De Nieuwe Belgische Illustratie. Jaargang 9

De photographie der kleuren

De photographie heeft in de negentig jaren van haar bestaan reuzenschreden afgelegd; de kinderschoenen uit haar jeugd heeft ze reeds lang weggeworpen en ze stapt nu fier rond in zevenmijlslaarzen, die haar niet, als die van klein Duimpje in de fabel, veel te wijd zijn. Wat een afstand ligt er voor de photographie tusschen het jaar 1802, toen het Wedgewood en Davy gelukte, door de werking van het licht op met helschen steen doortrokken papier, afbeeldingen te verkrijgen, en het jaar 1892, nu de geleerde Franschman Lippmann, lid van het Instituut en hoogleeraar in de physica aan de Sorbonne, er in geslaagd is, ook de kleuren op de photographische plaat te fixeeren! Geen enkele kunst misschien heeft in een betrekkelijk zoo kort tijdsbestek een zoo hooge vlucht genomen en een zoo hoogen graad van volmaaktheid bereikt, als de jongste van allen, de lang over de schouders aangeziene photographie.

Hoe opgetogen van bewondering was men in het begin dezer eeuw, toen men de door het procédé der twee genoemde Engelschen verkregen afbeeldingen zag, - afbeeldingen, die niets anders waren dan een wit sithouet van het afgebeelde voorwerp op een bruinen grond, dat echter eerlang, doordien het aan het licht was blootgesteld, insgelijks bruin werd, daar de uitvinders geen middel kenden om de copie te fixeeren. En toen het Daguerre door de naar hem genoemde methode (daguerreotypie) gelukt was, de beelden der camera obscura vast te houden, dacht men dat het laatste woord in deze gesproken was. En toch, van hoeveel vernuftige ontdekkingen, schrandere verbeteringen en nooit vermoede toepassingen is sinds onze eeuw getuige geweest! De momentbeelden, waarover de lezer in No. 35 van den vorigen jaargang een belangwekkend opstel te lezen kreeg, zijn een der laatste schakels van de keten, die het procédé van Wedgewood en Davy met de jongste uitvinding van den Parijschen hoogleeraar verbindt. Zooals de lezer op de aangeduide plaats heeft kunnen lezen, wordt een springende clown, een galoppeerend paard, een rennende hazewind, een vliegende vogel zelfs in 1/500 van een seconde gesnapt; zelfs een kanonskogel werd in zijn weergalooze vaart photographisch opgenomen. Als het sterkste voorbeeld van een momentbeeld meenen wij te mogen wijzen op het photographeeren van bliksemstralen, wat tot dusver nog maar aan twee personen, den heer Hänsel te Reichenberg en den heer Rouffaer te Arnhem, moet gelukt zijn. Hierbij bleek ook, dat de bliksemstraal niet, zooals vaak ten onrechte gemeend werd, een gebroken rechte lijn vertoont, maar een sterk gekromde, somtijds, eenigermate zigzagvormige gedaante heeft en het best bij den wortel van een boom kan vergeleken worden.

Om nu na deze korte uitweiding tot ons eigenlijk onderwerp terug te keeren, ruim een jaar geleden, den 2en Februari 1891, deelde de heer Lippmann aan de Academie van Wetenschappen te Parijs mee, dat hij er in geslaagd was, de kleuren van het zonnenspectrum voorgoed op een photographische plaat te fixeeren.

Deze mededeeling maakte diepen indruk zoo in de wereld der geleerden als in die der photografen: in de eerste, wegens de schoone en wetenschappelijke opvatting, die tot deze onsterflijke proefneining geleid had, in de tweede, omdat men hoopte, binnenkort de kleuren op de photographische plaat te kunnen reproduceeren.

Deze hoop is nu werkelijkheid geworden; ruim een jaar na zijn eerste mededeeling, in de maand April van dit jaar toonde de heer Lippmann aan zijn collega's in de Academie de gekleurde cliché's van voorwerpen, die hij naar de natuur met hun ware kleurschakeeringen had gereproduceerd, en iedereen erkende, dat de kleuren van een buitengewone helderheid en getrouwheid waren.

Het merkwaardige in de ontdekking van den heer Lippmann is vooreerst het verkregen resultaat dat de eenige leemte aanvult, die tot dusver in de photographeerkunst nog overbleef. Maar ook moet hulde worden gebracht aan het wetenschappelijk beginsel, waarop de geleerde natuurkundige steunde, om tot het doel te geraken, dat hij zich had voorgesteld.

Zoo beknopt en tevens zoo duidelijk mogelijk zullen wij trachten, den genialen eenvoud van dit beginsel uiteen te zetten. De wijze van bewerking van den heer Lippmann is zeer eenvoudig. Men neemt een plaat, onverschillig welke, mits zij voldoe aan deze voorwaarden, dat zij doorzichtig, uit één stuk en zonder verhevenheden zij. Men stelt deze plaat bloot aan het brandpunt van het objectief eener camera obscura, met dit verschil, dat men, in plaats van de gevoelige laag naar den kant van het objectief te keeren, ze in omgekeerden zin wende, en zorg draagt, dat men een volkomen gladde spiegel tegen haar aan stelt. Deze spiegel zal door een dunne laag samenhangend kwikzilver tusschen de gevoelige laag en een anderen spiegel geplaatst zijn. Men poseert als naar gewoonte, men ontwikkelt en fixeert het cliché langs den gewonen weg, en na het drogen ziet men, zonder dat er verder iets anders noodig is, op de photographische plaat de kleuren van het voorwerp, waarvan men het beeld genomen heeft, en wel op vaste en duurzame wijze.

Geen enkel pigment, geen enkele kleurstof wordt gebruikt. De gevoelige laag blijft bovendien doorzichtig en is zelf niet gekleurd. De reproductie der kleuren is bij gevolg niet kunstmatig; zij is uitsluitend het gevolg van een natuurverschijnsel, volkomen evenals de kleuren van het parelmoer en de zeepbellen, en dit verschijnsel, waarop de geheele leer van het licht is gebaseerd, zullen wij eenigszins nader toelichten.

De onderzoekingen van natuurkundigen als Young, Fresnel, Foucault, beroemd ook om zijn vermaarde slingerproef, en last not least van onzen landgenoot Constantijn Huygens, dien wij in chronologische volgorde het eerst hadden moeten noemen, hebben op onweerlegbare wijze den aard van het licht aangetoond: het is het gevolg van trillende bewegingen, evenals het geluid, en, ook evenals het geluid, plant het zich bij golvingen door de ruimte voort, met dit onderscheid, dat, terwijl het geluid een afstand van 330 meter in de seconde aflegt, het licht in denzelfden tijd niet minder dan 300.000 kilometer doorloopt! En terwijl geluidgevende lichamen als vioolsnaren in een seconde maar eenige honderden trillingen doen, worden bij de moleculen van deze onweegbare middenstof, die het licht voortplant en ether heet, billioenen trillingen waargenomen. Licht en geluid zijn dus een soortgelijk verschijnsel, maar de uitingen van het eerste worden met grooter cijfers en getallen gemeten.

Een enkel voorbeeld ter verduidelijking.

De laagst waarneembare toon wordt door ongeveer 16, de hoogste door ten naaste bij 38,000 trillingen voortgebracht. In het orkest is de laagste toon die gebruikt wordt, de E (contra-E) van de contra-bas met 41 trillingen in de seconde, de hoogste de hooge (vijfmaal gestreepte) van de piccolofluit met 4752 trillingen. De menschelijke zangstemmen liggen, behoudens enkele uitzonderingen, tusschen 64 en 1550 trillingen in de seconde, fluitende kan men het evenwel tot over de 2000 brengen.

Stellen wij nu hiernaast een paar cijfers over de lichttrillingen.

Evenals de trillingen der lucht zekere snelheid moeten bereiken, om op het oor den indruk van geluid voort te brengen, en daarentegen een te snelle vibratie met meer door het gehoororgaan wordt waargenomen, zoo is er ook een ‘onderste’ en een ‘bovenste’ grens voor het aantal ethertrillingen in de seconde, die door het oog als licht worden kunnen waargenomen. Uit tal van onderzoekingen is dan ook gebleken, dat ongeveer 435 billioen trillingen in de seconde noodig zijn om licht voort te brengen, terwijl meer dan 765 billioen vibraties in denzelfden tijd niet meer door het oog als licht worden waargenomen.

Wanneer de ethertrillingen geen gezichtsorganen treffen, zullen zij natuurlijk ook niet als licht worden waargenomen. Wel zullen zij de moleculaire beweging der lichamen, waarop zij inwerken, vermeerderen en bij gevolg de temperatuur daarvan verhoogen. Dit geschiedt natuurlijk ook door die ethervibraties, welke de vereischte snelheid van trilling hebben, om in het oog een lichtindruk te veroorzaken. Warmtevoortbrengend of thermogeen zijn dus alle ethertrillingen, lichtvoortbrengend of photogeen alleen die, waarvan het aantal vibraties in de seconde binnen bepaalde (boven aangegeven) grenzen besloten ligt.

Hebben wij nu gezegd, wat het licht is, ons rest nog, duidelijk te maken, wat de kleuren, of liever, wat de oorzaak der kleuren is.

Deze is zeer eenvoudig. De verschillende kleuren zijn niets anders dan de opeenvolgende noten der lichtgamma, evenals de noten

[p. 39]

der geluidgamma de opeenvolgende trappen zijn der toonladder; en evenals twee geluiden van elkaar verschillen omdat de snaren, die ze voortbrengen, ongelijk snel trillen, evenzoo zijn twee kleuren verschillend in haar oorzaak door het feit, dat de ethertrillingen, die haar doen ontstaan, niet denzelfden duur hebben. Daarom wordt ook, en zeer terecht, de regenboog de gramma der natuurlijke kleuren genoemd.

Men ziet dus, dat de oorsprong der kleuren in een physische oorzaak moet gezocht worden.

Het zonnespectrum bevat, zooals men weet, de zeven elementaire kleuren. Dit wordt op aanschouwelijke wijze aangetoond wanneer men door middel van een heliostaat een bundel zonnestralen in een duister vertrek leidt. Op den tegenovergelegen muur zal alsdan een witte vlek ontstaan (wit is de resultante van de verschillende kleuren die in het zonnespectrum voorkomen.) Plaatst men nu echter een prisma op den weg van den stralenbundel, dan wijkt het licht van zijn oorspronkelijke richting af, de witte vlek verdwijnt, en in stede daarvan neemt men op een andere plaats aan den muur een schitterend gekleurde lichtstreep waar. Hieruit blijkt, dat de stralen, waaruit de bundel was samengesteld, niet in gelijke mate zijn gebroken; immers, volgden de stralen vóór de breking denzelfden weg, nà de breking zijn zij tot een divergeerenden bundel uitgespreid. Dit onderscheid in breekbaarheid der verschillende stralen, waaruit het zonlicht is saamgesteld, openbaart zich aan het oog in de verschillende kleur van het licht; de lichtstreep toch vertoont achtereenvolgens de kleuren rood, oranje, geel, groen, lichtblauw, donkerblauw en violet, waaruit blijkt, dat de stralen, die het minst gebroken worden, in het oog den indruk van rood, die de sterkste breking ondergaan, dien van violet voortbrengen.

De juistheid der veronderstelling, dat het ongekleurde zonlicht werkelijk uit stralen van verschillende breekbaarheid is samengesteld, die niet denzelfden indruk van kleur teweegbrengen, is door Newton nader bewezen, toen het hem gelukte, uit de door ontleding ontstane, verschillend kleurende stralen weer wit zonlicht voort te brengen.

Het zou ons evenwel te ver voeren, en buitendien ligt het buiten het bestek van dit opstel, indien wij wilden nagaan, op we[l]ke wijze de samenstelling van het onlede licht kan verkregen worden.

Voor ons onderwerp is het voldoende te weten, wat kleuren zijn, hoe ze ontstaan en waarin ze van elkander verschillen Wij weten nu, dat het licht zijn oorsprong vindt in een trillende beweging der ether. Wat zal er nu gebeuren, wanneer twee zulke trillende bewegingen elkaar ontmoeten? Juist hetzelfde wat er gebeurt, wanneer twee loopers elkaar ontmoeten: gaan zij in dezelfde richting, dan kunnen hun krachten bijeengevoegd worden om een last te dragen; terwijl, wanneer zij in tegenovergestelde richting gaan, zij elkanders krachten opheffen. Hetzelfde is het geval met de geluid- en lichttrillingen. Men begrijpt nu de mogelijkheid van de op het eerste gezicht wonderspreukige stelling, dat een geluid bij een geluid gevoegd, stilte, en licht, bij licht gevoegd, duisternis kan ten gevolge hebben.

Gaan wij nu na wat er gebeurt, wanneer het licht op een spiegel weerkaatst wordt.

Het rechtstreeksche licht zal onderweg het reeds vroeger weerkaatste licht ontmoeten, zoodat overal waar de twee trillende bewegingen dezelfde richting gaan, verdubbeling van lichtsterkte het gevolg zal zijn, terwijl uitdooving zal volgen waar zij in tegenovergestelde richting gaan. De ruimte voor de spiegel zal dus verdeeld zijn in verschillende lagen; in de eene zal het licht zijn maximum bereikt hebben, in de andere zal daarentegen duisternis heerschen. Wij haasten ons echter er bij te voegen, dat, daar de afstand dezer lagen omstreeks 1/4000 van een millimeter bedraagt, het oog hier niets van gewaar wordt en enkel een overal gelijke verlichting bespeurt.

Maar waar het oog machteloos is, is de photographische plaat het niet, en indien de voorzijde van den spiegel bedekt is met een laag, die gevoelig is voor het licht, zullen de lagen, waarover wij boven spraken, een afdruk achterlaten op de gevoelige laag. De lichtindruk zal bij gevolg enkel plaats hebben op de lagen, waar het licht zijn maximum heeft bereikt, terwijl het niet de minste werking zal hebben op de donkere lagen. Indien men dus deze plaat ontwikkelt, zal haar dikte bedekt zijn met een reeks photographisch zilveren blaadjes, door oneindig kleine afstanden, welke verschillen naar gelang de kleur, die op de bewuste plaats op de plaat heeft gewerkt, van elkaar gescheiden.

Waartoe dienen nu die zilveren blaadjes, aan de scheikundige werking van het licht blootgesteld? Deze blaadjes zijn juist het orgaan der kleurenreproductie, zonder dat zij zelf gekleurd behoeven te zijn. Telkens toch als een doorzichtig lichaam onder den vorm van een zeer dun plaatje gelegd wordt, verschijnt het met de kleuren van den regenboog, al is het van een kleurlooze zelfstandigheid gevormd. De zeepbellen zijn er een overtuigend voorbeeld van. Deze kleuring komt hier vandaan, dat het op de twee zijden van het plaatje weerkaatste licht niet denzelfden weg heeft doorloopen. De natuurkundigen betitelen dit verschijnsel met den naam van interferentie, werk verschijnsel ontstaat, wanneer licht- (of geluid-) golven elkanders werking geheel of gedeeltelijk opheffen.

Men kan er zich overigens op gemakkelijke wijze van overtuigen, dat de kleur verschilt naar gelang de dikte van het plaatje. Wanneer bij voorbeeld een zeepbel aan het einde van een strootje ontstaat, weerkaatst het eerst violet, daarna blauw, dan groen, vervolgens geel, ten slotte rood, al naarmate zij grooter wordt onder den invloed van de blaaskracht, die ze doet zwellen.

Men begrijpt nu gemakkelijk het gewicht van die zilveren blaadjes, in de dikte der gevoelige laag neergelegd. Elk hunner verricht de functies van het vloeibare plaatje van een zeepbel, en kaatst naar het oog de kleur terug, die haar het aanzijn schonk. Men ziet hieruit, dat het vraagstuk van de photographie der kleuren is opgelost, door partij te trekken van de oorzaak zelf der kleuren.

Voor besluit nog een paar opmerkingen van meer practischen aard. Daar de plaatjes door weerkaatsing de kleuren voortbrengen, mag de photographische laag geen enkelen hinderpaal opleveren. Zoo mag zij geen verhevenheden hebben, die door haar betrekkelijk reusachtige massa de weerkaatsende lagen zouden belemmeren. Hierdoor worden reeds onmiddellijk de platen van gelatine-zilverbromuur uitgesloten, die veelal bij de photographie gebruikt worden, en enkel het gebruik van collodium of van in een zilverbad gedrenkte albumine is toegestaan. Hieruit volgt dat de pose lang zal duren: vijf minuten zijn nu noodig om een voorwerp te photographeeren.

Dat is lang, zal men zeggen. Ja, tegenwoordig. nu wij door de weldaden der instantané verwend zijn, maar vroeger toen de photographie nog in haar kindsheid was, had men veel langere posen noodig. Dit mag dus niet afschrikken, te minder als men let op het gewicht van het verkregen resultaat, de photographie der kleuren, den steen der wijzen in de photographie.

Professor Lippmann heeft de photographie door zijn ontdekking een grooten dienst bewezen en haar daardoor tot den hoogst mogelijken graad van volmaaktheid gebracht. Zijn naam zal dan ook voortaan in één adem genoemd worden met die zijner groote landgenooten Maryotte, Ampère, Foucault en Daguerre.