zde se nacházíte:
Úvod > Teória > Fotochemická modrotlač

Fotochemická modrotlač

Fotochemická modrotlač (tiež kyanotypia alebo železitá tlač, z gréckeho kyanos-modrý) je jedna z historicky najstarších fotografických techník, ktorá poskytuje výrazne modré obrazy. Dnes je zaraďovaná do širokej skupiny takzvaných „alternatívnych fotografických postupov.“

Tento proces vyvinul v roku 1842 anglický prírodovedec a astronóm Sir John Frederick Herschel (1792-1871). Kyanotypia tak bola historicky treťou fotografickou technikou po daguerrotypii a talbotypii (kalotypii), s ktorou bolo možné zhotovovať stabilné fotografické obrazy. Na rozdiel od predošlých techník založených na strieborných soliach je kyanotypia založená na fotocitlivosti železitých komplexov, čo ju radí k lacným technikám. Sám Herschel je autorom dnes bežne používaných výrazov negatív, pozitív, fotografia a snímok.

Obr. 1: Sir John Frederick Herschel, anglický astronóm, matematik, chemik a priekopník fotografie, najmä modrotlače

Intenzívna, dá sa povedať až krikľavo modrá farba kyanotypov sa však hodila iba pre malé spektrum motívov, vôbec však nebola vhodná pre portréty a krajiny, čo v 19. storočí boli najčastejšie témy. Peter Henry Emerson (1856-1936), anglický fotograf a zakladateľ naturalistickej fotografie, vtedy prehlásil: „Iba vandal by tlačil krajinu červeno alebo modrotlačou.“

Technika kyanotypie bola omnoho viac prijatá v technických kruhoch pre zhotovovanie kopií stavebných a strojárenských výkresov, kde sýta modrá vôbec nevadila. Od 70. rokov 19. storočia sa začala masívnejšie rozširovať. Od pôvodného kopírovania, ktoré bolo sprevádzané kompletne ručne na slnku, sa postupne prešlo  k predhotovovaniu komerčne dostupným fotocitlivým papierom cez elektricky osvetlené presvetlovacie aparáty až k plne automatickým kopírovacím strojom dvadsiatych rokov 20. storočia, ktorá zastavili osvetlenie, ustálenie a sušenie kópií.  Na počiatku 20. storočia tak bolo napríklad spotrebovaných cez 1000 m2 kyanotypového papieru na kopírovanie technických výkresov anglickej bojovej lode! Od štyridsiatych rokov je však tento mokrý kopírovací proces nahrádzaný užívateľsky príjemnejším procesom diazotypie (Ozalid®) a ďalšími suchými kopírovacími procesmi (Xerox®).

Kyanotypia bola tiež používaná fotografmi 19. storočia ako lacná technika k zhotoveniu testovacích výtiskov fotografií než sa prešlo k finálnej projekcii na papierovú predlohu.

Anna Atkins (roz. Children, 1799-1871), anglická botanička, bola prvou fotografkou na svete a toto jej prvenstvo je úzko späté s fotochemickou modrotlačou. Vďaka známostiam jej otca Johna Georga Childrena s vtedajšími členmi Kráľovskej spoločnosti Williamom Henrym Foxom Talbotom a Sirom Johnom Herschelom sa dozvedela o vtedy novo objavených fotografických postupoch. Pomocou kyanotypie na fotocitlivom papieri zhotovila fotogramy (priame fotografické odtlačky) morských rias vyskytujúcich sa na britských ostrovoch, z čoho vzniklo prvé dielo nazvané „Photographs of British Algae: Cyanotype Impressions“  vydané  v roku 1843 v niekoľkých exemplároch. Táto kniha bola historicky prvou fotograficky ilustrovanou knihou a zároveň jasným dôkazom toho, že fotografia môže byť estetická a vedecky prospešná.

Obr. 2: Snímka riasy z knihy Anny Atkins

Fotochemická modrotlač bola v posledných desaťročiach oživená umeleckou komunitou ako cenovo pomerne nenáročná a esteticky zaujímavá technika pre tvorbu neobvyklých motívov na papierových a textilných plochách a je preto často využívaná v rôznych kreatívnych workshopoch.

Prednosťou kyanotypie je jednoduchý proces spracovania kópie po expozícii. Vyvolávanie, ustáľovanie a vypieranie je prevedené jedným jediným úkonom – vypieraním kópie vo vode.

Takmer každý, kto sa s fotochemickou modrotlačou stretne poprvýkrát, je fascinovaný, ako svetlo postupne na fotocitlivom papieri vykresľuje viditeľný obraz predlohy, napríklad listu paprade, vtáčieho pierka alebo negatívu a ako tento obraz po ustálení v čistej vode získava jasne modré finálne sfarbenie.

Vďaka nízkej toxicite použitých chemikálií a práci so zriedenými roztokmi je možné s pomocou fotochemickej modrotlače prevádzať pôsobivé kreatívne aktivity na hodinách výtvarnej výchovy, prípadne v rôznych medziodborových projektoch.

Ako funguje fotochemická modrotlač?

Princípom kyanotypie je tvorba berlínskej respektíve Turnbullovej modrej[1] (v anglickej literatúre tiež nazývaná ako pruská modrá „prussian blue“[2]) zlúčením železnatej soli s červenou krvnou soľou (hexakyanoželezitanom tridraselným) v mieste, kde na fotocitlivý papier dopadá svetlo. Fotochemická reakcia je tu zdrojom železnatej soli.

Obr. 3: Tvorba berlínskej, resp. Turnbullovej modrej

Klasická forma fotochemickej modrotlače spočíva v tom, že  sa papier potrie vodným roztokom fotocitlivej zmesi dvoch chemikálií, z ktorých jedna je fotocitlivý komplex železa v oxidačnom stave FeIII s vhodne volenou dikarboxylovou kyselinou, najčastejšie kyselinou citrónovou alebo šťaveľovou, a hexakyanoželezitanu tridraselného (červenou krvnou soľou). Výsledný náter sa nechá bez prístupu svetla zaschnúť a potom sa takto scitlivený papier pokrytý negatívovou predlohou alebo rôznymi predmetmi či nepriesvitnými vzormi vystaví účinkom UV svetla či fialového svetla (buď pôvodom z UV lampy alebo slnka).

Fotocitlivý železitý komplex tvorí srdce celého procesu. Atóm železa v oxidačnom stave FeIII sa koordinuje k šiestim karboxylovým skupinám obsiahnutých v aniónoch dikarboxylovej (alebo trikarboxylovej kyseliny). V prípade kyseliny štaveľovej sa na atóm železa koordinujú tri šťaveľanové anióny a ide o oktaedrický tris(oxaláto)železitanový komplex, ktorý je za bežných podmienok stabilný, kryštalický, pomerne dobre rozpustný vo vode, ktorá sa zafarbí na trávovozelenú farbu.

Obr. 4: Štruktúra fotocitlivého komplexu

Historicky vzaté, pôvodná receptúra Sira Herschela vychádzala z amónnej soli kyseliny citrónovej; neskôr priemyslovo používané receptúry však prešli na oxalátový proces, ktorý umožňuje rýchlejšiu tlač s lepším podaním kontrastu a tiež nie je náchylný na plesnivenie (amónna soľ kyseliny citrónovej je pomerne dobre živné médium pre rôzne plesne, pretože obsahuje uhlík i dusík v mikroorganizmom dobre stráviteľnej forme).

Modrá, fialová a ultrafialová zložka svetla majú  dostatočne vysokú energiu k nabudeniu tris(oxaláto)železitanového komplexu do excitovaného stavu. Komplex je v excitovanom stave nestabilný a dochádza k redoxnej reakcii – centrálny atóm železa FeIII ako oxidant zoxiduje blízky šťaveľanový anión[3] na oxid uhličitý a sám sa redukuje na železo v oxidačnom stave FeII. Čerstvo vzniknuté železnaté ióny sa ihneď zlučujú vnútri papierového vlákna s červenou krvnou soľou za vzniku nerozpustnej berlínskej modrej. V zjednodušenej forme sa dá svetlocitlivá reakcia popísať nasledovne:

Obr. 5: Fotochemický rozklad tris(oxaláto)železitanového aniónu

Tam, kde svetlo nestačilo dopadnúť na fotocitlivú plochu, zostávajú východzie chemikálie bez zmeny. Vymývanie neosvetlenej časti papieru pod tečúcou vodou odstráni všetky dobre rozpustné zložky a zanechá iba nerozpustný modrý obraz uväznený v mikroštruktúre papierového vlákna.

Zaujímavé je, že dlhšia doba expozície vedie k prehĺbeniu miery fotochemickej redukcie štaveľanovým iónom až do tej miery, že sa pôvodný modrý odtieň začne odfarbovať do našedlého odtieňu, čo je dané redukciou na berlínsku bielu o zložení FeII2[FeII(CN)6] ; to je zvyčajne dobrým indikátorom toho, že expozícia by mala byť ukončená. Po vymytí sa obraz postupne vracia k pôvodnej modrej farbe oxidáciou vzdušným kyslíkom. Tento proces je možné drasticky urýchliť máčaním v zriedenom peroxide vodíka a výsledkom je okamžité a vizuálne veľmi efektné dosiahnutie maximálneho kontrastu.

Obr. 6: Prvotné fázy expozície cez negativovou priesvitku
Obr. 7: Kyanotyp pred vymývaním a ustálením
Obr. 8: Kyanotypy s odlišnou dobou expozície

akto zhotovený obraz má intenzívne modrú farbu a je veľmi stabilný voči kyslíku a svetlu (pôvodné Herschelove kyanotypy uložené v múzeu sú po viac než 160 rokoch stále rovnako výrazné), je relatívne stabilný voči slabým a zriedeným kyselinám, avšak nie je stabilný voči alkáliám, ktoré ho agresívne vybielujú dožlta. Naleptanie obrazu pomocou zriedeného roztoku uhličitanu sodného (pracej sódy) je možné využiť k následnému tónovaniu, napríklad kombinácia naleptania obrazu zriedeným roztokom pracej sódy, následne premytie a lúhovanie v roztoku silného čierneho čaju alebo kávy vedie k príjemnejšiemu tónovaniu dohneda.

Tónovánie čajom alebo kávou je možné urobiť aj bez predchádzajúceho naleptania, výsledný efekt je pomalejší a menej výrazný.

Alkalická nestabilita modrotlače je dôvodom, prečo je nutné sa vyhnúť papierom obsahujúcom vysoký podiel alkalizujúcich látok (vysoký podiel kriedy a ďalšie aditíva), čo môže spôsobiť predčasné žltnutie/hndednutie a spomalenie fotochemickej reakcie, ktorá najlepšie prebieha za mierne kyslého pH.

Kyanotypia sa neobmedzuje iba na tlač na papier, ale rovnako dobre je možné tlačiť na povrch dreva či na bavlnenú tkaninu a vytvárať tak esteticky zaujímavé predmety.

_____________________________________________________________

[1] Kedysi sa malo v literatúre za to, že Berlínska modra vzniknutá reakciou Fe3+ katiónov so žltou krvnou soľou K4[Fe(CN)6] je odlišná zlúčenina od Turnbullovej modrej pripravenej reakciou Fe2+ katiónov s červenou krvnou soľou K3[Fe(CN)6]. Súčasný výskum však ukazuje, že obidve zlúčeniny sú svojou chemickou štruktúrou identické a mierne rozdiely v odtieni týchto modrí sú skôr dané metódou prípravy, charakterom nečistôt a veľkosťou mikročastíc.

[2] Berlínska modrá sa po pomerne dlhú dobu používala k farbeniu pruských vojenských uniforiem namodro.

[3] Kyselina šťavelová je používaná ako redukčné čnidlo a volumetrický štandard (základná látka), napríklad pri mangánometrických titráciách, kedy sa tiež oxiduje na oxid uhličitý.