argentique

LA PHOTOGRAPHIE ARGENTIQUE

Notre étude sur la photographie argentique porte sur les techniques modernes de restitution de l’image, plus précisément sur l’obtention d’une image en noir et blanc: de la formation de l’image latente sur le film dans l’appareil photo, à l’obtention d’une photographie noir et blanc sur papier.
Cette étude est constituée de deux parties:

Partie I:
STRUCTURE DE LA PELLICULE ET FORMATION DE L'IMAGE LATENTE

Partie II:
FORMATION DE L’IMAGE FINALE:
1. Traitement du film et obtention d’une première image négative
2. Agrandissement puis traitement du papier sensibilisé
=> obtention de l‘image positive sur papier!

+ UNE PETITE EXPERIENCE...

AVANT TOUT

Il existe une immense variété de films, caractérisés par la sensibilité (ou rapidité) parmi lesquels on peut distinguer deux grandes catégories: les diapositifs et les négatifs:
- Les diapositives couleurs: l'image positive est alors obtenue directement sur le film après qu'il ait suivi un traitement spécifique.
- Les négatifs couleurs, qui se destinent au tirage papier: les plus employés par les amateurs
- Les négatifs noir et blanc (achromes), ce sont ceux que nous étudions.

PREMIERE PARTIE: STRUCTURE DE LA PELLICULE ARGENTIQUE ET FORMATION DE L'IMAGE LATENTE

STRUCTURE DE LA PELLICULE ARGENTIQUE:

Malgré leur extrême finesse, les films modernes sont composés de différentes strates, c’est à dire de différentes couches... Chacune des couches possède une fonction bien précise:

La couche antihalo. Celle-ci absorbe les rayons lumineux et prévient donc la formation éventuelle de halos qui pourrait être causée pas la réflexion de la lumière sur le support.
La couche anticurl dont le rôle est bien souvent joué par la couche antihalo, permet de maintenir la rigidité du film.
Le support, en tri acétate de cellulose
La couche adhésive, encore appelée "substratum", permettant l’adhésion de l’émulsion sur le support.
L’émulsion, qui est couchée sur le support. C’est l’élément actif du film photographique. Elle est en fait composée d’une gélatine dans laquelle baignent plusieurs dizaines de millions de microcristaux d’halogénures d’argent photosensibles -c’est à dire réagissant aux contact des photons de la lumière-. L’halogénure d’argent le plus utilisé est le bromure d’argent. Les microcristaux constituent 40% de l'émulsion.
Et enfin, la couche anti-rayures ou anti-abrasions, qui réduit la fragilité du film.

A cela, peuvent s’ajouter au film divers composés - colorants, agents de durcissement, agents mouillants etc. - indispensables ou non, selon l’usage auquel il est destiné.

Il est important d'ajouter que la taille des grains - c’est à dire des microcristaux de bromure d’argent - est un paramètre décisif car il influence les caractéristiques principales du film telles que sa sensibilité, aussi appelée rapidité, et son contraste. Par exemple, une émulsion à gros grains correspondra à une sensibilité forte (le temps de pose et/ou l’ouverture de l’objectif devront alors être réduits afin de ne pas exposer le film trop longtemps aux photons de la lumière), et à un contraste faible. Une émulsion à grains de tailles variées correspondra à une sensibilité et à un contraste moyens, et une émulsion à grains fins correspondra à une sensibilité forte et à un contraste élevé. Il faut aussi noter que plus les grains sont gros, plus l’agrandissement éventuel d’une photographie sur papier sera mauvais: les grains, bien qu’ils soient minuscules, pourraient alors être visibles.

FORMATION DE L’IMAGE LATENTE:

UTILE: Notion d’oxydo-réduction:

Ce phénomène que l’on retrouve beaucoup dans la chimie photographique consiste à un transfert d’électrons de valence: e-.
Lorsqu’une entité chimique -autrement dit un atome, un ion, ou une molécule- perd un ou des électrons, on dit que c’est une oxydation.
Lorsqu’elle gagne un ou des electrons, c’est une réduction.
Dans une réaction d’oxydoréduction, l’entité chimique qui perd un ou des électrons est le réducteur.
L’entité chimique qui gagne un ou des electrons est un oxydant.

Lors d’une réaction d’oxydoréduction, il y a simultanément oxydation du réducteur par rapport au réducteur et réduction par rapport à l’oxydant.

Le réducteur est donc oxydé et l’oxydant est réduit!
oxydation:Réducteur1 => Oxydant1 + n e-
réduction: Oxydant2 + n e- => Réducteur2

réaction d’oxydoréduction:
Réducteur1 + Oxydant2 => Oxydant1 + Réducteur2

Ce que l'on appelle image latente est en fait une image invisible à l‘oeil nu. La formation de l’image latente s’effectue lorsque la pellicule est exposée à la lumière: l'obturateur de l’objecti de l'appareil photo s’entrouvre alors et laisse s‘engouffrer -en moins d’une fraction de seconde si la luminosité n’est pas trop faible- des milliards de photons...

Première réaction est dite de photoconductivité; autrement dit, c'est une réaction qui se produit sous l’effet des photons qui composent un rayonnement lumineux, et qui modifie la conduction électrique de la substance exposée.
Un photon? C’est un quanton spécifique de la lumière, une minuscule particule qui véhicule des interactions électromécaniques.
Lorsqu’il s’écrase sur un microcristal, le photon libère donc une certaine quantité d’énergie "hv". C’est à partir de cette énergie que se produit la réaction:
Br- + hv => Br + e-

A chaque impact, un ion bromure disparaît donc pour former un atome de brome, et un électron est donc libéré et erre "au hasard" à l’intérieur du microcristal.
Le radical brome formé se combine avec un autre radical brome pour former du dibrome :
2 Br => Br2

...tandis que l’électron vient réduire les ions Ag+ en atome d’argent: les électrons errant à l’intérieur du microcristal, possédant une charge négative, sont en effet rapidement attirés par la charge positive d‘un ion argent.
Ag+ + e- => Ag

Une fois l’image latente impressionnée, chaque photon lumineux est donc transformé en un minuscule point sombre sur le microcristal qu'il a "frappé". A ce stade, l’image n’est donc pas perceptible. La prochaine étape devra consister à transformer le microcristal qui a été atteint par un certain nombre de photons en un grain complet d'argent métallique noir...

DEUXIEME PARTIE:
FORMATION DE L’IMAGE FINALE

1. TRAITEMENT DU FILM ET OBTENTION D’UNE PREMIERE IMAGE NEGATIVE

LE DEVELOPPEMENT:

Le développement de la pellicule agit directement sur les cristaux ayant reçu une quantité de photons supérieure à un nombre seuil, c’est à dire sur les cristaux possédant déjà une certaine quantité de "petits points noirs". Le développement permet donc de multiplier la quantité d’atomes d’argent métallique Ag et de transformer tout le microcristal en un grain d’argent, qui sera alors visible au microscope. Ainsi, il apparaitra un contraste entre les zones les plus lumineuses, apparaissant sur le négatif en noir (zones constituées d'un nombre important de grains d'argent noirs), et les moins lumineuses y apparaissant en blanc (zones constituées d'un très petit nombre de grains d'argent noirs).
Le développement consiste à baigner le film qui a été exposé, dans une cuve de développement -totalement opaque- contenant une solution appelée révélateur. (durée: 5 à 10 minutes environ pour une température de 20 à 25°C)

Constitution du révélateur:

Le constituant fondamental d’un révélateur est le développateur, c‘est une solution basique: dont le PH est supérieur à 7 (basique est le contraire d‘acide). Il existe une grande variété de "recettes" pour un développateur. Le mécanisme du développement proprement dit peut être représenté de la façon simplifiée ci-dessous:

RH + AgBr =>Ag + BrH + R
avec RH: développateur
AgBr: bromure d’argent (Ag+; Br-)
Ag: argent métallique
BrH: acide bromhydrique
R: développateur oxydé

Le révélateur contient aussi un accélérateur. C’est très souvent du carbonate de sodium.
Comme nous l’avons déjà dit, la réaction produite lors du développement proprement dit n’est possible qu’en milieu basique. Or, l’acide bromhydrique libéré lors du développement proprement dit possède un PH inférieur à 7. L’action de l‘accélérateur est donc de neutraliser l’acide bromhydrique au fur et à mesure de la progression du développement afin d’assurer une qualité optimale de la granulation du négatif.

Le conservateur: (le sulfite de sodium est pratiquement le seul utilisé). Le rôle du conservateur est de freiner la réaction naturelle d’oxydation du développateur avec l’air, qui -rapidement- donnerait au révélateur une coloration brunâtre et ralentirait la progression du développement. Le conservateur, présent en quantités importantes, retarde donc l’oxydation du développateur et l’apparition de produits colorés.

L’antivoile: (bromure de potassium le plus souvent)
Il existe une durée critique de développement au delà de laquelle le développateur commence à réduire même les cristaux non impressionnés. L’antivoile empêche donc la réduction du bromure d’argent (Ag+; Br-) non insolé.

BAIN D’ARRET, FIXAGE, LAVAGE, SECHAGE DES NEGATIFS:
Il s'agit pour le bain d'arrêt et le fixage, de la même façon que pour le développement, de laisser le film agir pendant une durée limitée dans une cuve de développement contenant des solutions spécifiques.

LE BAIN D’ARRET
Comme son nom l’indique, il permet d’arrêter le développement. Le révélateur n’agissant qu’en solution basique, il est facile d’arrêter quasi-instantanément la réaction en plongeant le film dans une solution acide. Le plus simple à préparer: le bain d’arrêt à l’acide acétique:
1L d’eau et 50mL d’acide acétique à 28%.
(durée: quelques secondes)

LE FIXAGE:
Après le développement demeurent dans la gélatine de l’émulsion: l’argent formant l’image négative et le bromure d’argent non impressionné. Ce bromure d’argent forme un léger voile blanchâtre et de plus, il reste sensible à la lumière: il faut donc l’éliminer. La seule substance pratiquement utilisable est l’hyposulfite de sodium ou d’ammonium, qui a pour rôle de dissoudre les sels résiduels non impressionnés.
(durée: 5 à 10 minutes)

LE LAVAGE DES NEGATIFS:
Un négatif sortant du fixage est imbibé de quantités importantes de fixateur et de composés argentiques. Il faut donc le rincer, sans quoi tôt ou tard, apparaîtront une altération et un jaunissement de l’image.
(durée: 10 à 20 minutes)

LE SECHAGE:
Un séchage homogène et régulier est une condition indispensable pour l’obtention de négatifs dépourvus de tâches et de traînées, que pourraient provoquer les gouttes d’eau.

2. TIRAGE PAR PROJECTION: AGRANDISSEMENT

Le rôle d’un agrandisseur est de projeter l’image agrandie du négatif sur une feuille de papier sensible, recouvert comme le film à l’état initial de bromure d’argent sensible à la lumière.

schéma d'un aggrandisseur

De même que pour le film, le papier doit être exposé correctement et il en existe diverses sortes (brillant, semi-mat, mat) caractérisés principalement par leur épaisseur en g/m², leur gradation (contraste doux, normal, dur) et aussi par leur format.

Les réactions se produisant lorsque le papier est exposé à la lumière de l’agrandisseur sont donc les mêmes que celles se produisant lors de l’ouverture de l'obturateur de l’appareil photo.
Il faut donc que les mêmes réactions ayant lieu lors du développement du film se produisent. Ainsi, il faut plonger le papier dans trois bacs contenant respectivement:
Un révélateur, un bain d’arrêt et un fixateur...
Sans oublier le lavage et le séchage!

REMARQUE

SUR LA PERCEPTION DES COULEURS
et SUR LA PHOTOGRAPHIE COULEUR

Il faut savoir que les surfaces sensibles noir et blanc ne réagissent pas toutes de la même manière aux couleurs. Par nature, les sels d'argent qui composent l'émulsion les surfaces sensibles sont en effet seulement impressionnés par la couleur bleue. Pour corriger ce défaut, on "chromatise" les couche sensibles en y incorporant des colorants sensibilisateurs.
Ainsi, une émulsion sensible au vert est appelée orthochromatique, une émulsion sensible au vert, et au rouge est appelée panchromatique.
(selon cette sensibilité, on pourra ou non travailler dans laboratoire en présence de certaines lumières ou, sans aucune lumière)

La synthèse soustractive des couleurs est le fondement de tous les procédés modernes de la photographie couleur. Le film couleur actuel est composé de trois couches de sensibilité spectrale différentes (c'est à dire réagissant de façon différente au rouge, au vert et au bleu). C'est donc à l’aide de ces principes de soustraction des couleurs, et de divers colorants que l’on a pu passer de la photographie couleur à la photographie noir et blanc.
La taille des grains de l'émulsion ainsi que la correcte restitution des couleurs -aujourd'hui très bien maitrisée- étant les principaux critères de qualité des images, il est donc inutile de connaître la chimie photographique couleur pour pouvoir comparer les deux méthodes de restitution de l'image que sont la photographie argentique et la photographie numérique.

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PETITE EXPERIENCE:

Il est possible à l'aide de moyens très simples, sans film, appareil photo, ni laboratoire, d'obtenir une image en noir et blanc... Expérience à réaliser chez soi, à l'aide de:

- 1 boite à chaussures en très bon état(avec couvercle)
- quelques feuilles de canson noir mat
- 1 paire de ciseaux
- 1 aiguille
- ruban adhésif
- colle
- 1 petit bout d'aluminium (pas plus de 5x5 cm)
- 2 feuilles blanches assez épaisses
- 3 récipients: un petit, un plus grand pour battre des oeufs en neige, et un ou deux bacs (genre plat à gratin)
- quelques oeufs
- un fouet électrique
- du bichromate de potassium (s'achète dans une droguerie)
- eau
- 1 pinceau et 1 rouleau (environ 4cm de large)
- un sèche cheveux
- gouache noire

Battre les blancs d'oeufs en neige avec le fouet et laisser reposer.

Recouvrir les parois intérieures de la boite (sans oublier celle du couvercle) avec du papier opaque noir.
A l'aide des ciseaux, percer un trou de pas plus de 2 cm de diamètre dans la boite à chaussures tel que ci dessous, en veillant bien à ce que le trou se trouve au milieu de la face.

Coller le bout de papier aluminium sur le trou. A l'aide de l'aiguille bien propre et lisse, faire un nouveau trou dans le papier aluminium. Faire très attention! Le trou doit être le plus petit et le plus net possible! Fabriquer un petit obturateur: un petit bout de papier noir mat légèrement plus grand que le bout d'aluminium. Il faut qu'il soit facilement collable et décollable.

Dans le petit récipient, mélanger le bichromate de potassium avec un peu d'eau puis y ajouter le liquide resté au fond du grand récipient -sans verser les oeufs en neige(!!!)-. Mélanger.Découper deux feuilles blanches de taille légèrement inférieure à la face de la boite sur laquelle se trouve le trou. Y appliquer à l'aide du pinceau le mélange, de façon homogène. Puis travailler en présence d'une lumière la plus atténuée possible (tout en voyant encore suffisemment). Sécher les feuilles à l'aide d'un sèche cheveux. Fixer l'une des feuilles sur la paroi opposée au trou à l'intérieur de la boite (face impregnée par le mélange face au trou), à l'aide de deux bouts de ruban adhésif. Fermer la boite et placer l'obturateur. Laisser l'autre feuille dans le noir complet.

A présent, la prise de vue peut débuter: oter l'obturateur une fois que la boite se trouve en face du sujet à photographier. Le sujet et la boite doivent rester immobiles pendant plusieurs heures...le temps de pose dépend de la luminosité du sujet.

Lorsque la pose est terminée, en présence d'une lumière atténuée, ouvrir la boite, prendre la feuille, et la peindre du côté recouvert du mélange, à l'aide du rouleau et de la gouache noire. Placer ensuite la feuille dans un bac, verser de l'eau, veiller à bien rincer la feuille (important) à l'aide du pinceau.
L'image négative apparait!

Pour obtenir une image positive, placer l'image négative contre la surface sensible de la feuille qui était jusqu'alors restée à l'obscurité. Laisser ainsi les feuilles face contre face, exposées à la lumière pendant plusieurs heures, en plaçant la feuille contenant l'image négative au dessus de l'autre feuille (si la lumière vient du haut...)

Puis renouveller l'opération: peindre la feuille blanche (du bon côté!), puis rincer très soigneusement.
Si tout va bien, une image positive apparaitra!

Notons bien qu'il est difficile de réussir dès la première fois à obtenir une image positive parfaite. Si celle-ci n'est pas assez bonne, faire varier les temps de pose, ou renouveller toutes les opérations qui ont pu être mal effectuées.

DES EXPLICATIONS?
Le rôle de l'appareil photo est en fait joué par la boîte à chaussures qui joue le même rôle qu'une vraie chambre noire: l'image se trouvant devant le trou se retrouve donc inversé sur la feuille. Quant à la surface sensible: le liquide restant au fond du recipient contenant les oeufs battus en neige, est en fait de l'albumine. Cette substance est sensible à la lumière...

Tout simplement! :-)

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