フィルムカメラとインスタントカメラのしくみ

レリーズを押すと何が起こるか

フィルムカメラのレリーズを押すと、カチッという音が1回聞こえます。その内部では、カチッという音よりも短い時間のうちに、決まった順番で短い一連のできごとが進んでいます。一眼レフでは、まずレンズが選んだ絞りまで絞り込まれ、ミラーが光の通り道から跳ね上がり、1枚目の幕がフィルムの上を走ってフィルムを開き、2枚目の幕がそのあとを追って走ってふたたび覆い、それからミラーが下りてきて、レンズがもう一度全開になります。シャッター速度が1/1000秒のとき、画面全体が一度に開くことはありません。幅が数ミリのスリットがフィルムの上を走り抜け、通り過ぎるにつれて、写真が帯ごとに描かれていきます。

ステージはそこから始まります。扉を開けた一眼レフの背面を、実際の300倍遅く再生しています。レリーズを押して、フィルムを見てください。そのあと、写真の歴史に登場する、ほかの6台の機械に切り替えます。1839年型のダゲレオタイプの箱型カメラ、蛇腹のある大判カメラ、1925年型の35 mmレンジファインダー、1929年型の二眼レフ、1972年型の折りたたみ式インスタントカメラ、1986年型の使い切りカメラです。8つ目の場所は暗室です。

7台の機械はどれも同じ公園の場面を撮ります。3 mのところにじっと立つマネキン、4 mのところを横切るように蹴られるボール、8 mのところを通り過ぎる2人の歩行者、14 mのところの家、45 mのところの木々、1.5 mのところの花の植木鉢です。ステージの隅にあるプリントと、操作部の下にある大きなプリントは、このページの式を使って、あなたの設定から計算されます。絞りを変えると、木々がぼけたりシャープになったりします。シャッター速度を変えると、ボールが止まったりブレたりします。フィルム感度を変えると、写真は明るく、そして粒状性が目立つものになります。

穴が1つ開いた暗い箱

ステージにあるカメラはどれも、考え方は同じです。レンズを通る光のほかは、すべての光を遮る箱です。レンズは場面の1点1点から来る光を曲げて、フィルム上の1点に集め、できる像は上下が逆さまで、左右も逆になります。ステージの大判カメラの後ろに立って、そのピントグラスを見てください。家も、木々も、マネキンも、みな上下逆さまにそこにあります。

1839年のダゲレオタイプカメラは、その箱とほとんど変わりません。ヴィクトリア・アンド・アルバート博物館には、ルイ・ダゲールが設計し、アルフォンス・ジルーがつくったジルー製のダゲレオタイプカメラがあり、同館はこれを一般に売り出された最初のカメラのモデルだと説明しています。スライド式の箱型で、木の箱の1つがもう1つの箱の中を動いて、背面のすりガラスの上で像のピントを合わせ、前面のパネルには真鍮のレンズが付いています。シャッターはありません。撮影者はレンズのキャップを外し、時間が来たらキャップを戻しました。

その後に登場したものはすべて、3つのことを調節する方法を加えたものです。フィルムに届く光の量、光が当たる時間、そしてフィルムの光に対する感度です。このページの残りは、その3つの数値と、それらを中心に組み立てられた機械の話です。

3つの数値が露出を決める

フィルムの各部分に当たる光の量が露出です。スタンフォード大学のMarc Levoyによる像の形成の講義では、これを H = E × T と書いています。露出は、フィルムに当たる光の明るさ（絞りで決まります）に、光が当たる時間（シャッターで決まります）を掛けたものです。フィルム感度は、そのフィルムが良い写真のためにどれだけの露出を必要とするかを決めます。

写真家は最初の2つを1つの数値、露出値にまとめます。

EV = log₂(N² / t)

ここで N はF値、t は秒で表したシャッター速度です。EV が 1 増えるごとに1段で、光の量は2倍です。f/16で1/125秒だと、log₂(256 × 125) = log₂(32,000) = 14.97 で、概数ではEV 15です。f/8で1/500秒でも log₂(64 × 500) = 14.97 です。EVが同じ組み合わせなら、入る光の量は同じです。

場面にも固有のEVがあります。ISO 100のフィルムで正しく露出できる設定のことです。強い日差しはおよそEV 15、曇りの日はおよそEV 12、明るい室内はおよそEV 9、夜の通りはおよそEV 5です。これはモデルの明るさのレベルで、よく使われる露出の表から取っており、明るさの操作で選べます。高感度のフィルムは必要な光が少なく、感度が2倍になるごとに1段少なくて済みます。

必要なEV = 場面のEV + log₂(ISO / 100)

そのため、ISO 400のフィルムは強い日差しの中でEV 17を必要とします。f/16で1/500秒なら16.97です。ステージの露出の表示は、場面が必要とするEVと、あなたが設定したEVの差です。正の数は光が多すぎること、負の数は少なすぎることを意味します。その下のメーターバーは、真ん中が0で、3段アンダーから3段オーバーまでの範囲です。

サニー16と呼ばれる昔ながらの経験則では、強い日差しの中ではf/16にして、シャッター速度はフィルム感度分の1にします。ISO 100なら、f/16で1/125秒、EV 14.97で、強い日差しのEV 15と合います。課題の1つは、これを見つけることです。

絞り：数が大きいほど穴は小さい

F値は、焦点距離を開口の直径で割った値です。スタンフォードの講義には、100 mmのレンズでf/2なら開口の直径は50 mmという例があります。一眼レフの50 mmレンズでは、f/2は開口の幅が25 mm、f/1.4なら35.7 mmです。

フィルムに届く光は開口の面積に比例するので、直径の2乗に比例し、フィルムまでの距離の2乗に反比例して弱まります。一方を他方で割ると、1 / N² が残ります。そのため、N を2倍にすると光は4分の1になり、光を半分にしたいときは N に2の平方根、およそ1.4を掛けます。レンズのF値が 1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22 と並んでいるのはそのためです。どれも前のF値の半分の光を入れます。

絞りの羽根はレンズの中にあります。ステージで、一眼レフを正面から見て、絞りをf/16にしてレリーズを押してください。羽根が閉じて6角形の小さな穴になり、また開きます。本物の一眼レフでは、カメラをのぞいているあいだにこれは見えません。ファインダーを明るくするために、レンズは開放のままで、羽根が撮影用の絞りに閉じるのは、撮る瞬間だけです。

数値で見る被写界深度

レンズが正確にピントを合わせられる距離は1つだけです。それより手前や奥にある点は、フィルム上で小さな円盤に広がります。スタンフォードの被写界深度アプレットは、点のように見える最大の円盤を許容錯乱円と呼んでいます。ある点の円盤がそれより小さいあいだは、その点はまだシャープに見え、それが成り立つ距離の範囲が被写界深度です。モデルでは、35 mmフィルムの許容錯乱円は0.03 mmで、大きなフィルムにはもっと大きな値を使います。6 x 6 cmは0.05 mm、4 x 5インチのシートは0.1 mm、ダゲレオタイプの板は0.15 mmです。

焦点距離 f のレンズを距離 s にピントを合わせたとき、距離 d にある点がつくる円盤の直径は次のとおりです。

c = f² × |d − s| / (N × d × (s − f))

シャープに見える範囲の近い側と遠い側の限界は、過焦点距離から求められます。

H = f² / (N × c) + f.

一眼レフの50 mmレンズをf/2.8にして、3 mのマネキンにピントを合わせると、H = 29.8 m で、シャープな範囲は2.73 mから3.33 mまで、奥行きはわずか0.6 mです。f/8まで絞ると、範囲は2.34 mから4.19 mになります。f/16では1.92 mから6.92 mです。F値を倍にすれば被写界深度も倍になるという講義の経験則は、被写体が過焦点距離よりずっと近いこの場合に、よく当てはまります。

過焦点距離そのものにピントを合わせると、その半分の距離から無限遠までがすべてシャープになります。50 mmレンズのf/8では H が10.5 mなので、10.5 mにピントを合わせると、5.2 mから地平線までのすべてがシャープになります。「全部をシャープに」という課題には、もっと広角のレンズでこの方法が必要です。28 mmレンズのf/16では H = 1.66 m なので、そこにピントを合わせると、1.5 mの花も、マネキンも、木々もすべてシャープに保たれます。

背景をぼかすのは、その逆に働きます。135 mmのレンズをf/2.8にして3 mにピントを合わせると、はるか遠くの点は直径2.27 mmの円盤になり、画面の対角線の5.25%にあたります。同じF値の50 mmレンズでは、同じ点が直径0.303 mmの円盤にしかなりません。操作部の下のバーは、場面の各物体を点で示します。円盤が許容錯乱円より小さければ緑、大きければ赤です。

シャッター速度と動き

シャッターは、フィルムが場面を見る時間の長さを決め、その時間のあいだに動くものはすべて尾を引きます。スタンフォードの講義は簡潔に言います。露光時間を2倍にすると、動きのブレも2倍になります。

速さ v、距離 d で視界を横切るものについて、フィルム上の尾の長さは次のとおりです。

ブレ = v × t × f / (d − f).

ステージのボールは4 mのところを横切ります。秒速10 mで1/1000秒のとき、50 mmレンズを通したその像は、フィルム上で0.127 mm動きます。ボール自体は10 mm動きますが、幅22 cmの20分の1にも満たないので、止まって見えます。1/60秒では像は2.11 mm動き、尾を引いたブレになります。「動くボールを止める」という課題は、シャッターが開いているあいだに、ボールが自分の幅の10分の1より小さくしか動かないことを求めます。

カメラも動きます。講義によれば、人は1/60秒ほどまでならカメラを手でじっと構えることができ、経験則として、安全な最も遅い速度は焦点距離分の1、180 mmのレンズなら1/180秒です。モデルはこの経験則を数値にします。手持ちのカメラは毎秒0.03ラジアンでぶれ、50 mmレンズの1/50秒では、写真が0.03 mm、つまり許容錯乱円1つ分だけ流れます。1/15秒では流れが0.1 mmになり、表示欄が手ブレを警告します。三脚の操作を使うと、これを止められます。

2種類のシャッター

光の通り道を開け閉めする方法は2つあります。レンズシャッターはレンズの中にあります。薄い羽根が重なった輪で、中心から開き、また閉じます。フォーカルプレーンシャッターはフィルムのすぐ前にあります。2枚の幕が、画面の上を1枚ずつ続けて走ります。

スタンフォードの講義は、その得失を挙げています。フォーカルプレーンシャッターは音が大きく、速く（のちのカメラでは1/4000秒まで）、動きをゆがめます。レンズシャッターは静かですが遅く、1/500秒ほどまでで、レンズの中にあるので、レンズごとに専用のものが必要です。

ステージでは、大判カメラと二眼レフにレンズシャッターがあり、使い切りカメラには、開口の上をはじくように動くばね式の羽根が1枚あるだけです。レンジファインダーと一眼レフにはフォーカルプレーンシャッターがあります。ダゲレオタイプカメラにはどちらもなく、あるのはレンズキャップだけです。サイエンス・ミュージアム・グループには、1885年ごろの初期のフラップシャッターもあります。木、金属、フェルトでできていて、大きさは83 x 80 x 27 mm、キャップと、のちのカメラのシャッターとのあいだの一歩を示すものです。これは、大判カメラの三脚の隣の床で見つかります。

スリットが1/1000秒をつくるしくみ

フォーカルプレーンシャッターは、画面全体を開き、そのまま保って、1,000分の1秒で閉じることはできません。幕が不可能な速さで動く必要があるからです。そこで2枚の幕は、同じ一定の速さで走り、2枚目は1枚目より設定した時間だけ遅れて走り出します。2枚のあいだをスリットが走り、フィルムの各帯は、スリットがその上を通るあいだだけ光を受けます。スリットの幅が露光時間を決めます。

スリット幅 = ゲートの長さ × t / 走行時間.

モデルでは、一眼レフの金属幕は24 mmのゲートを1,000分の7秒で横切ります。1/1000秒では、スリットの幅は24 × 1 / 7 = 3.43 mm、1/500秒では6.86 mm、1/250秒では13.71 mmです。1/125秒、つまり1,000分の8秒では、2枚目の幕が走り出す前に1枚目の幕が下まで着いているので、一瞬、画面全体が開きます。レンジファインダーの布幕は、モデルでは36 mmのゲートを横向きに1,000分の20秒で横切るので、1/500秒ではスリットが3.6 mm、1/100秒では18 mmです。

ツアーの最初のステップが見せるのは、このことです。開いたカメラの背面にあるフィルムは、スリットが通り過ぎるにつれて帯ごとに塗られ、光が通る場所には明るい線が出ます。描かれた像は、180度回したときにはじめて正しい向きになります。レンズが像を上下逆さま、左右も逆に投影するからです。本物のフィルムの潜像は、現像するまでまったく見えません。モデルは、光が当たった場所を見せています。

画面の上と下は違う瞬間に露光されるので、速く動く被写体は、帯ごとに少しずつ違う場所に描かれます。ロサンゼルス郡立美術館には、ジャック＝アンリ・ラルティーグの写真「1912年フランス自動車クラブ・グランプリにて」があり、スタンフォードの講義はこれをフォーカルプレーンシャッターのこの効果を示すのに使っています。ステージで、ボールを秒速20 mで蹴り、一眼レフの1/1000秒で撮ってください。その像はフィルム上を毎秒253 mmで動くので、スリットが画面を横切る1,000分の7秒のあいだに1.77 mmずれます。これは画面の高さの7.4%で、ボールは傾きます。

フラッシュとスリット

フラッシュが光る時間はとても短いので、照らしたものは止まって写ります。フォーカルプレーンシャッターでは、画面全体が開いている瞬間に光らせる必要があります。1枚目の幕が走り終えたあとで、2枚目の幕が走り出す前です。それができるのは、シャッター速度が走行時間以上に長いときだけです。モデルの一眼レフの同調速度は1/125秒で、1,000分の7秒の走行時間より長くなっています。

もっと速い時間を選ぶと、1枚目の幕が走り終えるときに光るフラッシュは、そのときスリットが通っているフィルムの帯しか照らしません。1/250秒、つまり1,000分の4秒では、それは4 / 7 = 57%で、画面の残りは室内の光しか受けません。「半分だけのフラッシュ写真」という課題は、この失敗をわざとするものです。レンズシャッターは画面全体を一度に開くので、どんな速度でもフラッシュと使えます。

フラッシュが加える光の量は、距離で決まります。フラッシュのガイドナンバーは、ISO 100で正しく照らせる距離にF値を掛けた数です。モデルの一眼レフのフラッシュはガイドナンバーが20なので、3 mの被写体はf/6.67で正しく照らされ、ガイドナンバーが2倍になるISO 400のフィルムではf/13.3になります。2倍の距離にあるものは4分の1の光しか受けないので、フラッシュ写真の木々は暗いままです。

フィルム感度と粒状性

フィルム感度は、そのフィルムがどれだけ少ない露出で済むかを表します。ISO の数字が2倍になるごとに、1段ぶん節約できます。ISO 400のフィルムに必要な光はISO 100の4分の1で、ISO 3200ではその32分の1です。スタンフォードの講義はその代償を挙げています。フィルムは感度と引き換えに粒状性を払うのです。ステージのプリントには、フィルム感度の平方根に応じて大きくなる粒状性が加わるので、ISO 3200の夜の通りは、十分に明るく、そして目に見えてざらついて仕上がります。

フィルム感度は、ISOの目盛りよりずっと前から測られていました。サイエンス・ミュージアム・グループには、ハーターとドリフィールドの1888年のアクチノグラフ（特許5545）があります。F値、時間、明るさの目盛りと、2人が定義したHとDの感度の目盛りが付いた木製の計算尺です。操作部の下にある露出の表がページの上でしていることを、これは木の上でしています。

フィルム自体は、光に対して直線的には反応しません。ある点を過ぎると、光が増えてもほとんど違いが出ず、ある点より下では、光が足りなくて何も残りません。モデルはすべての写真を、つま先と肩のある曲線を通して印画します。工程ごとに違う範囲を与えていて、カラーネガフィルムは4段オーバーまでディテールを保ち、白黒は3段、インスタントプリントとダゲレオタイプはそれより少なくなります。これらの寛容度は、工程の違いを見せるために選んだモデルの値です。

一眼レフ：ミラーとプリズム

一眼レフでは、写真を撮るのと同じレンズを通してのぞくことができます。レンズの後ろにある45度のミラーが光を上のフォーカシングスクリーンへ送り、スクリーンの上にある5つの面をもつガラスのプリズムが、像を目に合わせて正しい向きにします。レリーズを押すと、ミラーが跳ね上がって道をあけ、幕が働き、ミラーがまた下りてきます。

これらの部品は別々の時期に登場し、サイエンス・ミュージアム・グループには、それぞれの段階を示すカメラがあります。1936年にドレスデンでつくられたキネ・エキザクタは、35 mmフィルムで24 x 36 mmの画面を撮る一眼レフです。1949年のライプツィヒ春季見本市で発表されたコンタックスSには、固定式のアイレベル用ペンタプリズムがあり、ペンタプリズム式の一眼レフの最初期のものの1つでした。その布製のフォーカルプレーンシャッターは横に走り、1/2秒から1/1000秒までの速度でした。1954年のアサヒフレックスIIBには、瞬時に戻るミラーがあり、撮影した直後にまた像が見えました。

ステージの一眼レフは、上から下へ走る金属のシャッターをもつ、もっとあとの型です。「内部を見る」をオンにして、レリーズが押されるのを横から見てください。モデルでは、レンズが絞り込まれるのが最初の1,000分の6秒、ミラーが上がり切るのが14、1枚目の幕が走り出すのが16で、2枚目の幕が走り終えると、ミラーと絞りが戻ります。1/250秒では、この一連の流れ全体が約1,000分の50秒かかります。これはモデルの時間配分であり、特定のカメラを測った値ではありません。課題の1つは、この6つのできごとを順番に並べることです。

モデルの小さな部分のうち2つは、1949年のカメラの記録から来ています。巻き戻しノブにはフィルムの覚え書き、つまり入っているフィルムの種類と感度を示すダイヤルがあり、ボディの前面にはセルフタイマーのレバーがあります。

レンジファインダー：2つの窓とミラーなし

レンジファインダーカメラには、ミラーがありません。のぞくのは別の窓で、数センチ離れた2つ目の窓が、同じ被写体を少し違う角度から見ています。ファインダーの中では2つの像が重なり、ピントリングを回すと、2つの像が揃うまで一方が動きます。揃う距離は、2本の視線がつくる角度から計算されます。測量士が距離を測るのと同じ方法です。

このモデルになった機械は、サイエンス・ミュージアム・グループにある、1925年ごろにヴェッツラーでつくられた最初の市販ライカです。交換できない50 mm f/3.5のレンズと、1/20秒から1/500秒まで7つの速度をもつフォーカルプレーンシャッター、それにZと記された目盛りがありました。別のライカIの記録では、大きさは65 x 130 x 55 mmで、コートのポケットに入るほど小さいものです。マネキンをオンにして比べてみてください。

レンジファインダーの幕は、ローラーに巻かれた布で、横に走るので、ステージではスリットがフィルムの上を片側からもう一方の側へ掃いていきます。跳ね上がるミラーがないので、レリーズは静かで素早く、写真を撮る瞬間にも、視界が暗くなることはありません。

二眼レフ：2つのレンズと1枚のミラー

二眼レフは、対になった2つのレンズを上下に並べます。下のレンズが、レンズシャッターを通して写真を撮ります。上のレンズは見るためだけのものです。その後ろの固定されたミラーが、折りたたみ式のフードの下のすりガラスへ像を投げ上げるので、カメラを腰の高さで持って、見下ろします。

サイエンス・ミュージアム・グループにあるオリジナルのローライフレックスは、1929年にドイツで3年の開発を経てつくられ、117ロールフィルムに6 x 6 cmの写真を撮りました。撮影レンズは75 mm f/4.5のテッサー、ビューレンズは、ピント合わせのために明るいf/3.1でした。コンパーシャッターには、1秒、1/2、1/5、1/10、1/25、1/50、1/100、1/300秒の速度に、BとTがありました。すりガラスには水準器があり、フードには拡大鏡と、目の高さで使うためのミラーがありました。モデルのダイヤルはこの記録に従っていて、水準器と拡大鏡は、見つけるべき隠れたものです。

スクリーン上の像は1枚のミラーから来るので、左右が逆になります。ステージのスクリーンを見下ろしてください。家が反対側にあります。カメラを左へ向けると像が右へ滑るので、動く被写体を追うには慣れが必要です。

大判カメラ：黒い布の下で上下逆さま

大判カメラは、板に付いたレンズ、枠に付いたすりガラス、その間の折りたたみ式の蛇腹で、すべてがレールの上に載っています。ピントは、すりガラスを見ながら、前側か後ろ側をレールに沿って滑らせて合わせ、たいていはすりガラスに影をつくる黒い布の下で行います。そこにある像は上下が逆さまで、左右も逆です。像が決まったら、フィルムのシートを入れたホルダーを、すりガラスがあった場所に差し込み、暗幕を引き抜いて、レンズの中のレンズシャッターを切ります。

モデルは、4 x 5インチのシートフィルムと150 mmのレンズを使い、そのレンズシャッターは1秒から1/500秒までです。これだけ大きなフィルムでは、許容錯乱円を大きくでき、モデルでは0.1 mmです。それが、長いレンズの浅い被写界深度を、いくぶん補います。この大きさでは、三脚は必須です。

1839年：レンズの前で数分

ジルー製のカメラは、ダゲレオタイプのために売られました。どの写真も、銀めっきした板の上の1枚きりの像で、焼き増しの元になるネガはなく、板はとても感度が低いものでした。

ステージにある2つの物が、初期の話を伝えます。バイエルン国立博物館には、1838年ごろの台紙があり、ダゲールがバイエルン王ルートヴィヒ1世へ捧げた献辞が付いています。サイエンス・ミュージアム・グループには、1841年にウィーンでフォクトレンダーがつくった総金属製のダゲレオタイプカメラがあり、直径95 mmの丸い板用で、f/3.8ほどのペッツヴァルレンズを備えています。その記録は、フォーカシングスクリーンで像がシャープになったら、撮影者は暗室に入ってスクリーンをダゲレオタイプの板に差し替えた、と説明しています。同じコレクションにある、1860年ごろのペッツヴァル型ポートレート用レンズは、f/5.3で焦点距離8インチのダブレットレンズで、絞りは固定です。

モデルのダゲレオタイプカメラのレンズはf/15で、板の感度は、晴れた通りで約5分（モデルでは298.5秒）かかるように設定してあります。これはモデルのために出した推定値で、測ったフィルム感度ではありません。ISOの目盛りにすると約0.0023になります。5分のあいだ、幅45 cmの歩行者が秒速1.4 mで動くと、通りのどの1点も約3分の1秒、つまり露光の0.107%しか覆わないので、ほとんど何も残りません。じっと立っているマネキンは残ります。ダゲレオタイプでレリーズを押して、歩行者がプリントから薄れていくのを見てください。

ダゲレオタイプは、レンズに向いていたのと同じ側から見るもので、像をもう一度ひっくり返すためのネガもありません。そのためモデルは、板と同じように、場面を左右逆に表示します。

紙のネガと定着の方法

同じころイギリスでは、ウィリアム・ヘンリー・フォックス・タルボットが紙で研究していました。カーネギー美術館は、彼が1841年にカロタイプの工程の特許を取ったと記しています。露光が短くなったので室内や肖像が撮れるようになり、紙のネガからは何枚ものプリントができました。ヴィクトリア・アンド・アルバート博物館のジルー製のカメラは、タルボットが持っていて、紙の工程のために改造したものの1つで、同館の記録は、彼が妻が「ネズミ捕り」と呼んだ小さくて粗末な箱型カメラも持っていたと述べています。そのうち1台が、ステージのダゲレオタイプカメラの隣の腰掛けにあります。

銀塩でつくった写真は、使われなかった塩を取り除かないと、光の中で黒ずみ続けます。アメリカ文化財保存学会に出されたNancy Reinholdの論文は、タルボットが最初はヨウ化カリウムと食塩で写真を安定させていたこと、そしてチオ硫酸ナトリウムのことは、1839年2月1日にタルボットが訪ねたとき、それで絵の半分を定着してみせたジョン・ハーシェルから知ったことを説明しています。ヒューストン大学のDigital Historyが引用している、ハーシェル自身の1839年1月29日のノートの記述には、「ハイポ亜硫酸ソーダ」が銀塩を洗い流したと書かれています。「完全にうまくいく。」暗室では今でもそれをハイポと呼びます。

ロールフィルムとスナップ写真

ガラス乾板やシートは、1枚ずつ装填しなければなりませんでした。ロールフィルムと簡単なカメラが、誰が写真を撮れるかを変えました。1888年9月4日に公開された米国特許388,850は、ジョージ・イーストマンのカメラの筐体、レンズの支持部とシャッター、フィルムホルダーを対象としています。サイエンス・ミュージアム・グループには、1888年のオリジナルのコダックカメラを、内部が見えるように半分に切ったものがあり、100 x 172 x 85 mmの箱の中に、木、革、真鍮、セルロイド、ひもが入っています。

12年後、価格はふたたび下がりました。サイエンス・ミュージアム・グループのNo. 1ブローニーの記録によれば、1900年のブローニーは米国で1ドル、英国で5シリングで、最初の1年で10万台以上が売れました。

暗室で

露光したフィルムの上の像は、見えません。光がいくつかのハロゲン化銀の粒の中の数個の原子を変えており、現像してはじめて、その粒が目に見える金属の銀になります。カナダ保存研究所の白黒フィルムと印画紙の処理についてのノートは、5つの手順を挙げています。現像、停止液、定着、水洗、乾燥です。

フィルムは、あらゆる色に感じるので、真っ暗な中でスパイラルリールに巻き、遮光したタンクに入れます。そのあと現像には数分かかり、フィルムにより4分から9分です。停止液は、たいていは酢酸の2%水溶液で、15秒から30秒で現像を止めます。定着液のチオ硫酸ナトリウムまたはチオ硫酸アンモニウムは、現像されなかったハロゲン化銀を溶かし、そのあとはじめて、ネガは光に安全に当てられるようになります。水洗で定着液を洗い流します。ノートは、フィルムやプリントを水洗の水に一晩つけたままにしないよう警告しています。印画紙は現像が速く、60秒から120秒で、白黒の印画紙は赤に感じないので、プリントは暗い赤のセーフライトの下で作れます。

ステージでは、暗室の時計が実際の30倍の速さで進みます。リールに巻くと、部屋が真っ暗になります。フィルムを現像すると、あなたが撮った写真のネガが乾燥用のひもに現れ、場面が明るかったところは暗くなっています。プリントを作ると、最後に撮った写真が現像液のバットの中に浮かび上がります。サイエンス・ミュージアム・グループには、1908年ごろのプレモのフィルムパック用現像タンクもあり、ミツバチの巣の形をしたラックで12本のフィルムを一度に現像します。それは作業台の上に隠してあります。

インスタント写真

エドウィン・ランドの考えは、暗室の仕事をフィルムの内部でしてくれるカメラでした。1947年1月15日を優先日とし、1951年2月27日に成立した彼の特許は、破ることのできる容器に現像用の液を入れて備えたフィルム製品を説明しています。1946年8月29日に出願され、1948年2月10日に成立した2つ目の特許は、フィルムを露光して処理する装置を対象としています。サイエンス・ミュージアム・グループのポラロイド・ランド・カメラ モデル95は、1948年から1953年まで、マサチューセッツ州ケンブリッジでつくられました。

カラーにはもっと時間がかかりました。アメリカ化学会の歴史的化学遺産の記録は、ハワード・ロジャースが、色素と現像薬を結びつけた分子である色素現像薬を提案したこと、そして会社が数年のあいだに約5,000種の化合物をつくって試験したことを説明しています。1963年に出たカラーフィルムでは、ポジのシートのポリマー層にある酸の分子が、アルカリ性の現像液が働き終わったところで出会い、色素をその場に固定しました。

一体型プリントの内部

1972年の折りたたみ式インスタントカメラは、すべてを1枚のカードに収め、そのカードがカメラから出てきて、手の中で現像されます。アメリカ化学会はこのフィルムユニットを、厚さ約2 mmで17の層があると説明しています。ポリマーのシート、受像層、処理試薬、タイミング層、光を反射する層、3色のネガです。ランドは1974年にThe Photographic Journalに、フィルムが排出されるとき、水数滴に溶かした水酸化カリウムが1万分の26インチ、約0.066 mmの厚さの層に広がり、数分のあいだ、その薄いサンドイッチの中で反応が次々に続くと書きました。

ステージのカメラの隣にある層の積み重ねは、画像科学技術学会のインスタントイメージングについての総説と、ランドの1968年の一体型フィルムの特許に挙げられている順序で、15の層を示しています。光は透明なポリエステルの窓から入り、まだ透明な受像層を通り抜けて、3つの感光層に届きます。上から青感光、次に緑感光、そして赤感光で、それぞれの下に色素現像薬（イエロー、マゼンタ、シアン）があります。プリントがカメラを出るとき、2本のローラーがポッドを破り、受像層とネガのあいだに処理試薬を広げます。色の層が光を記録した場所では、その層を現像するときに色素現像薬が使われて、その場にとどまり、記録しなかった場所では、色素が受像層まで上へ移動します。たとえば青い光はイエローの色素を引き止め、マゼンタとシアンを通すので、その2つが一緒になると青く見えます。

こうしたことが起こるあいだ、プリントはすでに日光の下に出ていても、像は暗いままでなければなりません。処理試薬には白い顔料と遮光色素が入っていて、最初の強いアルカリ性のもとで光を遮ります。総説は、タイミング層が必要な理由を説明しています。色素には、pHが下がる前に動く時間が必要なので、タイミング層が、酸の層がアルカリを中和するのを遅らせるのです。酸が通り抜けると、遮光剤は澄み、色素は動きを止めます。Optical Engineeringに載ったMartin Kriegerのこのシステムについての論文は、一体型フィルムには、それ以前の工程の60秒、さらには10秒より長い時間がかかったこと、そして数分かけて像が現れるのを見ることが魅力の一部になったことを述べています。モデルでは、像は254秒後に90%まで浮かび上がります。タイムラプスは実際の20倍の速さで進み、ステージが再生中のときは40倍です。

同じ論文は、SX-70のプリントには粒状の構造がないことを指摘しています。像は、白い顔料の背景の上の色素だからです。モデルのインスタントプリントにも、粒状性はありません。

フィルムのまわりのたたみカメラ

このカメラは、平らにたため、光の通り道にミラーを置き、プリントをローラーのあいだから押し出さなければなりませんでした。ランド、Blinow、Elorantaの特許は、1973年2月6日に成立し、ポケットに入るほど薄くたためる全自動の一眼レフを説明しています。フィルムカセットの横にモーターがあり、反対側にローラー式の処理部があります。同じ特許は、カセットの一番下に平たい電池が入っていて、カメラの底の端子につながっているとも述べています。電池はフィルムの中にあったので、新しいパックのたびに新しい電池が付いてきました。

サイエンス・ミュージアム・グループのSX-70ランドカメラの記録には、明暗調整つまみ付きの自動露出、スプリットイメージのレンジファインダーを備えたミラー方式のレンズ越しのピント合わせ、モーターによるフィルム排出が挙げられていて、開いたときの大きさは130 x 110 x 178 mmです。ステージでは、カメラが明るさからシャッター速度を自分で選び、明暗調整のダイヤルとスプリットイメージの両方が、見つけるべき隠れたものです。

ミラーが重要なのは、プリントが、露光した側から見るものだからです。露光した側から見た像は反転してしまうので、カメラの中の1回の反射が、先にそれを元に戻します。総説は、コダックのPR-10一体型フィルムは片側から露光して反対側から見るもので、そのため層の重なり方が違うと説明しています。

1回だけ使うカメラ

使い切りカメラは、カメラを売るという考え方をひっくり返します。フィルムを買うと、カメラがそれに付いてきます。富士の特許は、1986年8月20日を優先日とし、1989年11月28日に成立したもので、撮影レンズ、簡単なシャッター、フィルムの巻き上げを備えたフィルムの筐体を、フィルムが入った状態で、フィルムの売られているところならどこでも売ると説明しています。サイエンス・ミュージアム・グループには使い切りカメラもあり、その中に2002年の富士のカメラ、27枚撮りで110 x 123 x 35 mmがあります。

このようなカメラには調整するものがないので、設定はたいていの写真に合っていなければなりません。モデルは32 mmのレンズをf/10にして、シャッター速度は1/100秒の1つだけ、フィルムはISO 400を使います。これらはモデルのために選んだ代表的な値です。f/10に固定したレンズは、過焦点距離の3.4 mにピントが合っていて、約1.7 mから地平線までのすべてが、許容できるほどシャープです。その露出値は log₂(100 × 100) = 13.29 です。ISO 400のフィルムは強い日差しの中でEV 17を必要とするので、写真は3.7段オーバーになります。カラーネガフィルムはそこまでオーバーでもディテールを保ち、日陰や内蔵フラッシュでは、同じカメラでほぼ適正になります。

モデルが本物のカメラと違う点

機械は汎用のもので、メーカー名は付いていません。博物館の記録や特許に数値がある場合（速度、絞り、画面の大きさ、年代）は、モデルがそれを使います。ない場合は、モデルが代表的な値を使い、操作部の下にそう書いてあります。明るさのレベル、幕の走行時間（一眼レフは1,000分の7秒、レンジファインダーは20）、フラッシュのガイドナンバー、ダゲレオタイプの板の感度とレンズ、インスタントカメラの116 mm f/8のレンズとISO 150のフィルム、使い切りカメラの設定、手ブレの速さがそれです。

プリントは、描かれたもので、写真に撮ったものではありません。各物体はそれぞれの円盤でぼかされ、式は薄いレンズのもので、フィルムの曲線は単純です。本物のレンズには収差があり、本物のシャッターは走るあいだに速くなったり遅くなったりし、本物のフィルムには、モデルが省いている色のずれがあります。一眼レフの時間配分は、できごとの順序のモデルであり、測ったレリーズではありません。暗室の時計は30倍速で進み、インスタントプリントのタイムラプスは20倍または40倍です。