par des filtres jaune et cyan, il reste une image verte
- par des filtres magenta et cyan, il reste une image bleue
- par des filtres magenta, cyan et jaunes, on obtient du noir
Toutes les teintes intermédiaires perçues par l'oeil proviennent de réglages d'intensité différentes des lumières transmises par les filtres.
d) Principe de la photographie soustractive
Une diapositive est formée de trois filtres superposés dans les trois couleurs
précitées:
Un film couleur est formé de trois couches de couleur superposées absorbant la lumière dans les trois couleurs précitées:
e) Technique de la photographie soustractive:
f) Principe chimique de la photo couleur
AgX* sont les premiers atomes d'argent activés formés par incidence de la lumière sur un halogénure d'argent
Les couches sensitives au bleu, rouge et vert renferment outre les halogénures d'argent des substances chimiques que nous allons appeler provisoirement B, R, et V
Le développeur noir et blanc est l'hydroquinone. Elle forme à partir de AgX* une plage d'argent Ag0 tout en se transformant en quinone incolore.
Le développeur couleur est une paraphénylènediamine (voir après ) . Elle forme à partir de AgX* une plage d'argent et une substance que nous désignerons
provisoirement par P.
P peut s'associer à B, R ou V pour former des substances colorées PB (jaune), PR (magenta) ou PV (cyane) et le tour est joué à condition d'éliminer
- l'argent métal ( qui possède une couleur sombre) par oxydation en Ag+ avec le dichromate de potassium et
- les AgX en les complexant par le thiosulfate.
g) Détails chimiques (voir chimie organique en première)
