Cajal: ciencia, arte y patatas a la Lumière

    De todos es conocida la gran afición que tenía Santiago Ramón y Cajal por la fotografía. Desde que con sólo 16 años descubrió ese arte (con mucha ciencia detrás), la fotografía no dejó de fascinarle durante toda su vida. Tanto es así, que dejó escritos textos sobre la ciencia y el arte de la fotografía, llegando incluso a fabricar sus propios medios de impresión o a diseñar procedimientos para su mejora. Lo que resulta algo menos conocido es su afición por la fotografía en color. 

    Sí, he dicho fotografía en color, a principios del siglo XX. ¿Cómo puede ser eso posible, si todos recordamos las fotos de nuestros abuelos o bisabuelos en blanco y negro? Como veremos a continuación, la fotografía en color no era precisamente nueva durante el cambio de siglo XIX al XX. Al menos, no del todo. Acompañadme en un breve paseo por esos primeros pasos del desarrollo del proceso fotográfico.

    La fotografía, desde sus inicios, se ha basado en la capacidad que tiene la luz de transformar disoluciones de ciertas sales, fundamentalmente de plata o de oro, de manera que los iones Ag⁺ o Au³⁺ son convertidos en los correspondientes metales. En el siglo XVIII, ya es algo que llamó la atención, por ejemplo, de Elizabeth Fulhame, que aprovechó el efecto de la luz sobre sales de plata y oro para decorar documentos, y todo ello antes de la impresión del primer daguerrotipo en 1839. Ese proceso, por el cual los iones Ag⁺ o Au³⁺ se convierten en los metales se conoce como reducción, que en este caso implica que los iones obtienen los electrones necesarios para convertirse en el átomo neutro, es decir, 1 electrón por cada ion plata y 3 por cada ion oro. El proceso fotográfico se ha venido basando desde sus orígenes en las sales de plata, y es mucho más complejo de lo que aparenta. Las sales de plata que suelen usarse son haluros (es decir, yoduro o bromuro de plata fundamentalmente), ya que son insolubles, y durante el proceso de revelado o fijado, no se eliminaría de las placas. Deben añadirse también una serie de substancias para el revelado y el fijado de la imagen, para que no se deteriore al exponerse a la luz una vez procesada la fotografía [1]. De hecho, este fue el primer problema con el que se enfrentaron quienes estuvieron detrás del desarrollo de la técnica. 

 Desde la impresión de los primeros daguerrotipos a mediados del siglo XIX, se comenzó también a trabajar en la posibilidad de obtener fotografías en color.  Los primeros intentos apenas eran sensibles al color, y básicamente lo que se hacía era colorear posteriormente a mano las fotografías, que no era lo que realmente se buscaba. Cuando James Clerk Maxwell sugirió un procedimiento basado en exposiciones sucesivas a través de filtros de los colores primarios, Thomas Sutton lo probó y obtuvo en 1861 la primera fotografía en color. A partir de ahí se fueron desarrollando los procesos de obtención de heliocromos (helios, sol + chroma, color), basados en distintos métodos, fundamentalmente en procesos de tipo aditivo, substractivo o interferométrico.

Primera fotografía en color, obtenida en 1861

    Los métodos aditivos y substractivos empezaron a ser desarrollados a partir de 1862, por Louis Ducos du Hauron. Se basaban en el uso de filtros de colores, rojo, azul y verde para los métodos aditivos, y cian, magenta y amarillo para los substractivos. Igualmente, se utilizaban 3 negativos que eran impresionados tras atravesar la luz los distintos filtros, de manera que cada uno reproducía la información correspondiente a uno de los colores. Luego eran teñidos según el color que deberían reflejar, y la imagen se montaba combinando los tres. De esta forma, se obtuvieron imágenes como la de la figura siguiente, una de las más famosas de Ducos. 

Vista de Agen, tomada en 1875 por Louis Ducos mediante el método substractivo

    Por otra parte, el desarrollo de los métodos interferométricos fuer liderado por Gabriel Lippmann. En la década de 1890, Lippmann desarrolló un método que se basaba en la interacción de las distintas ondas de luz (interferencias). Su placa fotográfica estaba constituida por una serie de capas sensibles a la luz, de manera que cuando la luz incidente se reflejaba en un espejo colocado en su cámara, y pasaba a través de la emulsión. En función de la longitud de onda de la luz (y por tanto, de su color), se oscurecía la placa a distintas distancias, que luego volvían a generar el color a la vista del observador, en base a esas mismas distancias. Este es un método mucho más elegante y con un fuerte fundamento científico sobre el comportamiento de la luz. Tanto es así, que por el desarrollo de este método, Lippman recibió el Nobel de Química en 1908. Sin embargo, este método, que requería una emulsión con un tamaño de grano extremadamente fino, nunca se popularizó en el mercado. En cambio, una modificación de los métodos aditivos desarrollada por los hermanos Lumière pronto ganó mucha más aceptación.

Imagen tomada por Lippmann mediante el método interferométrico

    A principios del siglo XX, Louis y Auguste Lumière consiguieron simplificar mucho los procedimientos para obtener fotografías en color, usando una modificación del método aditivo. Las placas autocromas, que desarrollaron y patentaron en 1903, permitían obtener la imagen en un solo paso y en un único soporte. Combinaban los filtros rojo, verde y azul en una sola placa de cristal. Esta placa consistía en una lámina de cristal fotosensible, cubierta por un mosaico aleatorio de granos microscópicos de almidón de patata teñidos con los colores de los filtros (rojo-naranja, verde y azul-violeta, exactamente). Se usaba el almidón de patata porque permitía formar gránulos de muy pequeño tamaño, se teñían bien, y además eran fáciles de compactar. Estos granos actuaban como filtros de color, compactándose para dejar los menores huecos posibles entre ellos, los cuales se rellenaban con negro de humo para impedir el paso de la luz, salvo a través de los granos. El aspecto de la capa de granos de almidón de patata teñidos se ilustra en la siguiente figura:

Imagen, muy ampliada, de los granos de almidón de una placa autocroma similar a las de los hermanos Lumière

    Sobre la capa de almidón de patata teñida, se añadía a continuación una emulsión de haluro de plata para blanco y negro. Una vez preparada la placa, ésta se colocaba en la cámara con el lado del vidrio hacia las lentes, de manera que la luz atraviesa el vidrio, luego la capa de almidón que actúa como filtro de la luz, y finalmente llega a la emulsión. Durante la exposición, cada grano de almidón se queda alineado con un área microscópica de la emulsión de haluro de plata que está cubriendo. Esa pequeña porción de la emulsión, se reduce, formando un negativo, y correspondiendo ese punto a un determinado color. Ese negativo inicial no se fija, sino que la plata metálica formada se elimina químicamente, y el haluro de plata que queda se expone a la luz, se reduce y al revelarlo se forma una imagen en positivo. Si nos damos cuenta, si en un grano azul ha incidido luz azul, tras el procesado de la imagen, la película fotográfica sería más o menos transparente en función de la intensidad de la luz original, ya que se eliminó la plata reducida del negativo. Así, al atravesar la luz por la placa, ese pequeño punto se vería de color azul. Esto ocurrirá con los tres tipos de granos de almidón de patata, de manera que cada grano actúa como un microfiltro que deja pasar más o menos luz del color en que se coloreó originalmente, recreando la proporción original de los tres colores, que a distancias normales a la vista, nos daría la foto coloreada. 

Autocromo de los hermanos Lumière

    El principal problema de las placas autocromas, a pesar de haber simplificado muchísimo el proceso, era que con tantas capas y filtros, la película era poco sensible y necesitaban de un tiempo de exposición bastante largo, por lo que si había algún objeto móvil en el encuadre, simplemente no aparecía en la foto final. A pesar de ello, y teniendo en cuenta que este era un problema compartido por cualquier otra técnica de fotografía de la época, las placas autocromas se hicieron tremendamente populares en el primer tercio del siglo XX.  Se pueden encontrar colecciones con facilidad, aunque por comodidad, podéis ver aquí, o aquí, o en general, aquí, las selecciones hechas por Carlos Clavijo en Twitter.

    Volvamos a Cajal. Después de haber examinado algunos métodos de fotografía en color, podemos destacar dos cosas. Primero, que en los inicios de la fotografía, muchos aficionados preparaban sus propios materiales fotográficos. Segundo, que detrás del arte de la fotografía, tanto en blanco y negro como en color, hay una gran cantidad de ciencia, principalmente química y física. Ambas áreas interesaron enormemente a Cajal, quien en 1912 publicó una extensa y exhaustiva obra titulada "La fotografía de los colores. Bases científicas y reglas prácticas". Este libro, una auténtica maravilla al nivel habitual del genio, revisa los distintos métodos de obtención de fotografías en color de la época, sus fundamentos, y proporciona recetas para la preparación de placas, así como para el revelado y fijado de los medios. Además, desarrolla métodos propios, como el retículo microtómico que describe en el capítulo VI de la primera sección de su obra. En este libro se incluye alguna fotografía realizada por Cajal, como la que se presenta a continuación. Si observáis, tiene una mano cerrada, probablemente guardando el disparador de la cámara para poder realizar la foto sin ayuda.

Autorretrato en placa autocrómica de Cajal, 1908. En la presentación de su libro "Fotografía de los Colores"

   Fue principalmente gracias a Santiago Ramón y Cajal y su afición a la fotografía en color que la técnica de los autocromos de los Lumière se dio a conocer en España, fusionando en un único "guiso" la ciencia, el arte y las patatas (a la Lumière, con todo su color).

Esta entrada se creó en mayo de 2024, y se ha terminado para participar en agosto de 2024 en Café Hypatia con el tema #PVrelatosolvidados

[1] Como ejemplo de las reacciones químicas que están detrás del proceso fotográfico, puede consultarse, por ejemplo, el artículo "Understanding Photography as Applied Chemistry: Using Talbot’s Calotype Process To Introduce Chemistry to Design Students", Esther S. Rösch, Silke Helmerdig, Journal of Chemical Education 94 (2017) 916-921 (DOI: 10.1021/acs.jchemed.6b00932)