فريدريك يوجين آيفز

فريدريك يوجين آيفز (17 فبراير 1856 - 27 مايو 1937) مخترع أمريكي وُلد في ليتشفيلد ، كونيتيكت . ^{[ 1 ]} في الفترة من 1874 إلى 1878، تولى إدارة مختبر التصوير الفوتوغرافي في جامعة كورنيل . انتقل إلى فيلادلفيا ، بنسلفانيا ، حيث كان عام 1885 أحد الأعضاء المؤسسين لجمعية فيلادلفيا للتصوير الفوتوغرافي. ^{[ 2 ]} حصل على ميدالية إليوت كريسون من معهد فرانكلين عام 1893، وميدالية إدوارد لونجستريث عام 1903، ^{[ 3 ]} وميدالية جون سكوت أعوام 1887، 1890، 1904، و1906. انتُخب عضوًا في الجمعية الفلسفية الأمريكية عام 1922. ^{[ 4 ]} كان ابنه هربرت إي. آيفز رائدًا في مجال التلفزيون والتصوير عن بُعد، بما في ذلك تقنية الفاكس الملون.

كان آيفز رائدًا في مجال التصوير الملون . وقد عرض لأول مرة نظامًا للتصوير الملون الطبيعي في معرض المستجدات بمعهد فرانكلين في فيلادلفيا عام 1885. ^{[ 5 ] [ 6 ]} وأصبح نظام التصوير الملون المتطور بالكامل، كرومسكوب (علامات المد الطويلة فوق حرفي "o" ويُنطق "كرومسكوب")، متاحًا تجاريًا في إنجلترا بحلول أواخر عام 1897، وفي الولايات المتحدة بعد ذلك بعام تقريبًا.

تم التقاط ثلاث صور منفصلة بالأبيض والأسود للموضوع من خلال مرشحات حمراء وخضراء وزرقاء تم ضبطها بعناية ، وهي طريقة لتسجيل الألوان فوتوغرافيا اقترحها جيمس كليرك ماكسويل لأول مرة في عام 1855 وتم عرضها بشكل غير كامل في عام 1861، ولكن تم نسيانها لاحقًا وأعاد آخرون ابتكارها بشكل مستقل.

عُرضت نسخ شفافة من الصور الثلاث في جهاز كرومسكوب (المعروف عمومًا باسم كروموسكوب أو فوتوكروموسكوب) من تصميم آيفز، والذي استخدم مرشحات حمراء وخضراء وزرقاء وعاكسات شفافة لدمجها بصريًا في صورة واحدة كاملة الألوان. صُنعت أجهزة عرض كرومسكوب أحادية العدسة وثنائية العدسة . وبيعت مجموعات صور مُجهزة، تُسمى كروموجرامات، لعرضها في هذه الأجهزة. بدلاً من ذلك، كان من الممكن استخدام جهاز عرض كرومسكوب ثلاثي المصابيح لإضاءة كل صورة بضوء ذي لون مناسب وتركيبها بدقة على شاشة عرض.

تم بيع كاميرات خاصة وملحقات كاميرات للمهتمين المحتملين بتصوير الصور (Kromskopists) الذين أرادوا إنشاء صورهم الخاصة (Kromograms).

حظيت جودة اللون بإشادة كبيرة، لكن النظام لم يحقق نجاحًا تجاريًا. توقف إنتاجه بعد فترة وجيزة من طرح عملية أوتوكروم عام 1907 ، والتي كانت سهلة الاستخدام ولا تتطلب أي معدات خاصة.

في عام ٢٠٠٩، تم اكتشاف عدة صور كروموجرامية لمدينة سان فرانسيسكو التقطها آيفز بعد ستة أشهر من زلزال وحريق عام ١٩٠٦، وذلك أثناء فهرسة مجموعة من صور الكروموجرام في المتحف الوطني للتاريخ الأمريكي . ^{[ ٧ ] [ ٨ ]} ويُعتقد أنها الصور الوحيدة الموجودة التي تُظهر آثار تلك الكارثة بألوانها الطبيعية (أي، مع تسجيل الألوان وإعادة إنتاجها فوتوغرافياً بدلاً من إضافتها يدوياً)، فضلاً عن كونها أقدم الصور الفوتوغرافية الملونة الطبيعية الموجودة لمدينة سان فرانسيسكو. ^{[ ٩ ]}

في عام 1903، حصل آيفز على براءة اختراع لتقنية المجسم المتوازي ، وهي أول تقنية عرض ثلاثي الأبعاد تلقائي مجسم لا تتطلب نظارات. ^{[ 10 ]} كانت تُرى صورة مركبة تتكون من شرائح عمودية دقيقة متداخلة من زوج من الصور المجسمة ثلاثية الأبعاد عند النظر إليها من خلال شبكة دقيقة منفصلة قليلاً من خطوط عمودية متناوبة معتمة وشفافة متباعدة بشكل صحيح، تُعرف الآن باسم حاجز المتوازي . سمحت هذه الشبكة لكل عين برؤية شرائح الصورة المخصصة لها فقط.

عرض آيفز هذه الصورة لأول مرة عام ١٩٠١، مصرحًا آنذاك بأن الفكرة الأساسية خطرت له قبل ذلك بنحو ستة عشر عامًا أثناء عمله على شاشات الخطوط لعملية الطباعة النصفية. ^{[ ١١ ]} وفي عام ١٩٠٤، تقدم أوغست بيرتييه ليُنسب إليه الفضل في أول نشر لهذه الفكرة. وكان قد أدرجها قرب نهاية مقال نُشر عام ١٨٩٦ حول الصور المجسمة كبيرة الحجم. ^{[ ١٢ ]} كما ابتكر بيرتييه صورة متشابكة بدائية للغاية وغير عملية لأغراض التوضيح، ^{[ ١٣ ]} لكنه لم يُطبّق الفكرة عمليًا ولم يُحاول تسجيل براءة اختراع لها.

في نهاية المطاف، استبدل العديد من المخترعين الآخرين، بمن فيهم هربرت ابن آيفز، حاجز اختلاف المنظر البسيط بمجموعة من العدسات الأسطوانية الضيقة، وأضافوا أكثر من وجهتي نظر، مما أدى إلى إنشاء صور بانورامية ثلاثية الأبعاد بتقنية اختلاف المنظر العدسي، وهي من النوع الأكثر شيوعًا في البطاقات البريدية ثلاثية الأبعاد وبطاقات التداول وما شابهها من الابتكارات، والتي غالبًا ما تُخلط مع الصور المجسمة . ولا تزال طريقة حاجز اختلاف المنظر الأصلية مستخدمة حتى الآن (2017) في العديد من شاشات العرض ثلاثية الأبعاد التي لا تتطلب نظارات.

كما حصل آيفز على براءة اختراع لاستخدام حواجز التباين لعرض الصور المتغيرة. ^{[ 14 ]}

بدأ آيفز تجاربه على الصور المتحركة المجسمة منذ عام 1900. وبحلول عام 1922، كان هو وزميله المخترع جاكوب ليفينثال ينتجان سلسلةً شهيرةً من الأفلام القصيرة ثلاثية الأبعاد بتقنية الأناغليف، والتي عُرفت باسم "بلاستيغرامز" . أصدرت شركة "إديوكيشنال بيكتشرز" الفيلم الأول في ديسمبر 1922، بينما أصدرت شركة "باثي فيلمز" الأفلام اللاحقة .

تتيح تقنيات الطباعة النصفية إعادة إنتاج الصور الفوتوغرافية، بما فيها درجات الرمادي أو الألوان المتوسطة، بالحبر على الورق باستخدام آلة الطباعة، تمامًا كما هو الحال مع النصوص. قبل هذه التقنيات، كانت الصور تُطبع في الكتب والمجلات باستخدام ألواح معدنية محفورة يدويًا أو قوالب خشبية، أو من رسومات على أحجار الطباعة الحجرية . وكانت تُحصل على تأثيرات الطباعة النصفية عن طريق حفر خطوط متوازية أو متقاطعة متقاربة، أو عن طريق التنقيط ، أو باستغلال الملمس الحبيبي المتأصل في عملية الطباعة الحجرية.

يُشار أحيانًا إلى آيفز على أنه مخترع عملية الطباعة النصفية، لكن هذا غير صحيح، ولم يدّعِ آيفز ذلك قط. لم تكن هناك عملية طباعة نصفية واحدة، بل عدد كبير منها، يعود تاريخ أقدمها إلى ما يقارب تاريخ ظهور التصوير الفوتوغرافي العملي عام 1839. وقد تباينت هذه العمليات بشكل كبير في مدى جدواها وجودة نتائجها. تضمنت المحاولات الأولى حفر الصور الفريدة مباشرةً على ألواح داجيروتايب معدنية . ورغم الحصول على نتائج مرضية، إلا أن حفر الألواح تطلب مهارة وعناية فائقتين، ولم يكن بالإمكان طباعة الصور مع الحروف العادية، كما أن الألواح الرقيقة كانت تتلف بعد عدد قليل جدًا من النسخ، مما جعل هذه العمليات غير مجدية للنشر على نطاق تجاري. بدأت عمليات أكثر عملية بالظهور في ستينيات القرن التاسع عشر، لكن التكلفة العالية، ومتطلبات الطباعة الخاصة، أو انخفاض جودة الصورة، حالت دون انتشار هذه العمليات المبكرة على نطاق واسع.

وجّه آيفز اهتمامه إلى تقنيات الطباعة النصفية في أواخر سبعينيات القرن التاسع عشر. تمثلت الأهداف في تحويل درجات اللون المتوسطة في الصورة الفوتوغرافية، بشكل شبه تلقائي، إلى خطوط أو نقاط صغيرة سوداء وبيضاء قاتمة؛ وتحقيق ذلك بكفاءة أعلى، أو على الأقل بشكل أفضل، مما كان ممكنًا باستخدام التقنيات الموجودة آنذاك؛ وإنشاء قالب طباعة يمكن دمجه مع كتل نصية في مطبعة عادية. كان لا بد أن تكون الخطوط أو النقاط، ذات العرض أو الحجم المتفاوت، صغيرة بما يكفي لتندمج معًا بشكل مناسب في العين عند مسافة مشاهدة طبيعية، مما يُنتج وهمًا بدرجات مختلفة من اللون الرمادي، ومع ذلك، كان لا بد أن تكون ألواح الطباعة متينة بما يكفي لتتحمل دورة طباعة نموذجية دون تدهور مفرط. والأهم من ذلك كله، كان لا بد أن تكون العملية اقتصادية بما يكفي لجعل استخدامها التجاري الواسع النطاق عمليًا.

حصل آيفز على براءة اختراع أول "عملية آيفز" عام 1881. ^{[ 15 ]} تطلبت هذه العملية المبكرة إنشاء صورة فوتوغرافية بارزة، باستخدام نوع من أنواع الطباعة الكربونية ، والتي يُصنع منها قالب جبسي. تتوافق أعلى المناطق على سطح الجبس مع أغمق مناطق الصورة الأصلية. يُضغط القالب على شبكة مطاطية مُحبرة تتكون من مجموعة من العناصر الهرمية الصغيرة، مما يؤدي إلى ترسب مجموعة منتظمة من نقاط الحبر على الجبس، وتختلف أحجامها تبعًا لارتفاعات السطح. ثم يُصوَّر نمط النقاط على لوحة معدنية مطلية بمادة مقاومة للضوء ، والتي تُظهَر وتُحفر كيميائيًا، وهي عملية تُعرف باسم الحفر الضوئي ، وكانت تُستخدم آنذاك لصنع ألواح الطباعة من الرسومات الخطية والكتابة اليدوية وغيرها من المواد بالأبيض والأسود. على الرغم من تعقيدها، كانت هذه العملية أبسط وأكثر كفاءة من العمليات الأخرى التي كانت تُستخدم بشكل محدود في ذلك الوقت، وفي عام 1884 أكد آيفز أنها "أول عملية مُسجلة ببراءة اختراع أو منشورة تُطرح في عملية تجارية ناجحة حقًا". ^{[ 16 ]}

بعد بضع سنوات، استبدل آيفز هذه العملية بعملية أبسط بكثير، تُنسب عادةً إلى اسمه. في العملية الجديدة، أُعيد تصوير صورة فوتوغرافية عادية مباشرةً على لوحة معدنية حساسة. وُضعت شاشة متقاطعة الخطوط، تتكون من لوحين زجاجيين محفورين بدقة بخطوط معتمة، متداخلين معًا بحيث تتقاطع خطوطهما بزوايا قائمة، بالقرب من سطح المعدن، واستُخدم غشاء مصمم خصيصًا مع عدسة الكاميرا. وبالاقتران مع الطبيعة الواضحة للأبيض والأسود لعملية الطباعة الضوئية، عملت هذه الأدوات على تقسيم الصورة إلى نمط منتظم من النقاط بأحجام وأشكال مُحسّنة. خلال تسعينيات القرن التاسع عشر، حلت الصور الفوتوغرافية المُعاد إنتاجها بهذه "عملية آيفز" الثانية محل استخدام الرسوم التوضيحية المحفورة يدويًا على قوالب خشبية وألواح فولاذية. وظلت هذه العملية هي المعيار القياسي لتصوير الكتب والمجلات والصحف فوتوغرافيًا على مدى السنوات الثمانين التالية. على الرغم من ظهور طرق أكثر تطورًا من الناحية التكنولوجية لإنشاء ألواح الطباعة، إلا أن بنية معظم صور الهافتون المطبوعة ظلت دون تغيير يُذكر.

كان آيفز أيضًا مساهمًا بارزًا في تطوير علم قياس الألوان. فقد اقترح في بحثه المنشور عام 1915 ^{[ 17 ]} نموذجًا لونيًا على شكل مكعب، حيث تشكل ثلاثة من رؤوسه مثلثًا للألوان الأساسية المضافة ، وثلاثة أخرى مثلثًا لألوانها الثانوية، والرأسان المتبقيان (المتقابلان) للأسود والأبيض. وقد اعتمدت اللجنة الدولية للإضاءة (CIE) نموذجًا مشابهًا كأساس لفضاء الألوان الخاص بها الذي وضعته عام 1926، والذي نُقِّح عام 1931، والذي كان له تأثير بالغ على جميع الدراسات العلمية للألوان منذ ذلك الحين. ^{[ 18 ]} توفي آيفز عام 1937.

• الوسائط المتعلقة بفريدريك يوجين آيفز على ويكيميديا ​​كومنز
• أوراق إيفز في مؤسسة سميثسونيان