«Предлагая желатин в качестве носителя для светочувствительных солей серебра, автор осознаёт, что результаты, представленные ниже, далеко не столь совершенны, как хотелось бы; однако он надеется, что идея будет подхвачена другими, чьи усилия доведут начатое до того практического совершенства, которого оно, по его убеждению, заслуживает».
– Ричард Лич Мэддокс, British Journal of Photography, 8 сентября 1871 года
Первая часть разбирала мокрый коллодионный процесс — изобретение Фредерика Скотта Арчера, которое привязывало фотографа к переносной тёмной комнате и отводило не более пятнадцати минут между покрытием пластины и проявлением. Вторая часть рассказывает о революции, которая сняла эти ограничения: желатиносеребряный процесс заменил коллодий желатином, влажную пластину — сухой и превратил громоздкий профессиональный инструмент в лёгкую камеру для каждого.
Здесь прослежен путь желатиновой фотографии: заметка английского врача в 1871 году, химические реакции на каждой стадии приготовления эмульсии — осаждение кристаллов галогенида серебра, физическое и химическое созревание, спектральная сенсибилизация красителями. Разобраны новые органические проявители — гидрохинон, метол и их сверхаддитивная комбинация. Отдельно описан переход к гибкой нитроцеллюлозной и ацетатной плёнке — без этого перехода массовая фотография XX века не состоялась бы.
Главное достоинство мокрого коллодионного негатива совпадало с главным недостатком. Пока коллодионная плёнка оставалась влажной, кристаллы галогенида серебра двигались в набухшей матрице нитроцеллюлозы, и пластина сохраняла светочувствительность. Как только эфир и спирт испарялись, коллодий твердел, ионный транспорт останавливался — пластина теряла чувствительность.
Фотограф, работая в поле, нёс с собой палатку или фургон, набор склянок с реактивами, серебряную ванну, дистиллированную воду и запас стеклянных пластин. Каждый снимок требовал полного цикла: покрытие, сенсибилизация, экспозиция, проявление — без перерыва и промедления.
Стремление избавиться от этого ограничения породило семейство «сухих коллодионных» методов. Уже в 1855 году Жан-Мари Топено предложил покрывать коллодионную пластину слоем альбумина, чтобы сохранить влагу. Другие экспериментаторы добавляли в коллодий мёд, пиво, чай, таннин, отвар овсяных хлопьев и настой лишайника — всё ради того, чтобы замедлить высыхание.
Удачнее прочих оказался таннинный процесс: ещё влажную пластину пропитывали раствором таннина и высушивали. Такая пластина хранилась неделями, но уступала свежей мокрой в чувствительности в десять–двадцать раз, поэтому годилась только для пейзажной съёмки и архитектуры. Фотография нуждалась в принципиально ином связующем веществе — таком, которое удерживало бы кристаллы галогенидов серебра чувствительными неограниченно долго.
Такое решение предложил человек без профессионального фотографического или химического образования. Ричард Лич Мэддокс, 1816 года рождения, врач из Бата (графство Сомерсет), увлекался микрофотографией — съёмкой микроскопических препаратов. Работа с мокрым коллодием заставляла вдыхать пары диэтилового эфира, и Мэддокс, с его слабым здоровьем, страдал хроническим раздражением дыхательных путей. Желание найти замену эфиросодержащему коллодию привело к эксперименту, результаты которого Мэддокс опубликовал 8 сентября 1871 года в British Journal of Photography — короткой заметкой, почти извиняющейся по тону.
Мэддокс предложил заменить коллодий желатином — белковым веществом, которое получают кипячением костей, шкур и соединительной ткани животных. Мэддокс растворил желатин в тёплой воде, добавил бромид кадмия, затем — нитрат серебра. Бромосеребряную эмульсию нанёс на стеклянную пластину и высушил. Результат далёк от идеала: эмульсия оказалась медленнее мокрого коллодия, зернистой и неравномерной. Однако принцип подтвердился: желатин удерживал кристаллы бромида серебра чувствительными даже после полного высыхания, и пластину можно было приготовить за дни или недели до съёмки.
Как и Фредерик Скотт Арчер, Мэддокс не запатентовал изобретение и не заработал на нём. Только в 1901 году, когда Мэддоксу исполнилось восемьдесят пять лет, Королевское фотографическое общество присудило ему медаль Прогресса. Практикующие фотографы собрали по подписке небольшую денежную сумму, правительство назначило скромную пенсию. Мэддокс скончался в Саутгемптоне в 1902 году — почти забытым, как и Арчер до него.
Чтобы понять, почему именно желатин совершил переворот, нужно обратиться к его физико-химическим свойствам. Желатин — смесь полипептидов, которые образуются при частичном гидролизе коллагена, основного структурного белка соединительной ткани животных. Желатин отличается от коллодия — раствора нитроцеллюлозы в эфире и спирте — рядом критически важных качеств.
Во-первых, желатин обратимо переходит между раствором (золем) и гелем. При нагревании выше 35–40 °C желатин представляет собой вязкую жидкость, при охлаждении ниже 25–30 °C — застывает в упругий студень, который держит форму и удерживает воду. Это свойство позволяет проводить все стадии приготовления эмульсии при умеренном нагревании — в жидкой фазе, где реагенты свободно диффундируют и кристаллы растут, — а затем фиксировать результат охлаждением: гель запирает микрокристаллы галогенида серебра в трёхмерной белковой матрице, сохраняя их положение и размер.
Во-вторых, высохший желатиновый слой набухает в воде, но не растворяется при температурах ниже 30 °C. Проявитель, фиксаж и промывочная вода проникают внутрь эмульсии, взаимодействуют с кристаллами серебра и выносят продукты реакции, не разрушая самого слоя. Коллодий, напротив, в водных растворах не набухает. В мокром процессе проявитель воздействовал только на поверхность плёнки и работал через свободный нитрат серебра, оставшийся на пластине после сенсибилизации — физическое проявление. В желатине же проявляющий агент проникает непосредственно к кристаллам и восстанавливает их изнутри — химическое проявление.
В-третьих — и это важнейшее из всех свойств — желатин содержит следовые количества серосодержащих соединений, унаследованных от аминокислот исходного коллагена: метионина и цистина. Эти примеси, измеряемые микрограммами на грамм, играют решающую роль в явлении, которое позднее получило название химической сенсибилизации. К ней мы вернёмся при обсуждении «созревания», открытого Беннеттом.
В-четвёртых, поверхность кристаллов галогенида серебра внутри желатиновой матрицы способна адсорбировать молекулы органических красителей — в коллодионной среде это невозможно. Именно это свойство открыло путь к спектральной сенсибилизации — расширению чувствительности фотоматериалов за пределы синей и ультрафиолетовой зон.
Заметка Мэддокса, по собственному признанию автора, представляла собой не более чем приглашение к эксперименту. Приглашение приняли. В 1873 году Джон Бёрджесс наладил первый коммерческий выпуск желатиносеребряной эмульсии и продавал её фотографам во флаконах. В том же году Ричард Кеннетт предложил высушивать эмульсию в форме тонких хрупких листов — «пелликулы»: фотограф растворял их в тёплой воде и самостоятельно наносил на пластину. Однако и эмульсия Бёрджесса, и пелликула Кеннетта работали медленно — не быстрее лучших сухих коллодионных пластин и заметно медленнее мокрого процесса.
Перелом наступил в 1878 году. Чарльз Харпер Беннетт, английский фотограф-практик, опубликовал в British Journal of Photography результаты простого, но судьбоносного опыта. Беннетт обнаружил: если выдержать желатиносеребряную эмульсию при температуре около 32 °C на протяжении нескольких суток перед нанесением на пластину, чувствительность возрастает в десятки раз. Эмульсия становилась настолько быстрой, что экспозиции сокращались до долей секунды в солнечном свете.
Это открытие — позднее названное физическим созреванием (ripening) — превратило желатиновую пластину из лабораторного курьёза в практический фотоматериал, превосходящий мокрый коллодий по всем параметрам. Чувствительность мокрого коллодия составляла порядка ISO 1–3; зрелые эмульсии Беннетта достигали ISO 10–25 и выше — выигрыш минимум на порядок.
Как и Арчер, как и Мэддокс, Беннетт опубликовал результаты безвозмездно. История сухой пластины — это история трёх щедрых дарителей: каждый мог бы обогатиться, но предпочёл отдать знание миру.
Теперь — к химии. Процесс изготовления желатиновой эмульсии, сложившийся к 1880-м годам и сохранившийся в основе до XXI века, состоит из шести стадий: эмульсификация (осаждение), физическое созревание, промывка, химическое созревание, введение добавок и полив на подложку.
Первая стадия — эмульсификация: осаждение микрокристаллов галогенида серебра в толще желатинового раствора. В подогретый пяти-десятипроцентный раствор желатина вводят галогенидную соль — бромид калия, часто с небольшой добавкой йодида калия для повышения чувствительности. Затем медленно, при интенсивном перемешивании, приливают раствор нитрата серебра. Протекает реакция двойного обмена, и осаждаются нерастворимые микрокристаллы галогенида серебра
При наличии йодида калия параллельно идёт:
Кристаллы AgBr и AgI, зарождаясь в толще желатинового раствора, немедленно обволакиваются молекулами белка. Белок адсорбируется на поверхности кристаллов и препятствует неконтролируемому слипанию — коагуляции. Желатин, таким образом, работает как защитный коллоид: ограничивает рост кристаллов и предотвращает образование крупных агломератов. Коллодий такой функции выполнять не способен.
Условия эмульсификации — температура, концентрация реагентов, скорость приливания нитрата серебра, интенсивность перемешивания, избыток бромида — определяют начальный размер, форму и распределение кристаллов. Эти параметры задают чувствительность, зернистость и контраст будущего фотоматериала. Типичный негативный материал содержит кристаллы AgBr размером 0,2–2 микрометра; позитивная (печатная) бумага — значительно более мелкие, порядка 0,1–0,5 микрометра.
Вторая стадия — физическое созревание (первое созревание). После завершения осаждения эмульсию выдерживают при повышенной температуре — 40–70 °C — на протяжении минут или часов. На этой стадии протекает оствальдовское созревание, описанное немецким физико-химиком Вильгельмом Оствальдом. Мелкие кристаллы обладают большей удельной поверхностной энергией и, следовательно, большей растворимостью: они постепенно растворяются. Высвободившиеся ионы серебра и бромида переносятся через желатиновую среду и осаждаются на поверхности более крупных кристаллов, которые растут за счёт мелких.
Суммарный эффект — увеличение среднего размера зёрен при уменьшении их общего числа. Крупные кристаллы захватывают больше фотонов и эффективнее формируют скрытое изображение, поэтому чувствительность эмульсии возрастает. Одновременно растёт зернистость: крупнозернистая эмульсия быстра, но даёт менее резкое изображение; мелкозернистая — медленна, но безупречно детализирована. Управление балансом между скоростью и зерном через режим физического созревания составляет одну из ключевых задач эмульсионного производства.
Именно это физическое созревание неосознанно запустил Беннетт, когда выдерживал свою эмульсию при 32 °C несколько суток: длительный нагрев позволил кристаллам AgBr укрупниться и одновременно подвергнуться воздействию серосодержащих примесей желатина — химическому созреванию. Двойной эффект — физическое плюс химическое созревание — объясняет тот скачок чувствительности, который потряс фотографическое сообщество в 1878 году.
Третья стадия — промывка. По завершении физического созревания эмульсию охлаждают до 10–15 °C, и гель застывает. Застывшую массу продавливают через перфорированную пластину или нарезают на продолговатые кусочки — «червяки» (noodles). Червяки помещают в ёмкость с холодной проточной водой и выдерживают несколько часов, многократно меняя воду.
Растворимые побочные продукты осаждения — нитрат калия KNO₃, избыток бромида калия и прочие соли — диффундируют из набухшего геля в воду и вымываются. Нерастворимые кристаллы AgBr остаются внутри желатиновой матрицы. Промывка критически важна: остаточный KNO₃ вызывает кристаллизацию при сушке, избыток KBr подавляет чувствительность, а следы нитрата серебра приводят к вуали — самопроизвольному потемнению неэкспонированных участков.
Четвёртая стадия — химическое созревание (второе созревание) — превращает промытую эмульсию из посредственно чувствительной в высокочувствительную. Промытые червяки расплавляют при 40–50 °C и выдерживают при контролируемой температуре строго определённое время. На этом этапе следовые количества серосодержащих соединений желатина — тиосульфат-ионы S₂O₃²⁻, тиоэфирные группы метионина, дисульфидные мостики цистина — реагируют с ионами серебра на поверхности кристаллов AgBr и формируют мельчайшие скопления сульфида серебра Ag₂S. Для наиболее активного компонента — тиосульфат-иона — суммарный процесс можно упрощённо записать так:
В действительности механизм включает несколько промежуточных стадий: образование комплекса тиосульфатоаргентата, его термическое разложение с выделением элементарной серы, взаимодействие серы с ионами серебра на поверхности кристалла. Конечный результат неизменен: субмикроскопические «пятна» Ag₂S на поверхности кристалла AgBr.
Почему эти пятна столь важны? Скопления Ag₂S работают как электронные ловушки — центры чувствительности. Как описано в первой части, при поглощении фотона кристаллом AgBr высвобождается фотоэлектрон. Он мигрирует к ловушке и восстанавливает ближайший ион Ag⁺ до атома металлического серебра Ag⁰, формируя центр скрытого изображения. Кристалл без сернистых ловушек формирует скрытое изображение неэффективно: фотоэлектроны рекомбинируют с положительными дырками, не успев восстановить достаточное число ионов серебра. Кристалл с оптимальным числом сернистых центров направляет фотоэлектроны в нужные точки, и чувствительность возрастает многократно.
В XX веке к сернистой сенсибилизации добавилась золотая: в расплавленную эмульсию вводили ничтожное количество тетрахлороаурата(III) водорода HAuCl₄. Атомы золота осаждались рядом с сернистыми центрами и образовывали смешанные ловушки Au/Ag₂S — ещё более эффективные для захвата фотоэлектронов. Комбинированная серно-золотая сенсибилизация стала стандартом промышленного производства XX века и позволила довести чувствительность негативных плёнок до ISO 400, 800 и выше — на два-три порядка больше, чем у мокрого коллодия.
Пятая стадия — введение добавок. Сюда входят спектральные сенсибилизаторы-красители (о них речь пойдёт отдельно), дубители для упрочнения желатинового слоя (формальдегид, хромовые квасцы), смачиватели-сурфактанты для равномерного полива и антивуалирующие вещества (бензотриазол, бензимидазол) для подавления вуали. Каждая добавка — предмет отдельного исследования; вместе они превращают эмульсию из лабораторного продукта в стабильный фотоматериал с предсказуемыми характеристиками.
Шестая стадия — полив и сушка. Готовую эмульсию подогревают до жидкого состояния (около 40 °C) и равномерно наносят на подложку — стеклянную пластину или, позднее, гибкую плёнку. В промышленном производстве для полива использовали щелевые экструдеры, которые обеспечивали строгую равномерность толщины слоя. В ранних мастерских эмульсию просто наливали на подогретую пластину и распределяли покачиванием — тем же движением, каким наносили коллодий.
После нанесения пластину охлаждали для застывания геля и сушили в потоке очищенного воздуха при контролируемой влажности. Высушенную пластину упаковывали в светонепроницаемую обёртку. Такая пластина хранилась месяцами и даже годами — немыслимая роскошь для фотографа, привыкшего к пятнадцатиминутному окну мокрого коллодия.
Как подробно обосновано в первой части, мокрый коллодий и ранние желатиновые эмульсии без спектральных сенсибилизаторов чувствительны только к синему и ультрафиолетовому свету. Причина — в зонной структуре галогенидов серебра: ширина запрещённой зоны AgBr составляет около 2,7 эВ, что соответствует длине волны приблизительно 460 нм — граница синей и голубой областей спектра. Фотоны с меньшей энергией — зелёные, жёлтые, красные — не способны возбудить электрон из валентной зоны в зону проводимости и не создают скрытого изображения. Голубое небо на таком фотоматериале воспроизводится почти белым, красные и жёлтые предметы — неестественно тёмными, зелёная листва — значительно темнее, чем видит человеческий глаз.
Решение этой проблемы нашёл Герман Вильгельм Фогель — немецкий физик, химик и фотограф, профессор Берлинской промышленной академии (впоследствии Высшей политехнической школы в Шарлоттенбурге). В 1873 году, испытывая различные коммерческие коллодионные пластины, Фогель обнаружил, что пластины одного производителя обладали аномально расширенной чувствительностью: они реагировали не только на синий, но и на зелёный свет. Расследование показало: причиной стала примесь жёлтого красителя кораллина, случайно попавшая в эмульсию при производстве.
Фогель провёл систематические эксперименты и установил общий принцип: различные красители, адсорбируясь на поверхности кристаллов галогенида серебра, расширяют спектральную чувствительность эмульсии именно в ту область длин волн, которую поглощает сам краситель. Открытие, опубликованное в 1873 году, стало одним из фундаментальных вкладов в фотографическую науку.
Механизм спектральной сенсибилизации, полностью осмысленный лишь в XX веке, сводится к четырём элементарным стадиям. Молекула красителя (Dye), адсорбированная на поверхности кристалла AgBr, поглощает фотон — например, зелёного света — и переходит в электронно-возбуждённое состояние:
Возбуждённый краситель инжектирует электрон в зону проводимости кристалла AgBr:
Инжектированный электрон следует обычным путём Гёрни – Мотта, описанным в первой части: мигрирует к центру чувствительности (скоплению Ag2S и восстанавливает межузельный ион серебра:
Окисленная форма красителя Dye+ регенерируется, принимая электрон от галогенид-иона кристаллической решётки:
Таким образом, краситель действует как молекулярная антенна-посредник: улавливает фотоны в той области спектра, которая недоступна самому галогениду серебра, и передаёт их энергию кристаллу в форме электрона. Краситель при этом формально не расходуется — работает каталитически, хотя на практике часть молекул разрушается побочными фотохимическими реакциями.
Открытие Фогеля имело одно критическое ограничение: в коллодионной матрице адсорбция красителей на поверхности кристаллов протекала плохо — нитроцеллюлоза препятствовала контакту молекул красителя с кристаллами. Полный потенциал спектральной сенсибилизации раскрылся только с переходом на желатиновые эмульсии, где молекулы красителя свободно диффундировали через набухший гель и прочно адсорбировались на гранях кристаллов AgBr. Это составляло ещё одно фундаментальное преимущество желатина над коллодием — преимущество, осознанное в полной мере лишь десятилетиями позже.
Открытие Фогеля привело к появлению двух новых классов фотоматериалов, которые разительно превосходили все предшественники в точности тональной передачи.
Ортохроматические эмульсии, коммерчески доступные с начала 1880-х годов, содержали красители-сенсибилизаторы — эритрозин, эозин и другие производные флуоресцеина. Эти красители расширяли чувствительность до зелёно-жёлтой области спектра, приблизительно до 590 нм. Зелёная листва, жёлтые цветы, телесные тона — всё это впервые воспроизводилось с близкой к естественной тональностью. Однако ортохроматические материалы оставались слепы к красному: красные предметы по-прежнему выглядели почти чёрными, а красные губы на портретах — неестественно тёмными. Практическое преимущество ортохроматики: с ней можно было работать при красном безопасном освещении — красный свет не засвечивал эмульсию.
Панхроматические эмульсии, чувствительные ко всему видимому спектру — от фиолетового до тёмно-красного, — потребовали иного класса красителей. В 1906 году английская фирма Wratten & Wainwright выпустила первые коммерческие панхроматические пластины, сенсибилизированные пинацианолом — цианиновым красителем, который поглощает в красной области спектра. В 1912 году фирму приобрёл Eastman Kodak. Один из сотрудников фирмы, Чарльз Эдвард Кеннет Мис, стал первым директором исследовательских лабораторий Kodak и посвятил карьеру совершенствованию панхроматических эмульсий.
Панхроматические пластины и плёнки воспроизводили все цвета с правильными тональными соотношениями, однако требовали обработки в полной темноте — ни один безопасный фильтр не мог пропустить свет, не засвечивающий эмульсию. Панхроматическая чувствительность стала предпосылкой для всех последующих систем цветной фотографии: автохрома Люмьеров (1907), упомянутого в первой части, трёхслойных субтрактивных плёнок Kodachrome (1935) и Agfacolor (1936).
Переход к желатиновой сухой пластине потребовал фундаментально пересмотреть химию проявления. Как описано в первой части, мокрый коллодионный негатив проявляется физически: пластина после серебряной ванны несёт на себе избыток свободного нитрата серебра; сульфат железа(II) из кислого проявителя восстанавливает ионы серебра из этого избытка, и атомы металлического серебра осаждаются на центрах скрытого изображения из раствора — извне.
На сухой желатиновой пластине свободного нитрата серебра нет: всё серебро связано в кристаллах AgBr и AgI внутри желатиновой матрицы. Проявитель должен восстанавливать ионы серебра непосредственно внутри кристаллической решётки экспонированного зерна — это химическое, или прямое, проявление, принципиально иной механизм.
Химическое проявление требует органических восстановителей, работающих в щелочной среде. В отличие от кислого железного проявителя мокрого коллодия (сульфат железа(II) плюс уксусная кислота), проявители для желатиновых эмульсий содержат четыре основных компонента.
Проявляющее вещество — органический восстановитель, который отдаёт электроны ионам серебра. Сохраняющее вещество (консервант) — сульфит натрия Na₂SO₃, который предотвращает окисление проявляющего вещества кислородом воздуха. Ускоритель — щёлочь (карбонат натрия Na₂CO₃, гидроксид натрия NaOH или бура Na₂B₄O₇), которая создаёт щелочную среду для работы проявляющего вещества. Противовуалирующий агент — бромид калия KBr, который подавляет самопроизвольное проявление неэкспонированных кристаллов. Каждый компонент незаменим: без щёлочи проявляющее вещество инертно; без сульфита — окисляется воздухом за минуты; без бромида — проявляет и то, что не затронуто светом, превращая негатив в равномерно серую пластину.
Среди проявляющих веществ, разработанных в 1880–1890-х годах и сохранивших значение по сей день, центральное место занимают гидрохинон и метол.
Гидрохинон — бензол-1,4-диол, C₆H₄(OH)₂ — предложил в качестве фотографического проявителя Уильям де Уайвлесли Эбни в 1880 году. Это энергичный, но медленный восстановитель, который требует сильнощелочной среды. Суммарная реакция проявления бромида серебра гидрохиноном:
Гидрохинон отдаёт два электрона двум ионам серебра в кристаллической решётке экспонированного зерна AgBr. Ионы восстанавливаются до металлического состояния, а гидрохинон окисляется до хинона — циклогексадиен-1,4-диона, C₆H₄O₂. Бромид-ионы высвобождаются в раствор. Щёлочь нейтрализует образующуюся бромистоводородную кислоту HBr и поддерживает восстановительный потенциал гидрохинона, который в кислой среде резко падает. Реакция протекает преимущественно на тех кристаллах, которые несут центр скрытого изображения — скопление из нескольких атомов металлического серебра, работающее как катализатор: необлучённые кристаллы восстанавливаются на порядки медленнее, что и обеспечивает избирательность проявления.
Метол — N-метил-п-аминофенолсульфат (коммерческие синонимы: элон, генол) — ввёл в фотографическую практику Юлиус Хаупф в 1891 году. Метол — мягкий проявитель, способный работать в слабощелочной среде. Он проявляет прежде всего участки с наименьшей экспозицией — тени — и обеспечивает деликатную, детализированную проработку полутонов.
Настоящий прорыв произошёл, когда фотографы обнаружили: метол и гидрохинон, применённые совместно, дают эффект, значительно превышающий сумму индивидуальных вкладов, — явление сверхаддитивности (superadditivity). Механизм сверхаддитивности элегантен. Метол быстро начинает проявление, отдаёт электрон иону серебра и переходит в окисленную форму. Окисленный метол тут же восстанавливается обратно гидрохиноном, который при этом сам окисляется до хинона. Гидрохинон играет роль «подпитки», непрерывно регенерирующей быстродействующий метол. Результат — скорость метола плюс энергия гидрохинона, работающие совместно.
Комбинация «метол–гидрохинон» (MQ, Metol–Quinol) стала основой десятков рецептур, в том числе знаменитого проявителя Kodak D-76, введённого в 1927 году и применяемого фотографами по сей день. Типичный состав D-76: вода, метол, сульфит натрия, гидрохинон и бура — и ничего более.
Помимо гидрохинона и метола, в конце XIX века появился ряд других проявляющих веществ. Пирогаллол (1,2,3-тригидроксибензол) — один из старейших проявителей, известный с 1840-х годов: ценится за характерный тёплый тон и способность дубить желатин при проявлении, но окрашивает руки, лотки и негативы в стойкий жёлто-коричневый цвет. Амидол (дигидрохлорид 2,4-диаминофенола) ввёл Момме Андресен в 1892 году — уникальный проявитель, работающий без щёлочи, идеальный для печати на бумаге, но с короткой жизнью в растворе. Глицин (п-гидроксифенилглицин) — мягкий проявитель для тонкой портретной работы. Тем не менее именно комбинация MQ стала промышленным стандартом XX века и оставалась таковой до распространения цифровой фотографии.
Фиксирование желатиновых пластин и бумаг проводят тиосульфатом натрия — тем самым «гипо», что использовался и в мокром коллодионном процессе. Химия реакции остаётся неизменной:
Нерастворимый бромид серебра, не затронутый светом и проявлением, превращается в растворимый координационный комплекс — тиосульфатоаргентат натрия — и вымывается водой. Цианид калия, широко применявшийся в эпоху мокрого коллодия, к концу XIX века повсеместно уступил место безопасному тиосульфату: развитие массовой любительской фотографии не допускало присутствия смертельного яда в обиходе домашней тёмной комнаты. В XX веке для ускорения фиксирования стали применять тиосульфат аммония (NH₄)₂S₂O₃, который работает в два-три раза быстрее натриевого аналога и входит в состав так называемых быстрых фиксажей (rapid fixers).
Желатиновые сухие пластины, при всех достоинствах, унаследовали досадный недостаток предшественников: подложкой по-прежнему служило стекло — тяжёлое, хрупкое, громоздкое. Фотограф, отправляясь в экспедицию, нёс деревянные ящики с десятками стеклянных пластин; одна пластина формата 8×10 дюймов весила несколько сотен граммов.
Преодолеть это ограничение — заменить стекло гибкой, лёгкой, прочной подложкой — взялся человек без научного образования и фотографического опыта, но с редким сочетанием предпринимательской интуиции и инженерного упорства.
Джордж Истмен родился в 1854 году в Уотервилле, штат Нью-Йорк. После ранней смерти отца семья переехала в Рочестер, где четырнадцатилетний Истмен оставил школу и устроился рассыльным, а затем — клерком в местный банк. В 1877 году, планируя поездку на Санто-Доминго, Истмен приобрёл полный комплект оборудования для мокрого коллодионного процесса — камеру, штатив, палатку-тёмную комнату, склянки с химикатами, стеклянные пластины — за девяносто четыре доллара. Для банковского клерка это была серьёзная сумма. Поездка не состоялась, но столкновение со сложностью мокрого процесса определило всю дальнейшую жизнь Истмена: он решил сделать фотографию простой.
Прочитав в британских журналах о желатиновых сухих пластинах, Истмен начал варить эмульсии на кухне своей матери, экспериментируя ночами после рабочего дня в банке. К 1880 году Истмен запатентовал машину для равномерного полива пластин и основал Eastman Dry Plate Company — фабрику, выпускавшую стандартизированные желатиновые пластины стабильного качества. Но стекло Истмена не устраивало.
В 1884–1885 годах Истмен совместно с Уильямом Уокером разработал «американскую плёнку» (American Film): рулон бумаги, покрытый тонким слоем простого желатина, поверх которого наносили желатиносеребряный светочувствительный слой. После экспозиции и проявления эмульсионный слой вместе с несущим желатином отделяли от бумажной основы и переносили на прозрачный желатиновый лист. Процесс был трудоёмким, но доказал возможность отказа от стекла.
Решающий шаг совершили в 1888–1889 годах, когда химик компании Истмена — Генри Рейхенбах — разработал прозрачную гибкую подложку из нитрата целлюлозы. Материал был тем же, из которого готовили коллодий, — нитроцеллюлозой, — но отлитым в виде толстой упругой ленты из раствора с пластификатором (камфорой). Нитроцеллюлозная плёнка была прозрачна, гибка, достаточно прочна, легко сматывалась в рулон и весила ничтожную долю стеклянной пластины эквивалентного формата. Именно эта плёнка — желатиносеребряная эмульсия на нитроцеллюлозной основе — стала материальной основой фотографии XX века.
В июне 1888 года Истмен представил миру камеру «Kodak» — простую коробку с фиксированным объективом и однолинзовым затвором. В камеру был заряжен рулон плёнки на сто круглых кадров. Цена — двадцать пять долларов. Отсняв все сто кадров, владелец отправлял камеру целиком на фабрику в Рочестер. Там плёнку извлекали, проявляли, печатали отпечатки, заряжали новый рулон и возвращали камеру с готовыми фотографиями. Рекламный слоган Истмена — «You press the button, we do the rest» («Вы нажимаете кнопку — мы делаем всё остальное») — стал одним из самых знаменитых в истории рекламы и обозначил водораздел: впервые фотография разделилась на два независимых процесса — съёмку, доступную любому, и обработку, требующую специальных знаний и оборудования. Фотограф перестал быть химиком.
В феврале 1900 года Истмен выпустил камеру Brownie за один доллар; рулон плёнки стоил пятнадцать центов. В первый год было продано более ста пятидесяти тысяч камер. Фотография, прежде удел профессионалов и состоятельных любителей, стала массовым занятием — по замыслу Истмена, доступным даже детям. Рекламные объявления Brownie адресовались именно им.
Нитроцеллюлозная подложка, при всей практичности, несла смертельную опасность. Нитрат целлюлозы — ближайший химический родственник пироксилина, описанного в первой части в связи с открытием Шёнбейна, — вещество чрезвычайно горючее. Нитроцеллюлозная плёнка воспламеняется при температуре около 150 °C, горит с устрашающей интенсивностью, не гаснет при погружении в воду и выделяет токсичные оксиды азота. Десятки пожаров в кинотеатрах и архивах, вызванных самовоспламенением или возгоранием нитратной плёнки у раскалённых проекционных ламп, стали тяжёлой ценой за достижения раннего кинематографа. Более того, нитратная плёнка при ненадлежащем хранении разлагается и выделяет азотную кислоту, которая ускоряет дальнейшее разложение; процесс может завершиться самовоспламенением — без какого-либо внешнего источника огня.
Осознание опасности привело к поиску негорючей замены. Уже в 1908 году для любительской фотографии предложили «безопасную плёнку» (safety film) на основе ацетата целлюлозы — продукта этерификации целлюлозы уксусным ангидридом:
Ацетат целлюлозы негорюч в обычных условиях, прозрачен и гибок, хотя ранние диацетатные плёнки уступали нитратным в прочности и размерной стабильности. Триацетат целлюлозы, ставший промышленным стандартом к середине XX века, решил большинство этих проблем. Профессиональный кинематограф, однако, держался за нитратную плёнку вплоть до 1951 года — лишь тогда Eastman Kodak полностью прекратила её выпуск для кинопроизводства. С середины 1950-х годов для наиболее ответственных применений стали использовать полиэтилентерефталатную (полиэстеровую, лавсановую) подложку — практически лишённую недостатков предшественников: негорючую, размерно стабильную, стойкую к влаге, химикатам и старению.
Совокупный эффект четырёх нововведений — желатиновой эмульсии, спектральной сенсибилизации, новых органических проявителей и гибкой плёнки — трудно переоценить.
Время экспозиции сократилось с секунд и минут мокрого коллодия до сотых и тысячных долей секунды. Впервые стало возможно запечатлеть движение. Эдвард Мейбридж в 1878 году использовал специально сконструированную систему с нитяными затворами и мокрыми коллодионными пластинами для знаменитой серии «Лошадь в движении»; к 1890-м годам аналогичные снимки можно было сделать простой ручной камерой.
Исчезла необходимость в переносной тёмной комнате. Фотограф мог выйти из дома с камерой и кассетой готовых пластин или рулоном плёнки, отснять материал и проявить дома через часы, дни или недели. Экспедиционная, военная, репортажная фотография обрели невиданную мобильность.
Появились ручные «детективные камеры» — достаточно компактные, чтобы снимать незаметно, без штатива. Рождение моментального снимка — snapshot, случайного, неформального — стало возможным именно благодаря сухой пластине и гибкой плёнке.
Наконец, стандартизация промышленного производства означала, что качество фотоматериалов перестало зависеть от индивидуального мастерства фотографа-химика. Каждая коробка пластин, каждый рулон плёнки обладали предсказуемой чувствительностью, контрастом и зернистостью. Фотограф мог сосредоточиться на композиции и свете, а не на температуре серебряной ванны и свежести коллодия.
Желатиносеребряный процесс — сухие пластины, листовая и рулонная плёнка, фотобумага — безраздельно господствовал в фотографии более ста двадцати лет: от публикации Мэддокса в 1871 году до массового перехода на цифровую съёмку в 2000-х. Даже сегодня, когда подавляющее большинство фотографий создаётся сенсорами цифровых камер и смартфонов, желатиносеребряные материалы продолжают выпускать Ilford в Англии, Kodak в Америке, Foma в Чехии. Ими пользуются художники, энтузиасты и студенты фотографических школ.
Стеклянные сухие пластины формально вышли из массового обихода к 1930-м годам, уступив место плёнке, однако сохранялись в научной фотографии — астрономии, спектроскопии, рентгенографии — вплоть до конца XX века благодаря непревзойдённой размерной стабильности стекла. Тинтайп — порождение мокрого коллодия, описанное в первой части, — угасал медленнее всех и встречался на ярмарках до 1930-х и даже 1940-х годов.
Но эра сухой пластины и плёнки — эра желатина — стала тем временны́м пластом, в котором хранится практически вся фотографическая память человечества за 1880–2000 годы. Портреты и пейзажи, войны и революции, научные открытия и семейные альбомы — всё это запечатлено кристаллами галогенида серебра в тонком слое желатина, приготовленного из костей и шкур животных.
Мэддокс, скромный врач, хотел лишь одного: чтобы фотография не вредила здоровью. Результатом стала технология, которая определила визуальную культуру целого столетия. Технология, которую с равным правом можно назвать триумфом и химии, и щедрости: Арчер подарил миру коллодий, Мэддокс — желатин, Беннетт — созревание. Ни один из троих не получил вознаграждения, соразмерного значению открытия. И если сегодня в кармане лежит устройство, способное снять что угодно в любых условиях одним прикосновением, — стоит помнить, что к этой лёгкости привели полтора столетия химических экспериментов, начавшихся с хлопкового фартука фрау Шёнбейн и склянки желатина на кухне доктора Мэддокса.
Извержение Хунга-Тонга-Хунга-Хаапай, 14 января 2022 года. Вид со спутника
Автор: Стефан Бёрнс (Stefan Burns) – геофизик, ведущий YouTube-канала @StefanBurns, на котором он практически ежедневно публикует обзоры сейсмической активности, вулканизма, космической погоды и связанных с ними климатических процессов. В данном видео он разбирает землетрясение магнитудой 7,5, произошедшее у берегов Тонга 24 марта 2026 года, и помещает его в более широкий контекст нарастающей геологической активности в регионе.
24 марта на островной цепи Тонга к северу от Новой Зеландии произошло землетрясение магнитудой 7,5 – самое сильное за 2026 год на данный момент.
Мы видим, как сейсмические волны от него распространяются по всему земному шару. При землетрясении такой магнитуды или выше волны проходят через всю планету целиком – они очень мощные. Мы даже наблюдаем отражения от противоположной стороны Земли. Можно заметить, что эти волны фокусируются вблизи антипода, то есть точки на поверхности Земли, диаметрально противоположной эпицентру. Точный антипод этого землетрясения приходится на Алжир.
В последнее время в Средиземноморье наблюдалась заметная сейсмическая активность. Особенно выделяется самое сильное за десять лет землетрясение в Италии – глубокое (глубина от 373 до 414 км, по разным оценкам), магнитудой 6. Поэтому я бы внимательно следил за этим районом в ближайшие несколько недель: вполне возможен так называемый антиподальный сейсмический отклик – землетрясение магнитудой 6,5 или больше.
Фрагмент прямой трансляции землетрясения под Италией 9 марта на экране программы GlobalQuake. Обнаруженные землетрясения отображаются как крест с двумя цветными кругами, равномерно распространяющимися от эпицентра. Синий цвет представляет предполагаемое расположение так называемых P-волн, которые слабее, но намного быстрее S-волн, отображаемых как оранжевые или красные круги. Сейсмические детекторы отмечены треугольниками, по умолчанию синими. Цвет зелёный, жёлтый до красного — они также мигают для привлечения внимания.
Но эта история гораздо масштабнее. Нас по-настоящему интересует глобальная динамика, потому что при сильных землетрясениях возникают мощнейшие волны давления – ударные волны, которые мы можем наблюдать. А Тонга знаменита своими вулканическими островами. В этом районе происходит активная субдукция, и там расположено множество подводных и надводных вулканов, которые были весьма активны на протяжении последних десятилетий. Самое примечательное: именно здесь в 2022 году произошло мощнейшее извержение вулкана со времён Кракатау в 1883 году.
Поэтому многие задаются вопросом: не стоит ли нам ожидать чего-то подобного снова – или, может быть, даже чего-то более масштабного – в связи с нарастающей сейсмической активностью, которую мы наблюдаем в этом регионе? Ведь речь идёт не только о последнем землетрясении магнитудой 7,5. В недавнем прошлом здесь происходили и более сильные землетрясения, и прослеживается ускоряющийся тренд: начиная с 1980 года магнитуда землетрясений в этой точке планеты только росла, а сами они становились всё более частыми.
Извержение вулкана Хунга-Тонга – Хунга-Хаапай было продолжительным: оно длилось с декабря по январь. Конкретно ударная волна возникла 15 января 2022 года – это было извержение с индексом вулканической эксплозивности (VEI) от 5 до 6. На спутниковых снимках видно, как эта ударная волна обогнула весь земной шар и вызвала мощное цунами. Шесть человек погибли. К счастью, остров настолько удалённый, что большего числа жертв удалось избежать – и слава богу. Но это было мощное извержение. VEI от 5 до 6 означает, что было выброшено от одного до более чем десяти кубических километров материала. Это очень значительное событие, которое оказало заметное влияние на наш климат, потому что количество водяного пара, попавшего в стратосферу, было колоссальным. Стратосфера – это та часть атмосферы, в которой обычно содержится очень мало воды. А водяной пар – это самый мощный парниковый газ. Его попадание в стратосферу вызывает охлаждение стратосферы, что, в свою очередь, приводит к нагреванию тропосферы ниже. Это одна из причин, почему в последние несколько лет у нас в целом такой тёплый климат. Избыточное содержание воды в стратосфере сохраняется до сих пор.
Но учитывая все эти продолжающиеся землетрясения, вполне возможно, что извержение Хунга-Тонга было не главным событием для этого региона, а лишь предвестником чего-то более крупного.
Давайте посмотрим на карту землетрясений, чтобы увидеть, что происходило за последнюю неделю.
Мы прогнозировали, что в этом районе произойдёт крупное событие, – и другие наблюдатели, которые отслеживают это ежедневно, тоже. Именно в этом и заключается суть прогнозирования землетрясений: нужно замечать аномальную активность, потому что она часто служит признаком того, что скоро произойдёт землетрясение более высокой магнитуды. Так вот, у самого северного края островов Тонга, к югу от Самоа, произошли три землетрясения шестой магнитуды – 6,2, 6,3 и 6,2.
Ещё одно, примерно шестой магнитуды, случилось в том же районе чуть раньше, примерно за неделю до них. То есть активность была весьма значительной. А затем произошло это землетрясение магнитудой 7,5. Как видно, оно породило целый кластер афтершоков: 5,2, 4,6, 4,9, 4,6.
По идее, следует ожидать афтершок магнитудой около 6,5 – это вполне вероятно в ближайшие дни. Как правило, афтершок бывает на одну магнитуду меньше основного толчка. Раз основной толчок был 7,5, а афтершока магнитудой 6,5 именно в этом месте мы пока не видим – хотя, опять же, у нас были те три землетрясения магнитудой 6 и выше. Все они произошли 22 марта – это был первый сигнал о том, что в этом районе что-то назревает.
Если посмотреть на исторические данные, мы видим, что такие сейсмические всплески, происходящие в быстрой последовательности, характерны не только для одного конкретного места, а распределяются по всей этой зоне. Это интересно, потому что если учесть этот факт, получается, что здесь действуют более масштабные геологические силы. Дело не в том, что один участок разлома проскальзывает, – какая-то более мощная сила давит на эту часть земного шара, вызывая распределённое высвобождение сейсмической энергии.
Теперь давайте вспомним, как выглядело то извержение 2022 года. Вот кадры от 14 января, сделанные Геологической службой Тонга. Это ещё до главного взрыва с ударной волной – и уже выглядит апокалиптически.
Но повторю: это до основного извержения. Видна вулканическая молния. Виден боковой выброс. Вулкан снова пробуждается – активность началась в декабре 2021 года, а затем стала нарастать в январе. Первое извержение произошло 14 января, а 15-го – уже основная ударная волна. Если промотать чуть вперёд, видно, что происходит буквально через несколько минут: ещё больше вулканических молний. И снова – это всё ещё до главного взрыва. Подводные вулканы могут быть невероятно активными.
В день основного взрыва – извержения с VEI от 5 до 6 – возник электрический импульс, который зафиксировали на другой стороне планеты, в Европе. Был зарегистрирован мощный всплеск энергии в резонансах Шумана. Были обнаружены необычные электрические токи. На спутниковых снимках можно увидеть ударную волну от этого извержения: вот взрыв 15 января, а затем мы фиксируем атмосферную ударную волну и гравитационные волны, которые проходят по всему земному шару.
Точно так же, как землетрясение магнитудой 7,5 порождает сейсмические волны, распространяющиеся повсюду, вулканические извержения тоже способны порождать мощные волны давления и энергии, проходящие через всю планету.
Вот снимки пепла от того извержения в январе 2022 года, сделанные с Международной космической станции. Пепел поднялся в стратосферу.
Казалось бы, это должно было вызвать охлаждение: обычно при вулканическом извержении выбрасывается много диоксида серы и пепла, и всё это создаёт охлаждающий эффект. Однако в данном случае из-за того, что это был подводный вулкан, извержение оказалось с очень высоким содержанием водяного пара. Огромное количество океанской воды над вулканом испарилось и унеслось вверх в стратосферу вместе с пепловым столбом. При этом содержание диоксида серы было значительно ниже обычного – в процентном соотношении по сравнению с типичным вулканическим извержением. И это притом что речь идёт о крупнейшем извержении со времён Кракатау 1883 года. Для сравнения: Пинатубо в 1991 году и Сент-Хеленс в 1980 году были мощными, но в целом значительно уступали извержению Хунга-Тонга – Хунга-Хаапай 15 января 2022 года.
Давайте посмотрим на историческую сейсмическую активность – именно здесь вся картина складывается воедино. У меня загружены данные по землетрясениям начиная с 1980 года.
Именно сочетание сейсмических данных с тем фактом, что в этом регионе произошло крупнейшее вулканическое извержение с 1883 года, и создаёт картину, согласно которой нечто подобное – или даже более масштабное – может произойти в обозримом будущем. Вся эта территория геологически довольно молода, и если здесь происходят более масштабные изменения, можно ожидать, что они рано или поздно проявятся в виде усиленной вулканической активности, подобной той, что мы наблюдали несколько лет назад.
Вот наше последнее землетрясение магнитудой 7,5. Если отсортировать по наибольшей магнитуде, мы увидим рядом Фиджи [19.08.2018]– правда, некоторые точки трудно рассмотреть, потому что землетрясений здесь очень много – мы отображаем все землетрясения в выбранной зоне магнитудой 6 и выше.
Фижди - синяя фишка и выделенное поле слева. Тонга - жёлтое.
Вот это [Фиджи] – 8,2. Это был 2018 год, к северу и к западу от большинства островов и вулканов Тонга. Обратите внимание на глубину: 600 километров. Когда катастрофическое землетрясение происходит на такой глубине, как то, что было в 2018 году, и это крупнейшее за всю рассматриваемую выборку – фактически за 45–46 лет – волна давления идёт снизу вверх. Вся система «водопровода», питающего вулканы и уходящего вниз в астеносферу, в мантию, – по ней эта ударная волна проходит на всём протяжении до самой поверхности. Поэтому я считаю очень показательным тот факт, что катастрофическое землетрясение магнитудой 8,2 на глубине 600 км произошло менее чем за четыре года до крупнейшего вулканического извержения с 1883 года.
Мы также видим ещё одно сильнейшее землетрясение в 2021 году у островов Кермадек – это южнее Фиджи. В 2009 году – сильнейшее землетрясение у Самоа, севернее. В 2006 году – ещё одно на Тонга. Активность очень высокая.
И можно заметить, что время от времени происходит кластеризация: события группируются. Включим сортировку Сначала новые и проскроллим немного вниз: 28 апреля 2023 года – магнитуда 6,6, затем 10 мая – 7,6, а 15 июня 2023 года – 7,2.
Видите, как они распределены по всей зоне? Это показывает, что в течение тех двух-трёх месяцев некая масштабная геологическая сила давила на этот район, вызывая землетрясения. Такая импульсная активность наблюдается в этом районе довольно часто – по крайней мере в рамках данного набора данных, начиная с 1980 года. Если бы у нас были данные за более длительный период, я уверен, что мы увидели бы то же самое на протяжении сотен и тысяч лет.
Давайте посмотрим на это ещё одним способом. Вот график совокупного высвобождения сейсмической энергии с 1980 по 2026 год – по сути можно сказать, до конца 2025 года.
Это кумулятивный график: он начинается с низких значений энергии в гигаватт-часах, а затем, по мере того как землетрясения происходят одно за другим, энергия суммируется и кривая растёт. Чем дальше по временной шкале, тем более сильное землетрясение нужно для того, чтобы сдвинуть линию вверх, – потому что шкала логарифмическая. И поэтому, если вы видите большой скачок вверх, значит, произошло по-настоящему мощное землетрясение, раз оно сумело заметно сдвинуть кривую при таком уже высоком накопленном уровне энергии.
Итак, начиная с 1980 года. Я выставил фильтр для маркеров [вертикальные линии ] на все землетрясения магнитудой 7,8 и выше. Видно, что до примерно 1997 года не было ни одного такого землетрясения. Затем появляется первое. Затем – всплеск, та самая кластеризация. Это более длительный, многолетний масштаб, но кластеризация налицо. Вот два землетрясения практически подряд: 8,2 – 19 августа 2018 года, и 7,9 – 6 сентября того же года. Затем – 8,1 у Кермадек в 2021 году. А потом – извержение Хунга-Тонга. Видите это нарастание?
Сначала одно землетрясение магнитудой 7,8 и выше, затем три почти подряд, затем двойной всплеск, за которым вскоре следует ещё одно сильнейшее землетрясение, а потом – извержение.
Мы можем рассмотреть это и под другим углом: взять разные десятилетние периоды и сравнить их между собой по совокупной сейсмической энергии и эквивалентной кумулятивной магнитуде. С 1986 по 1995 год – первый десятилетний период: мы видим одно землетрясение магнитудой 7,7 и одно 7,6. Это для всех землетрясений магнитудой 7,5 и выше.
Конечно, есть ещё огромное количество более слабых – мы учитываем все землетрясения магнитудой 6 и выше. Кумулятивная магнитуда к концу этого десятилетнего периода для выбранного района составляет чуть меньше 8,2. Это большое количество энергии, высвободившейся за десять лет.
Следующий период – с 1996 по 2005 год.
Снова одно землетрясение, а затем два подряд – итого три землетрясения магнитудой 7,5 и выше плюс множество менее сильных. Кумулятивная магнитуда здесь доходит примерно до 8,3 – то есть больше, чем за предыдущее десятилетие.
Далее – с 2006 по 2015 год.
Здесь мы видим ещё более частые землетрясения, и эта тенденция продолжается. Кумулятивная магнитуда приближается к 8,5, но чуть больше 8,4. Снова рост по сравнению с предыдущим десятилетием и тем, что было до него.
И наконец, самый последний период – с 2016 по 2025 год.
Здесь мы видим двойной всплеск в 2018 году, который резко поднял кривую из-за катастрофического землетрясения магнитудой 8,2 у Фиджи. Затем – 8,1 у Кермадек. Энергия извержения вулкана Хунга-Тонга, кстати, в этот набор данных не включена – я просто отметил его на графике. Затем – 7,6 в 2023 году. Кумулятивная магнитуда поднимается практически до 8,5. Снова рост, каждый раз – всё выше и выше.
Так что если взглянуть на общую картину, мы видим долгосрочный тренд: общее высвобождение сейсмической энергии в этой части планеты нарастает с течением времени. Более сильные землетрясения, более глубокие землетрясения – и всё это может означать, что извержение Хунга-Тонга было лишь первым из, возможно, многих крупных извержений. При этом у него был индекс VEI от 5 до 6. Это мощно – крупнейшее извержение со времён Кракатау, – но в геологическом масштабе VEI 5 не так уж велик. Общепринятая оценка составляет примерно 5,8 – то есть около 8 кубических километров выброшенного материала. Это не 90 кубических километров, как было бы при извержении верхней границы VEI 6. Скорее всего, это ближе к нижней границе VEI 6, то есть около 10 кубических километров. Но бывают извержения и на 100, 150, 300 кубических километров – и это всё ещё немного. Йеллоустон – это тысяча. Такие потенциалы существуют, и за этим действительно стоит следить, потому что подобные события могут серьёзно повлиять на нашу планету, климат и многое другое.
Вот данные по содержанию водяного пара в верхних слоях атмосферы – на высотах от 20 до 80 километров – начиная с начала 2000-х годов.
Видно, что оно росло. Вот момент извержения Хунга-Тонга – 150 миллионов тонн воды, выброшенных в стратосферу. С тех пор содержание начало снижаться, но всё ещё примерно на 50% выше нормы. Данные актуальны по состоянию на октябрь 2025 года – не самые свежие, но достаточные для того, чтобы понять масштаб воздействия этого извержения на стратосферу. Массивный выброс водяного пара в стратосферу привёл к общему охлаждению стратосферы, нарушению полярного вихря, потому что вода постепенно – примерно в течение года – распределилась по всему земному шару. Теперь вся стратосфера несёт в себе значительно больше воды, чем обычно.
Это важно ещё и потому, что существует энергетический дисбаланс. Более масштабный вопрос звучит так: почему в этом районе со временем высвобождается всё больше сейсмической энергии? Почему мы наблюдаем такое мощное извержение – а возможно, и предвестие других? Дело в том, что Земля поглощает больше энергии из космического окружения, чем раньше, – из-за этого энергетического дисбаланса. Мы видим, что исходящее длинноволновое излучение Земли растёт, потому что планета получает всё больше энергии, – но между поступающей и уходящей энергией сохраняется разрыв. Поглощённая солнечная радиация – вот она, а энергетический дисбаланс составляет примерно 1,24 ватта на квадратный метр. Солнечный цикл 25 оказался сильнее, чем цикл 24, и приближается к историческому среднему значению.
Но за этот период, начиная с промышленной революции 1850 года, мы провели масштабное геоинженерное вмешательство множеством различных способов. Сейчас у нас летают спутники, которые, сгорая в атмосфере, осаждают алюминий и другие металлические соединения и пыль в нашу атмосферу и стратосферу. Проводятся эксперименты по управлению погодой. Но самое масштабное воздействие на погоду и климат – это использование углеводородов, при котором выделяются парниковые газы: водяной пар (самый мощный парниковый газ), CO₂, метан. Когда вы сжигаете углеводород, происходит экзотермическая реакция, высвобождающая тепловую энергию, которая была законсервирована на протяжении миллионов лет. Это солнечная энергия, которую растения поглотили примерно 150 миллионов лет назад. Она была захоронена, преобразована в углеводороды. Она нейтральна до тех пор, пока вы не зажжёте спичку и не получите этот взрыв – при котором выделяются не только парниковые газы, но и просто тепло. А одновременно с этим поступает и больше солнечной радиации.
Итог: наша Земля становится всё более энергетически насыщенной. Штормы становятся сильнее и сильнее. Мощные циклоны пятой категории, непрерывные грозы. Циклоническая активность возникает в периоды, когда её обычно не ожидаешь. Мощнейшие циклоны взрывного развития и метели, огромные перепады температур: то фиксируется рекордная жара, то рекордный холод – в целом, нестабильность нарастает.
И эта энергия не ограничивается атмосферой – она проникает глубже. Вот пояснительная инфографика по извержению на Тонга.
Вулкан находился прямо под поверхностью воды. Огромные массы воды взлетели в стратосферу. Вот тропосфера, где мы живём. Гигантские цунами. Извержение породило атмосферные и гравитационные волны в мезосфере, экстремальные ветры в термосфере и ионосфере. Были зафиксированы необычные электрические токи. Всплеск резонансов Шумана был зарегистрирован в Венгрии – от извержения на Тонга. Удивительно.
В целом, это один из способов саморегуляции Земли. По мере того как поступает всё больше энергии, электрические токи, пронизывающие поверхность, и нарастающая тепловая нагрузка могут провоцировать усиление сейсмической активности и вулканических извержений, которые выбрасывают в атмосферу больше диоксида серы. Правда, это конкретное извержение оказалось нетипичным: поскольку вулкан находился прямо под поверхностью океана, вместо охлаждения оно дало эффект потепления – из-за большого количества водяного пара и малого количества диоксида серы. Но в общем случае при извержении происходит выброс SO₂, который отражает солнечный свет и вызывает охлаждение – и это один из механизмов, с помощью которых Земля регулирует свою систему. Но мы дёргаем за эти рычаги множеством различных способов. А основной движущий фактор – Солнце – продолжает наращивать свою энергоотдачу. Так что всё может стать ещё более непредсказуемым.
Вот где мы находимся сейчас. Землетрясение магнитудой 7,5 – последнее звено в мощной серии землетрясений по всему региону. Вот район, который я выбрал для анализа сейсмических данных: Кермадекский жёлоб, Фиджи, Самоа – вся эта зона. Если посмотреть на свежие данные, можно увидеть вулканы, о которых я говорю. Вот все эти маленькие островные цепи. Некоторые из вулканов выходят на поверхность – например, Тофуа.
Другие находятся прямо под водой. Но активность в этой части мира очень высока – и эти небольшие вулканы на самом деле способны оказывать очень мощное влияние на нашу планету.
Хочу ещё раз подчеркнуть: антипод этого землетрясения находится в Западной Африке. Точный антипод – примерно Алжир, однако очень близко к нему находится Средиземноморье.
В течение недель, предшествовавших этому землетрясению магнитудой 7,5, мы наблюдали усиление сейсмической активности в Греции, Турции и, что наиболее примечательно, в Италии – с землетрясением магнитудой 6, сильнейшим за десять лет, а также с толчком магнитудой 5,2 примерно через неделю после него. Поэтому меня не удивит, если мы увидим антиподальное землетрясение в этом регионе. Оно может произойти практически в любой точке этого района, потому что это примерно зона антипода. Италия находится чуть севернее точного антипода, но это и есть район антипода. Италия – именно то место, которое демонстрирует наиболее сильный отклик.
Интересно и то, что мощные вулканические цепи расположены по обе стороны планеты. В Италии – супервулкан Флегрейские поля прямо за пределами Неаполя, Везувий, подводный вулкан Марсили, Этна, Стромболи – множество вулканов. А также вулканическое поле Санторини и Колумбо в Греции, в Эгейском море. Крупные вулканические системы – примерно на антиподе Тонга. Мы можем увидеть отклик от них на другой стороне земного шара.
В целом я хочу сказать вот что: это землетрясение магнитудой 7,5 и сопутствующий рой толчков – это последнее свидетельство того, что данный район геологически очень активен, и мы не можем исключать возможность мощного вулканического извержения в обозримом будущем. «Обозримым будущим», я имею в виду, может быть и завтра, и через десять лет. Перед извержением Хунга-Тонга наблюдалось значительное нарастание активности: первые признаки появились в декабре 2021 года, хотя основной взрыв произошёл 15 января. Событие отчасти застало людей врасплох, но накопление предпосылок всё же было. Поэтому если мы начнём замечать подобную активность в этом районе или, скажем, у Вануату или в каких-то соседних зонах, – нужно будет готовиться к последствиям, потому что мы до сих пор имеем дело с последствиями предыдущего извержения. Экстремальные погодные явления по всему миру участились – аномальная жара, нарастающая погодная нестабильность. И я думаю, что по мере того как поступает всё больше энергии, а энергетический дисбаланс планеты продолжает расти – и эта энергия не излучается обратно в космос, – мы будем наблюдать всё больше подобных событий, потому что так Земля саморегулируется. Остаётся только ждать и наблюдать.
Вот такое обновление на сегодня. Спасибо всем огромное за просмотр! С вами был Стефан Бёрнс. Подписывайтесь на канал, чтобы быть в курсе всего, что происходит с Землёй в плане энергетики: землетрясения, вулканы, суровая погода, геомагнитные бури. Кстати, прямо перед этим землетрясением магнитудой 7,5 на обращённой к Земле стороне Солнца была крупная корональная дыра, и у нас была длительная геомагнитная буря уровней G2 и G3. Всё это связано между собой.
Мы следим за солнечной активностью, космической погодой, конфигурациями планет, космическими силами – и за тем, как всё это в совокупности влияет на нашу планету. Я выпускаю видео почти каждый день. Спасибо вам всем огромное. Желаю каждому из вас всего наилучшего. Берегите себя. До скорой встречи.
Блин, какой хороший год для научпопа! Сначала Physics Girl ожила, теперь Том Скотт после двухлетнего перерыва возобновляет производство роликов на основном канале.
Том Скотт выложил короткий анонс, в котором отрапортовал, что проехался по всем графствам Великобритании и снял в каждом по видеоролику. Видео начнут выходить на ютубе через неделю, первые 3 эпизода уже доступны по подписке на Nebula, для нетерпеливых и желающих поддержать финансово. Также напомнил про существование двух подкастов, соведущим которых является, и еженедельный информационный бюллетень (рассылка с интересностями с просторов интернета по понедельникам), который он ведёт непрерывно с июля 2021 года (вроде).
Автор – доктор Алекс, британский врач с шестилетним опытом работы в терапевтических и приёмных отделениях больниц Великобритании и Австралии. Параллельно с больничной практикой он работает экспедиционным медиком – сопровождает команды в труднодоступных уголках планеты, от тропических джунглей до высокогорных маршрутов. Наблюдая, что большинство пациентов попадают в стационары не из-за несчастных случаев, а из-за хронических болезней (около 70% которых, по данным ВОЗ, предотвратимы), он специализировался в медицине образа жизни – доказательном подходе, использующем устойчивые поведенческие изменения для профилактики и обращения вспять хронических заболеваний. Сейчас доктор Алекс готовится пройти подготовку врача общей практики и ведёт канал Ask Doctor Alex на YouTube.
Если вы пробовали худеть, просто меньше есть и больше двигаться, то, вероятно, всё шло по одной и той же схеме: поначалу работает – потом перестаёт. И вы не исключение. Национальные опросы о питании в Великобритании рисуют парадоксальную картину: среднесуточное потребление калорий снижается с 1970-х годов, а ожирение за тот же период утроилось, заболеваемость диабетом 2-го типа резко возросла. Как такое возможно, если мы едим меньше?
Дело не в том, что калории перестали иметь значение. Проблема в другом: модель, которую мы используем для их интерпретации, упускает нечто принципиальное. Это упущение стоило нам десятилетий бесполезных диетических советов и – что, пожалуй, хуже всего – превратило биологическую проблему в моральную. Через двери приёмного покоя проходят инфаркты, инсульты, ампутации при диабете: всё это во многих случаях восходит к тому, как нас научили думать о еде и весе. Я серьёзно занялся этой темой и хочу поделиться тем, что нашёл. Эту информацию не преподают в медицинских вузах – и это несправедливо.
Концепция «калории вошли – калории вышли» появилась не на пустом месте: у неё вполне законные научные корни. На рубеже XX века химик Уилбур Этуотер поставил задачу измерить энергетическую ценность пищи. Метод был прост: сжигать продукты в калориметрической бомбе, измерять выделяемое тепло и определять калорийность. Углеводы и белки – около 4 ккал на грамм, жиры – 9, алкоголь – 7. Для своей эпохи система была превосходной: помогала понять энергетический баланс в лабораторных условиях и бороться с недоеданием. Из этого выросла интуитивно понятная схема: потребляешь больше энергии, чем тратишь – запасаешь; тратишь больше – худеешь. С точки зрения физики это верно, энергия не берётся из ниоткуда. Но в модель было заложено одно принципиальное допущение – что человеческое тело работает как простая печь, что все калории взаимозаменяемы, а обмен веществ – это пассивная бухгалтерия.
В контролируемых условиях метаболической палаты со строгим учётом каждого приёма пищи это допущение ещё работает сносно. Но ваш организм – не закрытая лабораторная система. Это динамичный биологический механизм с гормонами, петлями обратной связи и механизмами выживания, сформированными за миллионы лет эволюции. Когда вы едите, калории попадают не в нейтральную среду – они попадают в гормональную систему, которая решает, что с ними делать. Главную роль здесь играет инсулин – гормон запасания. Он выделяется преимущественно в ответ на углеводы и выводит глюкозу из крови в клетки: либо в топливо, либо в резерв. Пока инсулин высокий – организм в режиме накопления, расщепление жира подавлено. Упал инсулин – жировые депо снова открыты.
Поэтому 200 ккал из сахара и 200 ккал из куриной грудки – одинаковые числа в таблице, но совершенно разные события в организме. Сахар резко поднимает инсулин, тормозит окисление жиров и стимулирует их накопление; белок даёт минимальный инсулиновый ответ, требует значительных затрат энергии на переваривание и вызывает насыщение совсем иными гормональными путями. Цифра та же – биологический исход разный. В этом суть углеводно-инсулиновой модели, которую Дэвид Людвиг и Гэри Таубс отстаивают уже много лет (хотя научная дискуссия продолжается). Кевин Холл из NIH непосредственно проверил её в условиях метаболических палат: низкоуглеводные диеты не дают того драматического преимущества по жиросжиганию, которое предсказывает модель, – однако инсулин действительно влияет на динамику отложения жира. Вывод не в том, что калории не важны; вывод в том, что гормональный контекст определяет, как крепко организм за них держится.
Но простую схему подрывает ещё одно обстоятельство: качество пищи определяет, сколько вы едите – без всяких сознательных усилий. Ультраобработанные продукты – всё упакованное, сладкие хлопья, сэндвичи, готовые блюда, пицца – созданы так, чтобы быть вкусными до неотразимости, с минимумом клетчатки и максимальным удобством для быстрого поглощения. При равной калорийности они насыщают хуже: можно съесть много, прежде чем мозг даст сигнал остановиться. В 2019 году Кевин Холл провёл в NIH рандомизированное контролируемое исследование, которое стало классическим. Двадцать участников провели месяц в метаболической палате: две недели на ультраобработанной диете, две – на минимально обработанной цельной пище. Обе диеты тщательно уравняли по калориям, сахару, жирам, клетчатке и макронутриентам – на бумаге они были идентичны. Но когда людям разрешили есть сколько угодно, группа на ультраобработанном питании без всяких побуждений съедала примерно на 500 ккал в день больше: не из-за слабой воли, а потому что сама еда управляла поведением. Стоило переключиться на цельные продукты, как аппетит снижался сам собой.
Это меняет всю картину. Подсчёт калорий предполагает, что сила воли способна перебороть биологию; но состав и структура пищи формируют аппетит ещё до того, как мы успеваем что-то осознать. Отсюда и разгадка парадокса, с которого мы начали: национальные опросы о питании опираются на самоотчёты – заведомо неточные, особенно для ультраобработанных продуктов. Чем удобнее и вкуснее еда, тем больше мы едим незаметно для себя и тем сильнее занижаем цифры в анкетах. Проблема не в том, что калории стали меньше иметь значение: промышленная еда изменила сам способ их потребления.
Теперь о том, что происходит, когда вы всё-таки едите меньше. Первые недели всё идёт хорошо: вес падает, появляется лёгкость. Но потом что-то ломается. Потеря веса замедляется или останавливается – при том же рационе; нарастают голод, усталость, ощущение холода. Организм не сломался: он делает именно то, к чему готовила его эволюция. При похудении скорость основного обмена снижается. Отчасти это закономерно – меньшее тело требует меньше энергии на поддержание; но снижение, как правило, превышает расчётное. Это явление называется метаболической адаптацией, или адаптивным термогенезом. Организм снижает активность щитовидной железы, сокращает спонтанную двигательную активность, наращивает выработку грелина – гормона голода. Ограничение калорий воспринимается как угроза выживанию, и в ответ организм отвечает слаженной защитной реакцией, вся цель которой – вернуть утраченный вес.
Особенно убедительно это подтвердило шестилетнее наблюдение за участниками шоу «Самый большой неудачник» – исследование Дарси Фотергилл, Кевина Холла и коллег, опубликованное в 2016 году. Участники сбросили огромный вес с помощью экстремальных диет и тренировок. Шесть лет спустя большинство его вернули, а обмен веществ так и не восстановился: они сжигали значительно меньше калорий в день, чем люди того же веса, никогда не худевшие. Тело упорно тянуло к прежней отметке, голод был неутолимым. Это не психология – это физиология: организм держится за свою точку равновесия. Длительное ограничение калорий порождает такое биологическое противодействие, с которым воля не справляется надолго.
Наверное, возникает вопрос: раз с едой всё так сложно – может, просто больше двигаться? Упражнения необходимы для здоровья: защищают сердце, укрепляют кости, улучшают чувствительность к инсулину, поднимают настроение. Но в отрыве от других мер они удивительно мало помогают похудеть – не потому что не сжигают калории (сжигают), а потому что тело компенсирует это так, как никто не предвидел. Херман Понцер изучал расход энергии в разных популяциях и обнаружил: люди, повышающие физическую активность, нередко неосознанно меньше двигаются в остальное время. Пробежка утром – и больше сидишь после обеда; или аппетит подстраивается под сожжённое. Организм стремится удержать суточный расход энергии в определённых рамках. Понцер назвал это моделью ограниченного суммарного расхода энергии: сверх определённого порога дополнительная нагрузка не увеличивает общие траты, а лишь перераспределяет, где и когда организм расходует энергию. Прибавьте к этому усиление голода от тренировок – особенно при уже имеющемся дефиците – и понятно, почему «меньше есть, больше двигаться» так часто проваливается, сколь бы логичным это ни звучало. Проблема не в лени: проблема в том, что модель предполагает пассивный обмен веществ, тогда как он адаптивный.
Почему же мы десятилетиями уверенно объясняли ожирение нехваткой самодисциплины? Отчасти – из-за устройства самой науки о питании. Значительная часть ранних данных получена из наблюдательных исследований, построенных на опросниках: «вспомните, что вы ели за прошедшую неделю». Инструмент заведомо неточный: люди занижают калорийность, особенно из перекусов и готовой еды, а люди с лишним весом занижают ещё сильнее. Вдобавок в таких исследованиях масса мешающих переменных: кто ест больше овощей, тот, как правило, и спортом занимается, и спит лучше, и не курит – разделить причину и корреляцию почти невозможно. Но простота модели «калории вошли – калории вышли» была соблазнительна. Она удобно ложилась в основу санитарных рекомендаций и возлагала ответственность на самого человека – что идеально вписывалось в устойчивое общественное убеждение о значимости самодисциплины. Крупные продовольственные корпорации оставались вне критики. Когда люди не могли похудеть, их не лечили лучше – их упрекали в недостаточном старании. Так биологическая реакция на изменившуюся среду была превращена в моральный провал; урон огромный: и для физического здоровья, и для психического, и для отношений людей с едой.
Если подсчёт калорий не работает, упражнения в одиночку не работают, а диеты запускают метаболическую адаптацию – что тогда? Ответ: сместить фокус с количества калорий на их качество и режим питания, на гормональную и метаболическую среду, которую вы создаёте. Первый сдвиг – скорее мировоззренческий, чем диетологический. Если цель – здоровье на десятилетия, а не образ в зеркале к лету, то качество пищи должно стоять на первом месте. Одно простое правило вбирает большую часть того, о чём говорит наука: не ешьте то, чего не было 100 лет назад. Ешьте то, что существует в природе, или то, что приготовлено из нескольких понятных ингредиентов. Длинный список с эмульгаторами, консервантами, усилителями вкуса и модифицированными крахмалами – это сигнал: не потому что эти вещества токсичны по отдельности, а потому что они выдают продукт, намеренно созданный так, чтобы его было легче переесть и труднее регулировать биологически.
Ультраобработанные продукты обходят нормальные механизмы насыщения: они мягче, быстрее поглощаются, менее сытны при равной калорийности и рассчитаны на то, чтобы есть их не задумываясь. Это не слабость характера – это предсказуемая биологическая реакция на промышленный дизайн еды. Крупные пищевые корпорации думают о прибыли, а не о вашем здоровье. Убрать эти продукты из рациона не значит считать калории: это значит убрать сами стимулы, провоцирующие переедание. Поэтому умение готовить – не бытовое хобби, а метаболический навык. Когда вы готовите сами, вы контролируете состав, структуру порции, содержание белка и клетчатки, темп еды. Люди, регулярно готовящие дома, питаются так, как того требует наша физиология, – изо дня в день, без всякой опоры на силу воли. Пожалуй, это один из самых действенных вкладов в долгую и здоровую жизнь, который только можно в себе развить.
Когда с качеством пищи всё наладилось, переходите к макронутриентам. Начните с белка: он насыщает сильнее всего, обладает наибольшим термическим эффектом (требует больше энергии на переваривание) и сохраняет мышечную массу при похудении – а значит, защищает скорость обмена веществ. Дополните рацион богатыми клетчаткой цельными продуктами: они замедляют пищеварение, стабилизируют уровень сахара в крови и дольше сохраняют чувство сытости. Ешьте в режимах, снижающих инсулиновую нагрузку: более длинные паузы между приёмами пищи, отказ от постоянных перекусов, при желании – интервальное питание. Эти стратегии работают не потому, что ломают биологию организма, а потому что следуют ей.
И не стоит недооценивать сон, стресс и циркадные ритмы. Плохой сон нарушает гормоны голода, усиливает тягу к высококалорийной еде и снижает чувствительность к инсулину. Хронический стресс повышает кортизол – он стимулирует отложение жира, особенно в области живота. Поздний ужин, когда организм уже перешёл в ночной режим и не ждёт пищи, сбивает метаболическую регуляцию. Всё это – реальные рычаги, влияющие на то, как организм распоряжается энергией. Калории, конечно, по-прежнему важны: длительный энергетический избыток приводит к набору веса. Но калории – это итог более глубоких биологических процессов, а не тот рычаг, за который стоит тянуть в первую очередь.
Модель «калории вошли – калории вышли» не ошибочна – она неполна. Она точно описывает термодинамику, но игнорирует гормональные, метаболические и поведенческие реалии современного человека. Ожирение – не провал арифметики и не слабость воли; это биологический ответ на конфликт между нашей эволюцией и современной средой: древняя физиология столкнулась с дешёвой, гиперпривлекательной, энергетически плотной едой, доступной круглосуточно. Ситуация ненормальная – и решение состоит не в том, чтобы стыдить людей за то, что они едят слишком много, а в том, чтобы понять, что породило эту проблему, и разбираться с ней осознанно.
Хочется верить, что когда-нибудь всему этому будут учить в медицинских вузах.
Миф о том, что конкистадоры победили ацтеков благодаря лучшему оружию, восходит к популярной теории биогеографа Джареда Даймонда «ружья, микробы и сталь», которую он предложил в одноимённой книге 1997 года.
Книга Даймонда объясняла победу европейцев не генетическим или интеллектуальным превосходством, а географическими и природными факторами. Популяризация триады, однако, привела к заметному искажению: аудитория запомнила в первую очередь «ружья» и «сталь», тогда как сам Даймонд, равно как и множество позднейших исследователей, особо подчёркивал катастрофическое значение инфекционных болезней. Испанское оружие и тактика, безусловно, внесли свой вклад, однако основная часть разрушений была произведена эпидемиями европейских заболеваний: по некоторым оценкам, до 90 % коренного населения Нового Света погибло от болезней, занесённых колонизаторами, – нередко ещё прежде непосредственного контакта с ними.
Эпидемия оспы, обрушившаяся на империю мешиков в 1520–1521 годах, по-настоящему переломила ход противостояния. Вспышка началась, когда один из солдат экспедиции Панфило де Нарваэса, прибывшей к побережью Веракруса для ареста Кортеса, оказался носителем вируса; от него болезнь передалась коренному населению, а оттуда стремительно распространилась вглубь материка, добравшись до Теночтитлана к осени 1520 года. Среди коренного населения, никогда не сталкивавшегося с вирусом оспы, смертность оказалась беспрецедентной: от трети до половины жителей Центральной Мексики погибло только в ходе первой волны заражения, что подорвало социальную структуру, институт вождей и боеспособность ацтекских армий. Когда Кортес начинал свою кампанию в 1519 году, население Мексики насчитывало более тридцати миллионов человек; столетие спустя, после серии опустошительных эпидемий, от него осталось лишь от полутора до трёх миллионов.
Вместе с тем было бы грубейшим упрощением сводить крушение ацтекской державы к одним лишь микробам.
"Покорение Теночтитлана", неизвестный художник, XVII век.
Не менее важную роль сыграла хрупкость самой имперской структуры. Ацтеки правили своими данниками гегемонически, через местных вождей, и их власть покоилась на восприятии военного превосходства мешиков как абсолютного и неоспоримого – а значит, была изначально нестабильной, уязвимой даже перед умеренным вызовом авторитету. Десятки подчинённых городов-государств, обложенных непомерной данью и обязанных поставлять пленников для ритуальных жертвоприношений, испытывали глубокую ненависть к Теночтитлану.
Иллюстрация с человеческими жертвоприношениями. Codex Magliabechiano, лист номер 70.
Как засвидетельствовал Берналь Диас дель Кастильо, вожди окрестных городов – например, Семпоалы – неоднократно жаловались Кортесу на непрекращающуюся потребность в жертвах. Особенно напряжёнными были отношения Тройственного союза с конфедерацией Тлашкалы, которую ацтеки не смогли покорить, но окружили со всех сторон, лишив доступа к торговым путям и соли, и вели против неё непрерывные «цветочные войны» – ритуализированные сражения, целью которых был захват пленников для жертвоприношений.
Когда Кортес высадился на побережье в апреле 1519 года, конкистадоры немедленно обнаружили готовых к сотрудничеству союзников из числа народов, жаждавших сбросить с себя бремя ацтекской дани и прекратить систематический захват соплеменников для заклания на алтарях Теночтитлана. Союз европейцев с тотонаками и тлашкальтеками породил коалицию, которая в конечном счёте привела к уничтожению всей ацтекской империи: к началу финальной осады Теночтитлана в мае 1521 года войско Кортеса, по свидетельству Берналя Диаса, насчитывало более 800 испанцев и десятки тысяч союзных индейских воинов, причём общее число коренных ауксилариев за все три года кампании могло достигать двухсот тысяч человек. В испаноязычном мире преобладание индейских воинов в рядах экспедиции отразилось в поговорке, приведённой в статье Википедии об indios amigos: «la conquista la hicieron los indios» – «конкисту совершили индейцы». Таким образом, именно микроорганизмы – «невидимый союзник» конкистадоров, а не порох, – в сочетании с внутренними противоречиями империи обеспечили испанцам подлинное стратегическое преимущество.
Тлашкальтекские вспомогательные отряды (сверху слева) сражающиеся бок о бок с Кристобалем де Олидом во время завоевания Халиско. Иллюстрация в колониальном кодексе Лиенсо де Тлашкала XVI века.
Пожалуй, ни один артефакт Мезоамерики не демонстрирует несостоятельность мифа о технологическом превосходстве конкистадоров нагляднее, чем ацтекский стёганый доспех, известный как ичкауипильи.
Страница из Кодекса Мендоса, изображающая воинов в ичкауипильи и тлавистльи.
Ичкауипильи (науатль: ichcahuīpīlli), обозначавшийся в испанских хрониках заимствованным термином эскауипиль (escaupil), представлял собой мезоамериканский мягкий нательный доспех, конструктивно близкий к европейскому гамбезону, и изготавливался из плотно набитого нечёсаного хлопка, прошитого между двумя слоями ткани; само название, как отмечается в специализированных энциклопедиях, складывалось из науатльских слов ichcatl – «хлопок» – и huīpīlli – «рубаха». Росс Хассиг описывал ичкауипильи как безрукавный жилет, облегающий торс, толщиной в полтора–два пальца – достаточной, чтобы ни стрела, ни дротик из атлатля не могли пронзить набивку, – а воины высокого ранга надевали его под парадный боевой костюм – тлавистльи.
Воин-ягуар в тлавистльи.
Бернардино де Саагун в своих «Первичных меморандумах», послуживших основой для двенадцатитомного Флорентийского кодекса, зафиксировал простой способ изготовления ичкауипильи: нечёсаный хлопок заворачивался в ткань, к которой затем пришивался, а края обшивались кожей. Ряд колониальных источников сообщает, что готовое изделие вымачивалось в солёном рассоле и высушивалось, после чего кристаллизовавшаяся соль дополнительно упрочняла материал; впрочем, достоверность версии о засолке оспаривается, поскольку Гейтс полагает, что речь идёт о путанице между словами tab («соль») и tabb («связывать»), и хлопок был именно простёган, а не засолен. Русскоязычная «Википедия» в статье об истории доспехов фиксирует, что ацтеки переняли технологию стёганого хлопкового доспеха у индейцев майя, а костюмы были «стёганые, плотно подогнанные, из слоёв ваты в два пальца толщиной».
Принцип защиты, заложенный в конструкцию ичкауипильи, разительно отличался от логики металлического доспеха. Как подчёркивает Джон Поль в своей монографии для серии Osprey Military, стёганый хлопковый жилет был рассчитан не на остановку снаряда при ударе, а на поглощение его энергии. Многослойная стёганая структура рассеивала кинетическую энергию по обширной площади ткани, а не концентрировала её в одной точке, – именно принцип послойного рассеивания роднит ичкауипильи с современными баллистическими жилетами мягкого типа.
Бронежилет скрытного ношения БСН-4
По своим защитным свойствам мезоамериканский доспех оказался функционально близок к европейскому гамбезону – стёганому льняному или хлопковому жилету, применявшемуся как самостоятельная защита либо в качестве подкладки под кольчугу; однако более плотная набивка и, возможно, обработка рассолом делали ичкауипильи особенно пригодным для амортизации рубящих ударов широкого обсидианового оружия, характерного для мезоамериканского стиля боя. Европейский аналог, предназначенный для самостоятельного ношения, нередко содержал до восемнадцати, а по некоторым сведениям – до тридцати слоёв хлопка, льна или шерсти, демонстрируя поразительное конструктивное сходство с современной бронезащитой.
Широкое бытование ичкауипильи объяснялось не только его защитными качествами, но и функциональной адаптированностью к условиям Мезоамерики. Ичкауипильи выполнялсразу несколько задач: обеспечивал амортизацию ударного воздействия дубин и палиц, ослаблял рубящие удары макуауитля – деревянной палицы с вмонтированными обсидиановыми лезвиями – и останавливал стрелы и дротики.
Ацтекские воины, изображённые во Флорентийском кодексе XVI века (т. IX). Каждый воин размахивает макуауитлем.
Реконструкция длинного макуауитля.
Набивка из последовательных слоёв спрессованного хлопка прошивалась ромбовидным узором; рядовые воины надевали ичкауипильи непосредственно на тело, тогда как наиболее опытные бойцы, в особенности члены орденов воинов-Орлови воинов-Ягуаров, носили его в сочетании с полным боевым костюмом тлауицтли. Подавляющее большинство образцов представляло собой безрукавный жилет, прикрывавший корпус до бёдер, однако существовали и варианты с рукавами, и удлинённые сюрко, защищавшие тело воина вплоть до колен. Необходимо, впрочем, сделать существенную оговорку: вопрос о массовости ношения ичкауипильи остаётся дискуссионным. Как убедительно показывает независимый исследователь на портале «Мир индейцев», рядовые жители-масеуитли у ацтеков не имели права носить хлопковые одежды под страхом немедленной смерти, а следовательно, основной контингент армии мог быть лишён доспехов – исключение составляли лишь воины, захватившие четырёх-пятерых пленных и получившие статус текиуаке. Тезис о привилегированности хлопкового доспеха подтверждают и результаты экспериментальной археологии: в обществе мешиков щит носили практически все воины, тогда как ичкауипильи оставался привилегией бойцов, продемонстрировавших исключительные боевые навыки.
Испанские хронисты, чьи свидетельства дошли до нас в колониальных кодексах, неоднократно выражали удивление эффективностью хлопкового доспеха. Испанская глосса к иллюстрации в Кодексе Ватиканус А прямо указывала, что завоеватели признали ацтекскую защиту превосходящей собственную, ибо она выдерживала стрелы, способные пронзить прочнейшую кольчугу и даже некоторые кирасы. Для понимания столь необычной на первый взгляд устойчивости необходимо учитывать баллистические характеристики огнестрельного оружия эпохи конкисты. Аркебуза являлась оружием с фитильным замком и невысокой начальной скоростью пули, перезарядка которого при наилучших условиях занимала от двадцати секунд до минуты. Свинцовые пули ранних аркебуз были значительно крупнее современных, однако начальная скорость и, следовательно, пробивная способность пороховых зарядов оставались несопоставимо ниже: по описанию экспериментальной реконструкции на ресурсе Frontier Partisans, дульная скорость аркебузы составляла порядка 1400–1600 футов в секунду при калибре около .62, что приблизительно соответствовало баллистике патрона .44 Magnum. Научная работа польских исследователей, посвящённая баллистическому анализу аркебуз XVI века, подтверждает, что кинетическая энергия снаряда снижалась до 30 % от начальной уже на дистанции в 250 метров. В условиях, в которых из каждых ста аркебузных выстрелов с расстояния в сто метров в цель попадали лишь единицы, мягкий многослойный доспех, рассеивающий энергию удара по обширной поверхности, обеспечивал вполне удовлетворительный уровень защиты.
Демонстрация стрельбы из фитильной аркебузы XVI века.
Дротики атлатля с особенной лёгкостью пронзали европейскую кольчугу, тогда как ичкауипильи оказывался настолько эффективным в остановке стрел и дротиков, что испанские солдаты зачастую избавлялись от собственного тяжёлого пластинчатого доспеха – неудобного в условиях влажного мексиканского климата и подверженного коррозии.
Изготовление примитивного атлатля.
Как сообщает энциклопедия World History Encyclopedia, многие конкистадоры без колебаний перенимали местные стёганые куртки из хлопка или волокна магея, вымоченные в солёном растворе, поскольку они достаточно надёжно останавливали стрелы. Берналь Диас дель Кастильо засвидетельствовал, что испанцы освоили практику ношения хлопковых доспехов ещё до прибытия на материк: находясь на Кубе, они наделали себе хорошо набитых хлопковых доспехов, «совершенно необходимых при сражении с индейцами». Дефицит стального снаряжения и сугубо практические соображения побудили конкистадоров стремительно перенять местную технологию; в Мексике Кортес распорядился изготовить стёганые хлопковые куртки для своих солдат, скопировав стандартный ацтекский нательный доспех. Историк военного дела Джон Ф. Гилмартин в своём исследовании о развитии аркебузы и мушкета отмечал, что, за исключением шлемов, конкистадоры по большей части отказались от стального доспеха в пользу стёганых защитных одежд из холста или хлопка, подражая практике коренного населения. Пехотинцы, которые не могли позволить себе конное снаряжение с полным латным облачением, нередко полностью переходили на местные доспехи, сохраняя из европейского комплекта лишь шлем; сочетание хлопкового панциря и стального шлема представляло собой личный выбор каждого бойца.
Рисунок с упаковки набора оловяных фигурок «Доблестные миниатюры» — Ацтекский воин-орёл и конкистадор, ~1972 года. На испанского воина надет ичкауипильи. Художник: Ангус МакБрайд.
Блог Pints of History справедливо задаётся риторическим вопросом: если сталь давала испанцам столь несомненное преимущество, почему же столь многие конкистадоры предпочли ей ацтекский хлопок?
Не стоит, впрочем, романтизировать стёганый хлопковый доспех: у него имелись очевидные уязвимости. Мечи и колющее оружие хорошо пробивали хлопковую броню, а арбалетные болты часто проходили насквозь. Современные экспериментально-археологические проекты подтверждают как достоинства, так и ограничения стёганой хлопковой защиты. В рамках студенческого исследования в Университете штата Нью-Йорк в Потсдаме были воссозданы четыре образца ичкауипильи из нечёсаного хлопка, которые подвергались обстрелу дротиками атлатля, стрелами с обсидиановыми наконечниками и крупнокалиберными пулями, а повреждения анализировались по глубине проникновения и характеру деформации баллистического геля. Ещё более детальный эксперимент 2024 года, выполненный исследователем Аннабеллой Гарсией в формате магистерской диссертации, продемонстрировал неожиданный результат: вариант доспеха, украшенный индюшачьими перьями поверх хлопкового слоя, показал статистически значимое снижение глубины и диаметра пробоин по сравнению с простым хлопковым образцом, – перья, по-видимому, способствовали отклонению и рассеиванию энергии удара, что заставляет переосмыслить роль «декоративных» элементов ацтекского воинского облачения.
Хлопковая броня ацтеков и её поразительная конкурентоспособность по отношению к европейским металлическим аналогам наглядно свидетельствуют: технологическое превосходство Старого Света над цивилизациями Нового вовсе не было столь безоговорочным, каким его принято изображать.Ацтекскую империю сокрушили не пушки и не испанская сталь, а болезни, к которым коренное население не имело ни малейшего иммунитета, и десятки тысяч индейских воинов, увидевших в пришельцах шанс избавиться от ненавистного ацтекского гнёта; ичкауипильи же выступает одновременно памятником инженерной изобретательности мешиков и немым укором упрощённым объяснениям конкисты.
«Тлаксканский сенат» (фрагмент картины) художника Родриго Гутьерреса, 1875. Источник: журнал Lapham Quarterly
Углекислый газ копится в атмосфере – и леса, как принято считать, растут в ответ быстрее, забирая часть выброшенного обратно. Удобный баланс. Климатические модели десятилетиями опирались на него, закладывая в прогнозы стимулирующее действие CO₂ на рост растений: чем выше концентрация парникового газа, тем активнее фотосинтез, тем больше углерода поглощает биосфера. Но в ноябре 2025 года в Proceedings of the National Academy of Sciences вышла работа, которая нанесла по этому балансу весьма чувствительный удар.
Команда под руководством Сиан Ку-Гизбрехт из Университета Саймона Фрейзера показала: модели земной системы – те самые, на которых основывается шестой доклад МГЭИК, – систематически завышали количество доступного растениям азота в природных экосистемах. Из-за этой ошибки отклик фотосинтеза на удвоение концентрации CO₂ оказывается в моделях преувеличенным примерно на 11%, а наземный поглотитель углерода – заметно слабее, чем считалось прежде.
Чтобы разобраться в сути проблемы, нужно ненадолго вернуться к школьной биологии. Фотосинтез требует не только углекислого газа, воды и света, но и целого набора питательных элементов, среди которых азот занимает первое место. Без него невозможно синтезировать хлорофилл, белки и нуклеиновые кислоты – без него невозможна жизнь. Казалось бы, проблем нет: атмосфера почти на 78% состоит из молекулярного азота. Но молекула N₂ – один из наиболее химически инертных газов в природе, и разорвать тройную ковалентную связь между её атомами крайне сложно. Сделать это способны лишь специализированные микроорганизмы – бактерии и архей, вооружённые ферментом нитрогеназой. Они превращают атмосферный азот в аммиак – форму, которую растения уже могут усваивать. Процесс называется биологической азотфиксацией.
Одни бактерии живут внутри тканей растений в симбиозе с ними – особенно известны клубеньковые бактерии бобовых. Другие – свободноживущие – обитают в почве, во мху, лишайниках, мёртвой древесине. Но азотфиксация – процесс дорогостоящий в энергетическом смысле: на разрыв тройной связи нитрогеназа тратит огромное количество АТФ и, следовательно, углерода. Каждый атом азота, добытый микробом из воздуха, обходится растению или его симбионту отказом от части углерода, который иначе пошёл бы на рост.
Шестой проект по сопряжённому моделированию климата (CMIP6) включает несколько десятков моделей земной системы от разных научных центров. Часть из них в явном виде учитывает азотный цикл – и именно в них кроется проблема, на которую указала группа Ку-Гизбрехт. Основой для сравнения послужил обширнейший эмпирический набор данных, опубликованный ранее в 2025 году в журнале Nature командой Карлы Рейс Эли: тысячи прямых измерений скоростей азотфиксации в лесах, саваннах, пустынях, пастбищах и на пашнях. Сводная картина, которую рисуют наблюдения, такова: суммарная глобальная азотфиксация составляет около 120 тераграмм (1,2 метрических тонн) азота в год. Из них примерно 65 Тг/год приходится на естественные экосистемы, ещё 56 Тг/год – на агроэкосистемы с их обширными посевами бобовых культур.
Модели CMIP6 рисовали совсем иную картину: природным экосистемам приписывалось около 100 Тг/год, сельскохозяйственным – лишь 10 Тг/год. Соотношение вывернуто наизнанку при почти верном глобальном итоге. Может ли расхождение в пропорциях иметь практические последствия – или важна лишь сумма? Авторы утверждают: пропорции критичны. Леса и луга – то, что принято называть «лёгкими биосферы», – поглощают бо́льшую часть CO₂, которую суша в целом способна забрать из атмосферы. Именно в продуктивных экосистемах в моделях было сосредоточено избыточное количество азота. Значит, виртуальные деревья располагали бо́льшим ресурсом для роста, чем реальные, – и потому виртуальный углеродный поглотитель суши оказывался завышенным.
Откуда взялась методическая ошибка? Большинство моделей оценивают интенсивность азотфиксации через одну универсальную зависимость от первичной продукции и реальной эвапотранспирации. Наблюдения, однако, однозначно свидетельствуют: в природных и агроэкосистемах зависимость принципиально различна. В сельскохозяйственных угодьях – на американском Среднем Западе, в Бразилии, Восточной Африке, Южной и Юго-Восточной Азии – интенсивность азотфиксации с ростом продуктивности нарастает куда круче, чем в естественных биомах.
Модели, не улавливающие различия, автоматически перекачивают «виртуальный» азот из ферм в леса. Дополнительная путаница вносится тем, что модели не разграничивают симбиотическую азотфиксацию – микробы внутри растительных тканей, около 28 Тг/год – и свободноживущую, обеспечивающую около 36 Тг/год и особенно важную в засушливых районах и на скудных почвах. Из-за этого азотфиксация оказывается завышенной в продуктивных биомах и заниженной в аридных регионах.
Среди 39 проанализированных моделей земной системы команда Ку-Гизбрехт обнаружила чёткую зависимость: чем больше естественная азотфиксация в текущих условиях заложена в модель, тем сильнее выраженный в ней отклик фотосинтеза на рост концентрации CO₂. Пересчёт с использованием реальных данных даёт систематическое завышение стимулирующего действия CO₂ примерно на 11%. Одиннадцать процентов звучат скромно. Но когда речь идёт о терасоте карбона, циркулирующего между атмосферой и сушей на протяжении десятилетий, – масштаб колоссальный. Наземный поглотитель углерода абсорбирует порядка четверти всех антропогенных выбросов ежегодно, и даже относительно небольшое сокращение его ёмкости означает, что в атмосфере остаётся существенно больше CO₂, чем предсказывали прежние прогнозы. Попутно выясняется ещё одна погрешность: поскольку основная доля эмиссий закиси азота N₂O, оксидов азота и аммиака исходит из сельскохозяйственных угодий, занижение сельскохозяйственной азотфиксации ведёт к искажению расчётов азотного загрязнения. Закись азота заслуживает отдельного упоминания: в столетней перспективе её парниковый потенциал превышает потенциал CO₂ в 273 раза.
Чтобы оценить значимость сделанных выводов, полезно взглянуть на то, какие усилия человечество прилагало – и прилагает – для решения азотного дефицита в сельском хозяйстве. Синтез Хабера–Боша, получающий аммиак из атмосферного азота при высоких температурах и давлении с помощью природного газа, производит сотни миллионов тонн азотных удобрений ежегодно. Технология прокормила несколько миллиардов человек, которых иначе ждал бы голод. Тем не менее значительная часть вносимого удобрения не усваивается растениями, вымывается в водоёмы, вносит вклад в цветение водорослей и превращается в N₂O. Генетические инженеры десятилетиями пытаются повысить эффективность использования азота в культурных растениях напрямую. Обзоры последних лет фиксируют прогресс в манипуляциях с нитратными транспортёрами и ферментами ассимиляции – но каждый раз, когда исследователи «подкручивают» один узел, другой даёт сбой. Азотный метаболизм растений – глубоко интегрированная система, и крупный выигрыш в одном звене почти неизбежно даётся ценой потерь в другом. Параллельно развивается направление микробиологических решений. Опубликованный в декабре 2025 года детальный обзор суммирует нынешний горизонт возможностей: конструирование микробных консорциумов, улучшающих круговорот азота в почве, – решения достижимые, но глубоко специфичные. Они работают в конкретных почвах, для конкретных культур, при конкретных условиях. Универсального биологического «рычага», способного подтянуть азотное питание лесов планеты до уровня, которого требуют климатические модели, не существует.
Иными словами, когда модели предполагают, что леса Амазонии или тайги просто «найдут» дополнительный азот в ответ на рост CO₂, они приписывают природе способность, которой нет даже у аграриев, вооружённых промышленной химией и молекулярной биологией. Авторы работы не ограничились диагнозом – они сформулировали конкретные рекомендации по улучшению моделей: разделить сельскохозяйственную и природную азотфиксацию как самостоятельные процессы с различными параметрами, различать симбиотическую и свободноживущую фиксацию, учитывать углеродные затраты на неё и верифицировать модели против реальных экспериментальных данных. Леса по-прежнему будут поглощать углерод, фотосинтез по-прежнему немного ускорится при росте концентрации CO₂ – но наиболее реалистичная оценка теперь ниже, чем та, которую давало большинство прогнозов: наземный поглотитель углерода несколько слабее, стимулирующее действие CO₂ несколько меньше, а зазор между тем, что мы выбрасываем, и тем, что природа способна безболезненно переварить, несколько шире.
Азот, которого так мало в почве и так много в воздухе, оказывается тем самым узким местом, через которое не пробиться никакому количеству углекислого газа – сколь бы сильно он ни стимулировал фотосинтез. Природных лазеек, которые избавят человечество от необходимости сокращать выбросы, не существует.
Камера Фредерика Скотта Арчера обр. 1853 года. Первый серийный фотоаппарат под мокрый коллоидный процесс.
Складная камера Оттевила (1853)
Thomas Ottewill & Co, в том числе, занимались производством фотоаппаратов Арчера.
Стереоскопический фотоаппарат Дэнсера (1853)
Камера капитана Франсиса Фоука (1856)
Первый фотоаппарат для мокрого процесса с гофрированным мехом вместо деревянного корпуса между объективом и пластиной.
Камера Кинниэра, доработанная Оттевилом и Коллиcом (1960)
3D-реконструкция камеры Кинниэра
Pistolgraph Томаса Скейфа (ок. 1856–1862)
Один из самых ранних компактных фотоаппаратов. Диаметр пластины - всего около дюйма (2,54 см)
12-объективный фотоаппарат для изготовления визитных карточек по патенту Дисдери (1854).
Вероятно, у каждого объектива была отдельная крышка, выполнявшая функцию затвора. Либо верхние и нижние 6 объективов закрывались отдельными шторками, тем самым при экспонировании получалось бы по 6 копий одинаковых кадров. Кроме того, по размеру кассеты видно, что она сдвижная - на одну пластину можно было сделать 24 кадра.
Отпечаток с более простого четырёхобъективного фотоаппарата конструкции Дисдери (тоже со сдвижной пластиной, потому 8 кадров). Тут однозначно видно, что каждый кадр - это уникальный снимок, экспонированный отдельно. Соответственно, у каждого объектива была своя крышка.
36-объективный фотоаппарат Робертса (1870)
На этой шайтан-машине видны шторки сверху и снизу: каждая закрывает по 18 объективов. Соответственно, за одно открытие шторки получается 18 одинаковых негативов.
Ещё один подход к получению нескольких кадров на одном носителе. В фотоаппарат заряжается круглая фотопластина диаметром 75мм, и поворачивается после каждого спуска затвора. Пластина вмещает 4 круглых кадра диаметром по 23 мм.
Сушилка для фотопластин большого формата
Коробочка для хранения фотопластин 12х18мм.
Демонстрация фотографирования по мокрому коллоидному процессу в полевых условиях
Выставочная клетка, вся уставленная кубками так, что кошка едва в ней умещается. Для полноты картины – ряды разноцветных розеток. К улыбающейся хозяйке палатки подходят восхищенные зрители и спрашивают:
- А какой породы ваша кошечка? У нас дома ну точно такая же, мы ее во дворе подобрали!
- Моя кошка той же породы, что и ваша! – отвечает хозяйка.
Несколько лет назад такая картина на выставке была очень редкой. Сейчас ее можно наблюдать гораздо чаще. Все большее количество заводчиков, да и просто любителей кошек, начинает понимать, что в выставках важны не только оценки, титулы и продажа котят. Выставки – это еще и общение с единомышленниками, да и просто любование кошачьей красотой. Но не всякая красота получается только при помощи тщательного подбора пар и расписанной несколько лет вперед племенной работы. Природа подчас творит такие чудеса, на какие не способна ни одна племенная программа. Те кошки, которых мы с вами взяли в добрые руки или подобрали во дворе и спасли от полуголодной жизни на улице, тоже красивы, причем не по стандарту, а каждая по-своему. Разве не стоит этим похвастать?
Первые выставки кошек представляли по большей части таких животных, некоторых из которых на основании фенотипа признавали породистыми. С развитием фелинологии породистыми стали, за некоторыми исключениями, считаться только животные, имеющие родословную. О домашних кошках позабыли и, увозя на выставку своих породистых подопечных, заводчик оставлял скучать дома животное, благодаря которому и стал когда-то давно увлекаться фелинологией – беспородную домашнюю кошечку или котика. К счастью, ситуация меняется, и домусы, как их называют энтузиасты этой «породы», возвращаются на выставки. Их выставляют и владельцы питомников, имеющие большой выставочный опыт, и простые любители, у которых беспородное животное – единственное.
На каждой выставке существует класс домашних кошек Household Pet (HHP), или просто PET. Любой желающий может принести свою беспородную кошку для участия в этом классе, соревноваться за звание лучшего и победить. Конечно, должны быть соблюдены некоторые условия.
Во-первых, домашняя кошка должна быть кастрирована или стерилизована, о чем нужно предоставить справку при подаче заявочного листа на выставку. Это требование одинаково для всех взрослых домашних кошек, лишь котята до 6-8 месяцев (зависит от выставочной системы) могут быть некастрированными.
Во-вторых, кошка должна быть привита и иметь ветеринарный паспорт, в котором отмечены сделанные прививки. Обычно это прививки от вирусных заболеваний и бешенства; в некоторых регионах, неблагоприятных по заболеванию микроспорией, требуются прививки и от нее. После прививок должен быть выдержан необходимый карантин, то есть собираясь на выставку, вакцинацию нужно провести заблаговременно.
В-третьих, на кошку должен быть заполнен заявочный лист и оплачен экспонентский взнос за ее участие в выставке.
Все это – вопросы документальные. А теперь – о том, без чего кошка, может быть, и получит диплом об участии в выставке, но о победе может не мечтать. Домашняя кошка, если она претендует на победу в классе домашних, должна быть ухожена от головы до хвоста. В стандартах практически всех фелинологических организаций наибольшее количество баллов домашней кошке дается за кондицию и выставочную подготовку. А это значит, что кошка должна иметь хороший баланс, то есть не быть перекормленной или наоборот, чрезмерно худой. Ее шерсть, независимо от длины, должна быть чисто вымытой и хорошо уложенной.
Подготовить к выставке беспородную кошку ничуть не менее сложно, чем породистую, а иногда и гораздо трудней, особенно если кошка полудлинношерстная или белая - или и то и другое вместе. Нужно заранее подобрать средства по уходу за шерстью и испробовать их заблаговременно, чтобы не попасть впросак прямо перед выставкой, когда перемывать животное будет уже просто некогда. Для домуса подобрать подходящие шампунь, кондиционер и другие средства ухода часто бывает гораздо сложнее, чем для породистого животного. Шерсть породистого животного имеет определенную текстуру, улучшения которой и следует добиваться, и опытные заводчики давно знают, чем ее лучше вымыть и смазать для идеального результата. Для домашней кошки возможен только экспериментальный подбор средств, ведь текстура ее шерсти не прописана ни в стандарте, ни на этикетке шампуня. Иногда приходится испробовать несколько средств, прежде чем удастся найти подходящее.
Но никакое средство не заставит шерсть выглядеть идеально, если кошка неправильно питается и не получает всех необходимых витаминов и минеральных веществ. Поэтому думая о выставочной карьере домашней кошки, нужно заботиться о ее внешнем виде и с помощью сбалансированного кормления.
Стандарт домашней кошки очень демократичен и прощает дефекты, которые бы для породистого животного означали дисквалификацию, такие как полидактилия (лишние пальцы) или залом хвоста. Также прощаются повреждения хвоста, ушей и т. д., которые могут быть свидетельством прошлой жизни на улице. Главное, чтобы животное было ухоженным в настоящее время.
Темперамент домашней кошки также имеет большое значение. Эксперты понимают, что такая кошка не всегда жила в семье и, возможно, имела уличное прошлое, поэтому если животное просто напугано большим скоплением людей и ведет себя зажато, это прощается. Но животное, проявляющее агрессию, пытающееся напасть на эксперта, будет дисквалифицировано. Предпочтение обычно отдается кошкам с «выставочным» темпераментом – любопытным, везде сующим свой нос, позволяющим погладить им спинку и почесать за ушком.
Внешность домашней кошки может быть абсолютно любой, самое важное – чтобы она не была похожа ни на одну из существующих пород. И хотя некоторые фелинологические организации, например МФА, признают домашними кошек неизвестного происхождения, похожих на породистых, все же предпочтение отдается «чистокровным» домусам.
Не так-то это просто – выставить домашнюю кошку, скажут многие, прочитав все это. И будут правы: содержать кошку так, чтобы она была достойна показаться на выставке, будь она породистая или нет – это большой труд. Но ведь любая кошка, независимо от происхождения, достойна хорошего содержания – ведь это ваш любимый питомец, за которого вы взяли на себя ответственность. А если так, то главное уже сделано (животное привито, кастрировано и правильно питается). Если нет – наверстать упущенное всегда можно, главное – понять, что это необходимо, если вы действительно любите свою кошку. Теперь остается только записаться на выставку, принести до скрипа вымытую кошку и ловить восхищенные взгляды зрителей и экспертов. Не повезло на первой выставке – не расстраивайтесь! Будет стимул прийти на следующую. А если именно ваша кошка будет признана самой-самой – забирайте кубок, розетку, подарки и приходите снова, теперь с друзьями и знакомыми. Конкуренция – это всегда интересно!
«Бескорыстие мистера Арчера невозможно переоценить… открытие могло бы принести целое состояние… Куда бы мы ни обратили взгляд, мы повсюду видим и его ценность, и щедрость, с которой оно было даровано – свободное, как воздух, на благо всего общества».
Среди множества фотографических процессов, порождённых неугомонным XIX столетием, один занимает совершенно особое место — не только в силу художественных качеств получаемых изображений, но и благодаря драматичной судьбе изобретателя, бескорыстно отдавшего своё открытие человечеству. Мокрый коллодионный процесс — технология съёмки на стеклянные пластины, покрытые влажным раствором нитроцеллюлозы в эфире и спирте, — господствовал в фотографии с середины 1850-х до начала 1880-х годов. Примерно с 1855 года и вплоть до начала 1880-х мокрый коллодионный процесс оставался доминирующей формой фотографии. Ни один негатив тех лет не мог быть получен без многоступенчатого химического ритуала, занимавшего не более пятнадцати минут от начала до конца и требовавшего от фотографа одновременно мастерства химика, ловкости рук ювелира и хладнокровия хирурга. В нижеследующем повествовании прослежен путь мокрого процесса от случайного открытия взрывчатого хлопка до возрождения в мастерских современных художников; подробно разобраны химические реакции, протекающие на каждом из выделяемых этапов — приготовления йодированного коллодия, сенсибилизации в ванне нитрата серебра, экспозиции с формированием скрытого изображения, проявления сульфатом железа(II), фиксирования и финального лакирования; отдельно рассмотрены способы получения позитивных отпечатков с коллодионного негатива — контактная печать на альбуминовой и солёной бумаге, а также печать с увеличением через проекционный аппарат.
Химическая предпосылка, без которой не могло бы состояться ни одного коллодионного снимка, была заложена в 1845–1846 годах немецко-швейцарским химиком Кристианом Фридрихом Шёнбейном. По широко известному преданию, Шёнбейн использовал хлопковый фартук своей жены для уборки случайно пролитой смеси азотной и серной кислот; к изумлению учёного, высохший хлопок вспыхнул при нагревании, явив миру пироксилин — нитрат целлюлозы. Уже в 1846 году французский химик Луи-Никола Менар совместно с Флоресом Домонте установил, что пироксилин растворяется в смеси диэтилового эфира и этанола, образуя вязкую, прозрачную жидкость, при испарении растворителей превращающуюся в тонкую стекловидную плёнку. Независимо от Менара, бостонский врач Джон Паркер Мейнард предложил использовать раствор нитроцеллюлозы в качестве стерильной раневой повязки, затвердевающей на коже наподобие защитного барьера. Именно за Мейнардом закрепился термин «коллодий» — слово, восходящее к греческому «kollōdēs» и означающее «клейкий». Военные хирурги Крымской войны 1853–1856 годов быстро оценили коллодий, покрывая раны бойцов тонкой эластичной плёнкой; парадоксальным образом вещество, рождённое для медицины, вскоре совершило переворот в совершенно иной области — фотографии.
К началу 1850-х годов перед фотографами стояла мучительная дилемма. Дагерротипия, провозглашённая в 1839 году, давала поразительную детализацию на серебряной зеркальной поверхности, однако каждый снимок оставался нетиражируемым уникумом — ни один отпечаток нельзя было сделать с единственной пластины. Калотипия Уильяма Генри Фокса Тальбота решала проблему воспроизводимости: бумажный негатив допускал неограниченное количество позитивных отпечатков, — но волокна бумаги неумолимо проступали сквозь изображение, лишая его резкости и прозрачности. Мокрый коллодионный процесс Фредерика Скотта Арчера стал первым практическим фотографическим процессом, одновременно резким и легко воспроизводимым; он совместил чёткость и детализацию уникальных дагерротипов на посеребрённых металлических пластинах с практичностью и воспроизводимостью позитивно-негативных калотипных отпечатков на бумаге. Французский фотограф Гюстав Ле Гре первым — в 1850 году — теоретически обосновал возможность использования коллодия для покрытия стеклянных фотопластин, опубликовав предложение в трактате «Практическое руководство по фотографии на бумаге и стекле»; впрочем, по оценкам историков, предложение Ле Гре оставалось «теоретическим в лучшем случае» и не было подкреплено систематическими экспериментами.
Практическое воплощение принадлежит англичанину Фредерику Скотту Арчеру — сыну мясника из Хартфорда, начинавшему карьеру подмастерьем ювелира, а затем ставшему скульптором. По рекомендации Эдварда Хокинса Арчер обучался в школах Королевской академии как скульптор и находил калотипную фотографию полезной для запечатления собственных скульптурных работ. Неудовлетворённый слабой чёткостью и контрастом калотипа, а также длительностью необходимых экспозиций, Арчер изобрёл новый процесс в 1848 году и опубликовал его в журнале The Chemist в марте 1851 года, позволив фотографам соединить тонкую детализацию дагерротипа со способностью печатать множественные бумажные копии — как в калотипе. Метод оказался настолько совершенным, что за три-четыре года практически вытеснил и калотипию, и дагерротипию, безраздельно царствуя с 1855 по 1880 год.
Судьба изобретателя составляет одну из самых горьких страниц в истории науки. Публикуя открытие, Арчер сознательно не стал патентовать его, подарив миру безвозмездно. Друзья настоятельно рекомендовали ему защитить права, но скульптор и фотограф отказался. Когда Уильям Генри Фокс Тальбот попытался через суд объявить коллодионный процесс вариантом собственного калотипа, иск был отклонён. Вот только денег Арчеру от справедливого решения суда не прибавилось. В мае 1857 года Арчер скончался практически без средств и был похоронен на лондонском кладбище Кенсал-Грин. Семье впоследствии назначили государственную пенсию в пятьдесят фунтов в год «в знак признания научных открытий их отца»; члены Фотографического общества собрали по подписке семьсот шестьдесят семь фунтов. Некролог описывал Арчера как «совершенно неприметного джентльмена со слабым здоровьем».
Перейдём от биографии к химии. Мокрый коллодионный процесс основан на четырёх наборах реагентов: йодированном коллодии, ванне нитрата серебра, проявителе и фиксаже. Процесс — по большей части синонимичный термину «мокропластиночный» — требует, чтобы фотографический материал был покрыт, сенсибилизирован, экспонирован и проявлен в пределах приблизительно пятнадцати минут, что при работе в поле вынуждает использовать переносную тёмную комнату. По сравнению с предшественниками, процесс был относительно недорог и не требовал ни полировального оборудования, ни чрезвычайно токсичных окуривающих камер, необходимых для дагерротипии.
Первым этапом служит приготовление йодированного коллодия. Исходным материалом выступает фотографический коллодий — двухпроцентный раствор пироксилина в смеси равных частей диэтилового эфира и абсолютного спирта. К базовому раствору добавляют соли галогенидов — йодид калия и бромид кадмия (или калия), растворённые в малом количестве дистиллированной воды. Йодид придаёт эмульсии скорость и плотность, тогда как бромид расширяет тональный диапазон и чувствительность; соотношение варьируется в зависимости от целей фотографа — негативы требуют иной рецептуры, нежели амбротипы. В распространённом рецепте 2 г йодида калия растворяются в 3 мл дистиллированной воды, отдельно 1,5 г бромида кадмия растворяются в 3 мл воды; оба раствора при энергичном встряхивании вводятся в 280 мл двухпроцентного коллодия. Свежеприготовленный коллодий приобретает оранжевый оттенок и мутнеет наподобие молока — подобное поведение считается нормой. Бутылку убирают в тёмное прохладное место и выжидают, пока жидкость не станет прозрачной. Свежий коллодий имеет бледно-жёлтый цвет; по мере старения оттенок темнеет от насыщенно-жёлтого до красного; красный коллодий менее чувствителен, зато даёт более контрастные изображения — многие мастера предпочитают выдержанный раствор.
Подготовленный коллодий наливается на тщательно вымытую стеклянную пластину. Из двух распространённых техник нанесения одна предполагает разлив лужицы в центре пластины и покачивание к каждому углу; другая — разлив, начиная с верхнего правого угла, перетекание коллодия вниз и влево, чтобы покрыть верхнюю левую сторону и левую кромку, с финальным стеканием к нижнему правому углу, откуда излишки сливаются. Для пластин формата 5×7 дюймов и меньше пластину удерживают между большим и указательным пальцами за нижний левый угол; коллодий наливают и сливают одним плавным движением, стремясь к равномерному покрытию. После нанесения пластине дают «схватиться» в течение 15–30 секунд — до состояния, когда прикосновение пальца ещё оставляет отпечаток.
Вторым ключевым этапом является сенсибилизация — погружение покрытой коллодием пластины в раствор нитрата серебра. Ванну готовят из расчёта 100 г нитрата серебра на 1000 мл дистиллированной воды; кислотность поддерживают на уровне pH 3–4, при необходимости подкисляя несколькими каплями азотной кислоты. Стеклянную пластину опускают в раствор на 3–5 минут, в течение которых протекает реакция двойного обмена. Двухпроцентный раствор коллодия, несущий малый процент йодида калия, наносится на стеклянную пластину, оставляя тонкую прозрачную плёнку; пластина затем помещается в раствор нитрата серебра; по извлечении коллодионная плёнка содержит полупрозрачный жёлтый слой светочувствительного йодида серебра. Суммарное уравнение для йодида калия выглядит следующим образом:
Когда в коллодии присутствует также бромид кадмия, параллельно протекает вторая реакция — с образованием бромида серебра:
Микрокристаллы AgI и AgBr, диспергированные в коллодионном слое, формируют фотоэмульсию с чрезвычайно низкой светочувствительностью — порядка ISO 0,5–3, что ставит мокрый процесс на несколько порядков ниже современных фотоматериалов. Скорость эмульсии эквивалентна ISO 1–3, и обычные экспонометры не дают корректных показаний из-за специфической чувствительности к ультрафиолету. Извлечённую из серебряной ванны пластину необходимо немедленно поместить в светонепроницаемую кассету; все последующие манипуляции выполняются при красном безопасном освещении.
Экспозиция — третий этап — составляет от нескольких секунд в ярком солнечном свете до пяти и более минут в тени или помещении. Длительность экспозиции — от 20 секунд до 5 минут — зависит от скорости реакции галогенидов серебра со светом, количества света, проходящего через объектив, и освещённости объекта съёмки. Как и все предшествовавшие фотографические процессы, мокрый коллодион чувствителен исключительно к синей и ультрафиолетовой части спектра, что придаёт снимкам характерную тональность: голубое небо воспроизводится равномерно светлым, красные и жёлтые оттенки кажутся неестественно тёмными. Поскольку мокропластиночные коллодионные негативы требовали от 5 до 20 секунд экспозиции, получение боевых снимков оставалось невозможным. Ограничение оказало существенное влияние на стилистику ранней военной фотографии: Роджер Фентон, отправившийся в Крым в 1855 году, провёл на месте с марта по июнь, получив 360 негативов на мокрых пластинах в переоборудованном фургоне виноторговца, служившем передвижной тёмной комнатой; поля боёв оказывались слишком хаотичными и опасными для кропотливых мокропластиночных процедур, и фотографы могли запечатлеть лишь стратегические позиции, лагерную жизнь, подготовку к бою или отступление и — в редких случаях — жуткие последствия сражений.
Между тем внутри кристалла галогенида серебра при поглощении фотона протекает тонкий фотохимический процесс, объяснённый теоретически лишь в 1938 году. Базовый механизм впервые предложили Р. У. Гёрни и Н. Ф. Мотт: падающий фотон высвобождает из кристалла галогенида серебра электрон — фотоэлектрон; фотоэлектроны мигрируют к неглубоким электронным ловушкам (центрам чувствительности), где восстанавливают ионы серебра до скоплений металлического серебра. Механистически формирование скрытого изображения начинается с поглощения фотонов зёрнами галогенида серебра, вследствие чего возбуждённые электроны мигрируют и восстанавливают ближайшие ионы серебра Ag+\mathrm{Ag^{+}}Ag+ до нейтральных атомов Ag0\mathrm{Ag^{0}}Ag0, группирующихся в скопления (центры проявления) минимум из четырёх атомов — порог проявления. На примере бромида серебра элементарные стадии записываются так:
Первое уравнение описывает фотолиз галогенид-иона: поглощение фотона бромид-ионом с выбросом электрона и образованием нейтрального атома брома. Второе показывает восстановление межузельного иона серебра пойманным фотоэлектроном: ион приобретает электрон и превращается в атом металлического серебра. В строго физическом смысле скрытое изображение представляет собой малое скопление атомов металлического серебра, сформировавшееся в кристалле галогенида серебра или на его поверхности вследствие восстановления межузельных ионов серебра фотоэлектронами. Размер скопления может составлять всего несколько атомов; при проявке же каждое экспонированное зерно способно содержать миллиарды атомов серебра — проявитель действует как химический усилитель с колоссальным коэффициентом усиления. Если четырём атомам металлического серебра удаётся собраться в одной ловушке, они образуют центр проявления — и именно в формировании подобных центров заключается ключ к светочувствительности.
Экспонированная пластина немедленно извлекается из кассеты и возвращается в тёмную комнату — четвёртый этап, проявление, не терпит ни минуты промедления. Проявитель быстро и равномерно наливается вдоль одного из краёв пластины, чтобы покрыть всю поверхность мгновенно. Любая задержка в движении проявителя оставляет серебряную линию — полосу, искажающую изображение. Состав проявителя прост и лаконичен: раствор сульфата железа(II) и уксусной кислоты; он превращает зёрна галогенида серебра, затронутые светом, в металлическое серебро. Уксусная кислота служит подкислителем, контролирующим скорость реакции и предотвращающим перепроявку; небольшое количество спирта в ряде рецептур выполняет функцию смачивателя, обеспечивая равномерное растекание жидкости по гидрофобной коллодионной поверхности.
Механизм проявления в мокром коллодионном процессе принципиально отличается от привычного желатинового. Свободный нитрат серебра, оставшийся на пластине после сенсибилизации, играет критическую роль: ион железа(II) отдаёт электрон иону серебра из нитрата, восстанавливая его до металлического состояния; высвободившееся атомарное серебро мигрирует к центрам скрытого изображения, формируя видимый негатив. Суммарное уравнение реакции записывается следующим образом:
Продукты — сульфат железа(III) и нитрат железа(III) — не участвуют в дальнейшем развитии изображения и удаляются при промывке. Один из практиков метко заметил, что проявитель пахнет яблочным уксусом, в который бросили пригоршню гвоздей, — и по сути он примерно тем и является. После завершения проявления — обычно через 15–30 секунд наблюдения при красном свете — пластина обильно промывается водой.
Пятый этап — фиксирование — призван удалить с пластины неэкспонированные галогениды серебра, по-прежнему чувствительные к свету. Фиксаж из тиосульфата натрия — «гипо» — необходим для предотвращения дальнейшего изменения пластины под действием освещения. Тиосульфат натрия реагирует с нерастворимыми галогенидами серебра, превращая их в чрезвычайно растворимый координационный комплекс — тиосульфатоаргентат натрия:
где X — галогенид-ион (I¯ или Br¯. Растворимый комплекс вымывается водой, и на пластине остаётся лишь металлическое серебро, составляющее изображение. В XIX столетии многие операторы предпочитали иной фиксирующий агент — цианид калия. Уже Арчер рекомендовал «крепкий раствор гипосульфита натрия», однако впоследствии цианид калия был предпочтён большинством операторов. Реакция KCN с галогенидом серебра порождает растворимый дицианоаргентатный комплекс:
Цианидный фиксаж давал более чистые и контрастные изображения, удаляя вуаль и не оставляя сульфидных следов, потемняющих света; однако смертельная опасность работы с KCN — а летальная доза для человека составляет 200–300 мг — превращала фиксирование в процедуру, граничащую со смертельным риском. Кислые остатки проявителя на пластине при контакте с цианидом способны высвободить цианистый водород — газ, убивающий за считанные минуты; по замечанию одного из современных практиков, «цианид создаёт дополнительную возможность отравиться газом». В наши дни подавляющее большинство коллодионистов используют безопасный тиосульфат натрия или аммоний.
Шестой и завершающий этап работы с негативом включает тщательную промывку, сушку и лакирование. Без многократной смены промывочной воды остаточный фиксаж со временем растворит серебряное изображение — негатив потускнеет и исчезнет. Высушенную пластину нагревают с оборотной стороны над пламенем спиртовой лампы или потоком горячего воздуха — до состояния, почти обжигающего пальцы; лак на основе сандарака наливают тем же движением, каким наносился коллодий, позволяя ему пропитать коллодионную плёнку. Излишки сливаются с угла; пластину возвращают над источник тепла до появления лёгких струек дыма — признака испарения спирта из лака. Сандараковое покрытие защищает деликатнейший серебряный слой от царапин, окисления и влаги, обеспечивая сохранность изображения на столетия.
Коллодионный негатив на стекле — прозрачная, тщательно проявленная и залакированная пластина — является не конечным продуктом, а промежуточным звеном, предназначенным для получения позитивных отпечатков. В эпоху господства мокрого процесса основным способом печати служила контактная печать, при которой негатив накладывался непосредственно на лист светочувствительной бумаги, и оба прижимались друг к другу в специальной копировальной рамке. Свет — как правило, дневной — проходил сквозь стеклянную подложку негатива, проникал через прозрачные участки (соответствующие теням объекта) и задерживался плотным металлическим серебром непрозрачных участков (соответствующих светам объекта); тем самым на бумаге воспроизводилось позитивное изображение, в котором тональные соотношения оригинальной сцены восстанавливались. Размер отпечатка при контактной печати в точности совпадал с размером негатива, что побуждало фотографов работать с крупноформатными пластинами — вплоть до 20×24 дюйма для выставочных и коммерческих целей.
Наиболее распространённой бумагой для контактной печати с коллодионных негативов была альбуминовая бумага, запатентованная Луи Дезире Бланкар-Эвраром в 1850 году и безраздельно господствовавшая в фотографической печати с середины 1850-х до конца 1880-х годов. Технология её изготовления заключалась в следующем: лист тонкой высококачественной бумаги покрывался слоем яичного белка (альбумина), взбитого с небольшим количеством хлорида натрия или хлорида аммония; после высыхания альбуминовый слой образовывал гладкую, слегка глянцевую поверхность, удерживавшую соль в матрице белка. Непосредственно перед печатью фотограф сенсибилизировал бумагу, поплавав её альбуминовой стороной на поверхности раствора нитрата серебра (обычно 12-процентного); при этом протекала реакция двойного обмена, аналогичная сенсибилизации коллодионной пластины:
Микрокристаллы хлорида серебра, диспергированные в альбуминовом слое, составляли светочувствительный элемент бумаги. В отличие от коллодионной пластины, где преобладали йодид и бромид серебра, альбуминовая бумага содержала преимущественно хлорид серебра — соединение со значительно более низкой светочувствительностью, но зато обеспечивавшее исключительно тонкую зернистость и богатый тональный диапазон, идеальный для контактной печати при ярком дневном свете.
Химия экспонирования альбуминовой бумаги принципиально отличается от химии экспонирования негатива. Коллодионная пластина экспонируется кратковременно и формирует лишь невидимое скрытое изображение, требующее последующего химического проявления; альбуминовая же бумага работает по принципу дневной печати (англ. printing-out), при которой видимое изображение возникает непосредственно под действием света, без какого-либо проявителя. При длительной экспозиции дневным светом — от нескольких минут до получаса и более, в зависимости от плотности негатива и яркости солнца — фотоны воздействуют на кристаллы хлорида серебра и свободный нитрат серебра, присутствующий в избытке в альбуминовом слое. Процесс запускается тем же фотолизом галогенид-иона, что и в негативе:
Однако в отличие от скрытого изображения на негативе, где образуются лишь субмикроскопические скопления (центры скрытого изображения) из нескольких атомов серебра, при дневной печати фотолиз продолжается до тех пор, пока не накапливается достаточное количество металлического серебра для формирования видимого изображения непосредственно в толще эмульсии. Частицы серебра, возникающие при дневной печати, чрезвычайно малы — значительно мельче, чем зёрна проявленного серебра на негативе, — и именно этим объясняется характерная для альбуминовых отпечатков необыкновенная плавность тональных переходов и практически бесструктурная, «кремовая» фактура изображения. Высвобождающийся атомарный хлор частично связывается органическими молекулами альбумина, частично окисляет компоненты бумажной основы; избыток свободного хлора при недостаточной промывке становится одной из причин пожелтения и выцветания альбуминовых отпечатков с течением десятилетий.
Фотограф контролировал экспозицию визуально: копировальная рамка имела откидную заднюю створку, позволявшую приподнять половину листа бумаги и оценить плотность изображения, не сдвигая негатив. Отпечаток намеренно передерживали — печатали темнее желаемого результата, — поскольку последующие стадии тонирования (вирирования) и фиксирования неизбежно осветляли изображение.
После экспонирования альбуминовый отпечаток проходил стадию тонирования в растворе хлорида золота — процедуру, служившую одновременно эстетическим и консервационным целям. Золотое тонирование заменяло часть атомов металлического серебра, составляющих изображение, на более химически стойкое золото посредством реакции гальванического замещения:
Три атома серебра окислялись, отдавая по одному электрону иону золота(III), который восстанавливался до металлического золота, осаждавшегося на поверхности серебряных частиц. Тонирование сдвигало цвет изображения от красновато-коричневого (характерного для чистого мелкодисперсного серебра) к более холодным пурпурно-коричневым и сине-чёрным тонам — оттенок зависел от концентрации золотого раствора, длительности тонирования и pH ванны. Помимо эстетического эффекта, золотое покрытие значительно повышало долговечность отпечатка: золото не подвержено сульфидному потемнению, которое постепенно разрушает незащищённое серебряное изображение.
Вслед за тонированием отпечаток фиксировался в растворе тиосульфата натрия — точно так же, как и негатив. Неэкспонированный хлорид серебра, оставшийся в альбуминовом слое, переводился в растворимый комплекс и вымывался:
Тщательная промывка в проточной воде завершала процесс; недостаточная промывка приводила к остаточному тиосульфату в бумажных волокнах, который со временем реагировал с серебром изображения, образуя жёлто-коричневый сульфид серебра — именно этот дефект ответственен за характерное выцветание и пожелтение множества сохранившихся альбуминовых фотографий XIX века.
Помимо альбуминовой бумаги, в эпоху мокрого коллодия применялась также солёная бумага — более ранний и технически простой процесс, изобретённый ещё Тальботом в конце 1830-х годов. Солёная бумага не имела альбуминового покрытия: обычную писчую бумагу пропитывали раствором хлорида натрия, высушивали и затем сенсибилизировали нитратом серебра. Химия экспонирования была идентична альбуминовой печати — дневной фотолиз хлорида серебра, — однако отсутствие альбуминового связующего приводило к тому, что частицы серебра формировались непосредственно в волокнах бумаги, а не на гладкой поверхности белкового слоя. В результате солёные отпечатки обладали характерной матовой, чуть «размытой» фактурой — изображение словно растворялось в бумаге, без чёткой границы между серебром и основой. Солёная бумага ценилась за мягкость и «акварельность» тональных переходов, но уступала альбуминовой в максимальной плотности чёрного и общем контрасте, поскольку серебро, рассеянное в толще волокон, не могло сформировать столь же плотный оптический слой, как серебро, сконцентрированное на поверхности альбуминовой плёнки.
Контактная печать, при всей её надёжности и качестве, обладала одним неустранимым ограничением: размер отпечатка не мог превышать размер негатива. В XIX веке это ограничение преодолевалось использованием крупноформатных камер, однако уже во второй половине столетия предпринимались попытки проекционной печати — увеличения изображения посредством пропускания света через негатив и объектив, проецирующий увеличенное изображение на лист фотобумаги. Ранние «солнечные увеличители» (англ. solar enlargers) использовали сфокусированный дневной свет, направленный через конденсорную линзу и негатив на чувствительную бумагу; отсутствие достаточно мощных искусственных источников света ограничивало практику проекционной печати до появления электрического освещения. С распространением газовых, а затем электрических ламп увеличители стали практичным инструментом, однако широкое применение проекционная печать получила лишь с переходом на желатиносеребряные проявительные бумаги (англ. developing-out papers), чья значительно более высокая светочувствительность позволяла работать с относительно слабым светом проекционного аппарата.
Желатиносеребряные проявительные бумаги для проекционной печати работают по принципу, существенно отличающемуся от дневных альбуминовых бумаг. Если альбуминовая бумага формирует видимое изображение непосредственно под действием света (дневная печать), то желатиносеребряная бумага, подобно коллодионной негативной пластине, при кратковременной экспозиции формирует лишь невидимое скрытое изображение, которое затем нуждается в химическом проявлении. Светочувствительный слой желатиносеребряной бумаги содержит микрокристаллы бромида серебра (или смеси бромида и хлорида серебра), диспергированные в желатиновом связующем. Экспонирование протекает по тому же фотохимическому механизму Гёрни — Мотта, что и на негативе:
Образуются субмикроскопические центры скрытого изображения — скопления из нескольких атомов металлического серебра на поверхности или в объёме кристаллов галогенида серебра. Однако дальнейшая обработка радикально отличается от мокрого коллодионного проявления. На желатиносеребряной бумаге нет избытка свободного нитрата серебра — всё серебро связано в кристаллах галогенида, — и потому проявление идёт не за счёт физического осаждения серебра из раствора, а за счёт химического восстановления самих кристаллов галогенида серебра, несущих скрытое изображение. Проявители для бумаг — как правило, растворы на основе метола (монометил-п-аминофенолсульфата) и гидрохинона — восстанавливают экспонированные кристаллы галогенида серебра до металлического серебра, используя центр скрытого изображения в качестве катализатора. Суммарно реакцию проявления гидрохиноном можно записать так:
Гидрохинон (бензол-1,4-диол) отдаёт два электрона двум ионам серебра в кристаллической решётке бромида серебра, восстанавливая их до металлического состояния; сам гидрохинон окисляется до хинона (циклогексадиен-1,4-диона), а бромид-ионы высвобождаются в раствор. Реакция протекает преимущественно на тех кристаллах, которые несут центр скрытого изображения, — необлучённые кристаллы восстанавливаются на порядки медленнее, что и обеспечивает избирательность проявления, то есть формирование изображения. После проявления бумага фиксируется в тиосульфате натрия по уже описанной реакции и тщательно промывается.
Таким образом, принципиальное различие между химией экспонирования негатива и химией печати сводится к двум осям. По первой оси — тип формирования изображения — коллодионный негатив и желатиносеребряная бумага формируют скрытое изображение, требующее проявления, тогда как альбуминовая и солёная бумаги формируют видимое изображение непосредственно под действием света. По второй оси — механизм проявления — мокрый коллодионный негатив проявляется физическим проявлением (осаждение серебра из раствора нитрата серебра, восстановленного сульфатом железа(II)), тогда как желатиносеребряная бумага проявляется химическим проявлением (восстановление серебра непосредственно в кристалле галогенида серебра органическим восстановителем). Эти различия — не просто академическая тонкость: они определяют характер зерна, тональность, максимальную плотность и долговечность конечного изображения, а также весь набор инструментов контроля, доступных печатнику.
Один и тот же базовый негативный процесс, помимо печати на бумаге, порождает три принципиально различных типа фотографических объектов. Негатив на стекле — прозрачный, допускающий контактную или проекционную печать — являлся основным продуктом профессиональных студий. Арчер обнаружил, что недоэкспонированный тонкий негатив выглядит как позитив при размещении на чёрном фоне; фотографии на стекле с чёрной краской на обороте получили название амбротипов, а на металле с чёрным лаком — тинтайпов (ферротипов). В 1856 году Гамильтон Смит запатентовал процесс, использовавший тонкий лист железа, покрытый чёрным лаком-асфальтом, в качестве подложки для коллодионной эмульсии; первоначально известный как ферротип, а затем рекламировавшийся как мелайнотип, процесс стал наиболее популярен под названием тинтайп — ошибочным, поскольку олово в нём не используется. Благодаря меньшей стоимости, более коротким экспозициям и большей прочности тинтайпы затмили и дагерротип, и амбротип в области портретной фотографии.
Мокрый коллодионный процесс стал инструментом первых военных фотографов — и вместе с тем наложил на их работу жёсткие ограничения. Фентон переоборудовал старый фургон виноторговца в передвижную тёмную комнату; «фотографический фургон» вмещал все 700 стеклянных пластин, 5 камер, химикаты, провизию и помощника Маркуса Спарлинга. В английском климате пластины оставались влажными до десяти минут, но крымская жара легко вызывала появление пятен и полос на стекле. Несколькими годами позже, во время Гражданской войны в Америке, имя Мэтью Б. Брэди стало почти синонимом военной фотографии: хотя сам Брэди лично мог сделать лишь несколько снимков войны, он нанимал множество известных фотографов — в их числе Александра Гарднера, Тимоти О'Салливана, Джеймса Гибсона и Эгберта Гая Фокса. Техника требовала неподвижности объекта в течение 4–10 секунд — именно поэтому не существует боевых снимков Гражданской войны; изображение экспонировалось на большую стеклянную пластину и должно было быть проявлено в пределах пятнадцати минут, что обязывало фотографа иметь при себе переносную полевую тёмную комнату.
Принципиальная ахроматичность составляет важнейшее ограничение мокрого процесса. Галогениды серебра — AgI и AgBr — обладают собственным спектральным откликом лишь в синей и ультрафиолетовой зонах; введение оптических сенсибилизаторов-красителей, расширяющих чувствительность до зелёной и красной областей, стало возможным только с появлением желатиновых эмульсий в 1870–1880-х годах. Коллодионная матрица не способна адсорбировать молекулы красителей на поверхности кристаллов AgI или AgBr — и потому спектральная сенсибилизация в рамках мокрого процесса исключена. Первый практический цветной процесс на стеклянных пластинах — автохром братьев Люмьер 1907 года — использовал совершенно иной принцип: сухую желатиносеребряную панхроматическую эмульсию, нанесённую поверх мозаики из окрашенных крахмальных зёрен картофеля. Любые «цветные» коллодионные портреты XIX века обязаны своим колоритом исключительно ручному раскрашиванию масляными или акварельными красками.
Закат мокрого процесса наступил в 1870–1880-х годах. Коллодионный процесс вытеснил дагерротипию как преобладающий фотографический процесс к концу 1850-х, но сам был в свою очередь замещён в 1880-х с появлением желатиносеребряного процесса. Английский врач Ричард Лич Мэддокс в 1871 году предложил желатиновую сухую пластину — стекло с фотоэмульсией из галогенидов серебра, диспергированных в желатине; преимущество заключалось не только в удобстве (пластину можно было готовить заблаговременно и хранить месяцами), но и в значительно более высокой светочувствительности. Чарльз Беннетт усовершенствовал технологию к концу 1870-х, сделав желатиновые эмульсии ещё быстрее и тем самым драматически сократив выдержки. Коллодий мог использоваться и в сухой форме, однако ценой многократного увеличения времени экспозиции, что делало сухой коллодион непригодным для обычной портретной работы профессиональных фотографов XIX века; применение ограничивалось пейзажной фотографией и специальными задачами, допускавшими выдержки более получаса. Тинтайп — наиболее демократичная разновидность коллодионного снимка — продержался в руках странствующих и ярмарочных фотографов вплоть до 1930-х; в полиграфической промышленности мокрый коллодион применялся для штриховых и тоновых работ до 1960-х, когда стоимость крупных тиражей делала его экономически выгоднее желатиновой плёнки.
В XXI веке мокрый коллодионный процесс переживает неожиданное и мощное возрождение. Процесс обрёл статус исторической художественной техники: множество практиков регулярно создают амбротипы и тинтайпы — например, на реконструкциях Гражданской войны и фестивалях искусств; фотографы-художники используют процесс и его рукотворную индивидуальность для галерейных выставок и персональных проектов. Франс Скалли Остерман и Марк Остерман с 1996 года проводят коллодионные мастер-классы по всему миру — от Канады и Мексики до Японии и Германии. Салли Манн — пожалуй, наиболее известный современный художник, работающий с мокрым коллодием, — создаёт пронзительные серии, в которых артефакты процесса (потёки, пузырьки, следы пальцев) становятся полноправными элементами визуального повествования. Техника мокрого коллодия и в особенности тинтайпный процесс переживают нечто вроде ренессанса на фоне цифровой фотографии, побуждающей людей исследовать более старые аналоговые методы. Ежегодно в мае проводится Всемирный день мокрой пластины — World Wet Plate Day, — объединяющий практиков со всех континентов.
Привлекательность мокрого коллодия в эпоху мгновенных цифровых снимков парадоксальна и, быть может, именно поэтому столь сильна. Каждая пластина рождается как неповторимый рукотворный объект; ни одно изображение не может быть в точности воспроизведено, ибо толщина коллодионного слоя, температура серебряной ванны, влажность воздуха и даже дрожь пальцев фотографа вносят неустранимый элемент случайности. Процесс обнажает химическую сущность фотографии, скрытую многослойными технологиями цифровой эры, — возвращает к первоначальному смыслу слова «φωτογραφία», буквально означающему «писание светом». Фотограф, работающий с мокрым коллодием, не нажимает кнопку — он готовит реагенты, чистит стекло, балансирует пластину на кончиках пальцев, вдыхает запах эфира и уксусной кислоты, наблюдает при красном свете, как из ниоткуда проступают лица, пейзажи, фигуры. Алхимия стекла и серебра, изобретённая Арчером «на благо всего общества» и подаренная миру без единого пенни вознаграждения, продолжает жить — странная, неудобная, прекрасная.
А как рисуют маленькими аэрографами на одежде, это вообще круть
И контрольный потом!
::lol:: от работы кони дохнут