Photographie » Technique » Film » Développement » La photo instantanée

Après des années, la photo instantanée est de retour. Il s'agit toujours d'un procédé chimique basé sur le principe developpé par Edwin Land.

Ci-dessus: prototype de l'appareil de photographie instantané d'Edwin Land, un inventeur qui s'était spécialisé dans la réalisation de filtres polarisants. Ces filtres étaient utilisés par l'armée pour produire des photos en relief (stéréoscopie) qui permettaient de discerner les troupes ennemies, même camouflées.

C'est en 1944 quand sa fille lui demande pourquoi les appareils photos ne produisent pas des photos instantanées qu'il se met au travail.

Le premier appareil est mis sur le marché en 1948 et doit concurencer le Box Brownie de Kodak, l'appareil photo le plus populaire de l'époque, mais qui nécessitait que l'appareil soit renvoyé au labo pour remplacer le film et tirer les photos.

Premier système Polaroid monochrome

Les premiers appareils utilisent deux bobines de films: un film négatif qui est exposé et un film positif qui va recevoir la photo développée. Quand le film exposé est retiré de l'appareil, une cartouche libère un réactif entre les deux feuillets et le développement commence. Quand les deux feuillets sont séparés au bout d'une minute, l'image positive est visible sur le feuillet positif.

La phase de développement correspond au développement négatif classique et même le voilage chimique est une opération normale en photographie. Le génie de Edwin Land réside dans la réalisation d'un système qui permet d'effectuer toutes les opérations en une manipulation de l'utilisateur. Les systèmes couleurs seront beaucoup plus complexes.

Lors de la dépose du brevet, plusieurs alternatives sont reproduites. On voit naturellement la séparation des feuillets, mais on voit également des systèmes alternatifs pour répandre les réactifs. Au lieu d'avoir une cartouche d'un coté du feuillet comme c'est le cas avec tous les systèmes actuels, c'est tout le papier qui contient de petites gousses retenant les produits chimiques. Le produit est répandu entre les couches quand les feuillets sont écrasés. On voit même un système pour remplir ces petits récipients en plongeant la feuille dans le réactif. C'est un système qui ne peut pas fonctionner à cause de la formation de bulles d'air. Il s'agit d'un brevet qui reprend des systèmes alternatifs qui ne seront pas nécessairement utilisés.

Polaroid SX-70

Plus tard, Polaroid utilisera du film intégral qui ne doit pas être séparé. Les composants migrent à travers le pack. Le système est très complexe, plus d'une centaine de réactions chimiques doivent se dérouler en quelques secondes (et dans le bon ordre). Les réactions doivent se dérouler correctement, peu importe la température extérieure.

Les photos couleurs sont nécessairement chères et souvent l'appareil photo qui est offert à la Noël n'est utilisé qu'une fois: converti en euros, une photo coutait environ 30€. Le pack contient une batterie incorporée permettant d'alimenter l'électronique, le flash et les moteurs.

La batterie (Polapulse) est basée sur la chimie zinc-carbone avec du chlorure du zinc comme électrolyte qui permet un courant plus important. La batterie fournit du 200mA sous 6V (courant de décharge de 200mA), la batterie pouvant fournir un courant de plus de 10A en pointe car la surface active est très importante, même si la quantité d'électrolyte est limitée. La surface active correspond environ à celle d'une photo polaroid. On a même vendu des radios fonctionnant sur ces batteries qui ont généralement encore de la capacité après avoir été utilisées dans un pack.

Le film Polaroid SX-70 est exposé et regardé du même coté. Les couches successives sont les suivantes:

  1. Une couche plastique transparente de protection
  2. Une couche d'acide polymérisé qui n'est activé qu'au contact avec le réactif
  3. Une couche de temporisation qui se dissout dans le réagent au bout d'une minute, libérant l'acide qui va stopper les réactions
  4. Non indiqué sur le schéma: une couche opacifiante pendant le développement.
  5. La couche recevant l'image
  6. Le réactif est répandu ici
  7. Une couche sensible au bleu
  8. Une couche de pigments jaunes qui bloque les rayons bleus
  9. Une couche de séparation
  10. Une couche sensible au vert
  11. Une couche de pigments magenta (filtre le vert)
  12. Une couche de séparation
  13. Une couche sensible au rouge
  14. Une couche de pigments cyan
  15. La base

Lors de l'exposition, les couches reçoivent la lumière qui est éventuellement filtrée. La couche sensible au bleu est orthochromatique et ne réagit donc pas aux autres couleurs (un filtre n'est pas nécessaire).

La couche sensible au vert n'est pas sensible au rouge: un filtre jaune suffit. La couche sensible au rouge est sensible à toutes les couleurs et les couleurs indésirables doivent donc être filtrées.

Lors du développement qui est effectué directement après l'exposition, le réactif est répandu entre les couches. Les différentes couches étant très fines, la diffusion du réactif est pratiquement instantanée.

Au contact avec la base forte la couche opacifiante bloque toute exposition pendant le développement. Le développement a en effet lieu hors de l'appareil.

Les couches sensibles sont développées. Les produits issus du développement se lient aux pigments de la couche en dessous. S'il n'y a pas eu d'exposition à un endroit donné, il n'y a pas de développement et les pigments ne sont pas liés.

Les pigments non liés vont migrer vers la couche de visualisation produisant l'image positive.

Au bout d'une minute la couche de temporasation se dissout, permettant à l'acide de se mélanger au réactif. L'acide neutralise le réactif, la couche opacifiante devient à nouveau transparante et les réactions chimiques sont bloquées.

Après le développement, la photo reste encore sensible à la pression. En appuyant sur le film avec un object pointu (ongle) on fait migrer les colorants hors de la couche de visualisation. Au bout de quelques heures, toute l'eau présente dans l'émulsion se sera évaporée et le film devient stable.

Principe du développement instantané moderne

Le principe du développement instantané moderne est valable pour tous les systèmes récents ou plus anciens utilisant un pack intégral. C'est le système Kodak plus simple qui sera repris par Fuji Instax et qui est décrit plus loin.

Après l'exposition de la feuille, celle-ci est éjectée. Des rouleaux la compressent, libérant les produits de développement. Le développement se fait à l'air libre, mais la photo est encore sensible à la lumière pendant près d'une minute après le début des réactions chimiques. Pour réduire cette sensibilité juste au début du développement, une des couches devient immédiatement opaque en présence du produit de développement basique. Au bout d'une minute, un acide est libéré (lire plus loin) et la couche devient à nouveau transparente. Quand on voit apparaitre l'image, c'est en fait la couche opaque qui se dissipe: en fait l'image apparait dès le début du développement mais est cachée.

Les films Polaroid alternatifs ("Impossible Project") n'ont pas cette couche et restent sensibles à la lumière pendant le développement. Il faut protéger la photo de la lumière. Ce n'est plus nécessaire avec les films Polaroid Originals qui ont suivi.

Chaque photo se compose de deux feuillets (voir image en bas de page), le réactif (reagent) pouvant se répandre entre les deux feuillets. La feuille inférieure (cover sheet) est en plastique transparant et ne joue aucun role dans le développement (mais sert à stopper les réactions en fin de processus). Les réactions se produisent dans le feuillet supérieur (active sheet). L'exposition se fait par le bas et la vision par le haut (on dirait le système Autochrome des frères Lumière!).

Il s'agit de film intégral, c'est à dire qu'il contient tout en un seul élément et les deux feuillets ne doivent pas être séparés. Chaque photo contient une pochette avec du produit de développement. C'est la raison pour laquelle il y a un bord blanc plus grand du coté qui est éjecté en premier.

Le feuillet actif se compose de couches sensibles aux teintes primaires (rouge, vert et bleu) et de colorants secondaires (cyan, magenta et jaune). On reconnait ici bien les couleurs primaires du système additif et les couleurs fondamentales du système soustractif.

Entre les couches sensibles il y a un filtre de couleur: toutes les émulsions sont par exemple sensibles au bleu, mais l'émulsion bleue n'est sensible qu'au bleu. C'est pour cela que la composante bleue est filtrée dans la couche intermédiaire inférieure (filtre jaune).

L'exposition active l'émulsion sensible et pendant le développement, l'argent va se lier aux colorants complémentaires de la couche correspondante, les rendant insolubles et les empèchant de migrer. Après le développement, tous les pigments provenant d'une couche non-exposée auront migré (dye migration), produisant un point noir (cyan + magenta + jaune = noir), tandis qu'un point exposé par la lumière blanche ne liberera aucun pigment, laissant cet endroit en blanc.

Sous la couche qui reçoit les pigments lors de la migration (couche de vision ou couche positive), il y a une couche réfléchissante pour qu'on ne voit pas les couches inférieures foncées.

Mais ce n'est pas tout. La réaction de développement se produit en milieu alcalin dans le feuillet supérieur, mais il faut que la réaction cesse au bout d'un temps déterminé (pour assurer la stabilité des colorants). Le feuillet inférieur se compose (entre autre) d'une couche d'acide polymérisé et d'un isolant qui va se dissoudre dans le réactif, libérant au bout d'une minute l'acide qui va neutraliser la base et stopper toutes les réactions. Simple, non?

La sensibilité des films à développement instantanés est élevée en comparaison des films négatifs et positifs, permettant d'utiliser un petit diaphragme. La profondeur de champ est si élevée qu'une mise au point n'est pas nécessaire dans les appareils les moins chers. La puissance résolvante des optiques peut être limitée car contrairement aux négatifs et diapositives, la photo instantanée n'est pas destinée à être agrandie.

La photographie instantanée actuelle avec une description des produits vendus (Fuji Instax, Polaroid Originals, Leica Sofort) se trouve ici.

La photo à développement instantané système Fuji

La photo instantanée

Comment le réactif est étendu

L'image contient une erreur, le réactif étant répandu entre les deux feuillets pour permettre la migration des colorants vers la couche de vision.

Le feuillet supérieur contient les couches actives, tandis que le feuillet inférieur sert de support transparant et contient un neutralisateur à effet retard (système Fuji).

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