Jan Szczepanik - Galicyjski geniusz, polski Da Vinci

W burzliwej epoce, jaką była pierwsza dekada XX, wieku wiele koronowanych głów padało ofiarą zamachów, niejednokrotnie inicjujących konflikty i wojny na skalę globalną. W 1902 roku twórca kuloodpornej tkaniny ratującej życie władców, polski wynalazca samouk, pochodzący z Tarnowa Jan Szczepanik, odmówił przyjęcia orderu od jednego z najpotężniejszych ludzi ówczesnego świata – Cara Mikołaja II. Patriota nie przyjął odznaczenia, lecz jako człowiek praktyczny nie odmówił wysadzanego brylantami zegarka. Dobrze wiedział, że potrzebuje wszystkich dostępnych środków na realizowanie projektów z dziedzin pasjonujących go bardziej niż niekończący się wyścig zbrojeń.

Jan Szczepanik
fot. 1. Jan Szczepanik z magazynu Naokoło świata nr 38 z zasobów Biblioteki Jagiellońskiej. fot. Monika A. Koperska

Jan Szczepanik nazywany był galicyjskim geniuszem, polskim Da Vinci i Edisonem, co w jego wypadku nie było ani trochę przesadzone. Każda dziedzina, którą się zajmował, przechodziła technologiczną rewolucję i owocowała rozwiązaniami wyprzedzającymi dziesięciolecia. Znany był przez władców, znamienitych artystów i pisarzy epoki, np. przez Marka Twaina, który poświęcił jego osobie dwa opowiadania. Cieszył się także szacunkiem i sympatią prostych ludzi – w Tarnowie i okolicy sprzedawano ciastka nazwane na jego cześć, zaś w dniu ślubu wynalazcy miasto opustoszało, ponieważ wszyscy chcieli uczestniczyć w ceremonii. Jak potoczyły się losy najbardziej wszechstronnego polskiego umysłu początku 20 wieku? Zacznijmy od tego, że przez długi czas brak mu było jakiegokolwiek naukowego wykształcenia, a wiedzę techniczną zdobywał na własną rękę. 

Roztrzepany nauczyciel i muza bohemy

Szczepanik z okresu studiów w krakowskim seminarium nauczycielskim i jeszcze później, jako młody samouk i początkujący nauczyciel w wioskach wokół Krosna, wspominany był jako zapalony pedagog zaangażowany w pracę z młodzieżą. Demonstrował zagadnienia techniki bardzo przejrzyście, ale także z wizjonerskim rozmachem i przejęciem. Z drugiej strony był jednym z tych ludzi, którzy choćby mówili na wiecznym wdechu, nie będą w stanie nadążyć za nurtem myśli i inspiracji. Ucząc w Korczynie pod Krakowem został zapamiętany tak: „Zawsze coś obliczał, notował, często chodził zamyślony. Zdarzały się przypadki, że podczas lekcji w klasie nagle wybiegł ze szkoły do domu (…) przynosił do klasy jakieś broszurki czy notatki i zagłębiał się w ich treść, nie interesując się zupełnie nauką” 1. Niejednokrotnie przerywał lekcje, by zapisywać na tablicy wzory i schematy, które akurat przyszły mu do głowy. 

Później przez 2 lata pracował w zakładzie fotograficznym w Krakowie, co miało zaważyć na jego zainteresowaniach. W tym samym czasie był stałym bywalcem na salonach artystycznych i literackich, obracając się w towarzystwie artystów okresu Młodej Polski. Lokal przy ulicy Batorego 6 – ówczesny salon literacki Sewerynów – to dom „gdzie przez wiele lat zbierali się na codziennej popołudniowej herbacie Asnyk, Wyspiański, Reymont, Miciński, dwaj Tetmajerowie, Malczewski, Wyczółkowski, Kamiński, Straszewski, Górski, Wysocki i cała czereda innych” 2, wśród nich również Szczepanik. Przez znajomych z tego kręgu opisywany był jako człowiek o duszy artysty, w którym niedościgniona wyobraźnia spotykała się z technicznym geniuszem.

Krosno, tkactwo, gobeliny

Pierwszą z bardziej spektakularnych modernizacji Szczepanika było jego automatyczne krosno. Zwiedzając z uczniami zakład tkacki w okolicach Krosna zobaczył na własne oczy, jak żmudną i czasochłonna pracą jest tkanie ozdobnych gobelinów. Naturalnie zaczął myśleć nad tym, jak uprościć życie robotników i zaoszczędzić czas na bardziej produktywną pracę. Udoskonalił konstrukcję krosna dzięki zastosowaniu żakardowych matryc perforowanych.. Już wtedy dało się zauważyć lekkość, z jaką Szczepanik łączył wydawałoby się odległe od siebie dziedziny wiedzy, by wprowadzać techniczną innowację. Zastosowanie maszyny jego konstrukcji skracało czas powstawania gobelinu z kilku tygodni do kilku godzin, zaś koszt z ok 50 funtów do 16 szylingów. Niemal cały proces odbywał się automatycznie.

krosno automatyczne
fot.2 Zdjęcie krosna automatycznego z zasobów Fundacji Jana Szczepanika w Tarnowie. fot. Monika A. Koperska

Złoty Wiek

Jeszcze przed końcem stulecia Szczepanik sprzedał patent na wynalazek w kilku krajach, co zapewniło mu na pewien czas finansową niezależność i pozwalało żyć na dość wysokim poziomie. Można zaryzykować stwierdzenie, że był to dla niego jeden z najszczęśliwszych okresów. Zyski z trzech fabryk produkujących gobeliny według jego metody utrzymywały m.in. piękne mieszkanie i przestronną pracownię w Wiedniu oraz kilkudziesięciu wykwalifikowanych rzemieślników i specjalistów, pozwalających Szczepanikowi na realizowanie jego najbardziej wizjonerskich i wymagających projektów. Jak na tamten czas pracownia Polaka stanowiła niespotykany tygiel naukowy i techniczny, który w ciągu kilku lat wydał z siebie 43 patenty z dziedziny tkactwa zarejestrowane w Austrii, Niemczech, Anglii, Francji i Belgii. 

Dla uzupełnienia obrazu należy wspomnieć, że znanemu i szanowanemu już wtedy Polakowi zdarzało się również urządzać huczne przyjęcia czy latać z przyjaciółmi balonem ze skrzynką szampana na pokładzie, zrzucając kuferki z niespodziankami w postaci narzędzi na małych spadochronach i pozorując wypadanie Szczepanika z kosza. Pomysł kolegi, naturalnych rozmiarów ludzka kukła, kilka metrów liny i zdjęcie wykonane przez jednego z gapiów wystarczyło, by wybuchł niemały skandal. Z kraju nadleciały wyrazy oburzenia i posądzenia o niesmaczną autopromocję. Choć raz wizjoner poczuł się w pełni jak w XXI wieku. 

W tamtym okresie jego Towarzystwo prosperowało i pozwalało na finansowanie wielu wynalazków i patentów jego współpracowników i fanów. W przeciwieństwie do finansistów, niejednokrotnie przywłaszczających sobie pomysły i zyski nieostrożnych innowatorów, Szczepanik zawsze postępował honorowo i pilnował rejestrowania patentów pod nazwiskami autorów. Wyróżniały go wrażliwość i prawość, którymi zdobywał sobie nawet ludzi nie będących w stanie, mimo najszczerszych chęci, nadążyć za jego intelektem. Te skądinąd godne podziwu cechy kosztowały go sporo pieniędzy. Szczepanik niekiedy nie był w stanie opierać się prośbom o pomoc finansową, kierowanym pod jego adresem przez osoby, czy wręcz całe rodziny, które poniekąd słusznie uważały go za zamożnego filantropa. 

Dalsze losy automatycznego krosna nie potoczyły się niestety tak, jak można by sobie życzyć. Wynalazkiem interesował się co prawda już w 1898 Mark Twain, rozważając zainwestowanie w maszynę Szczepanika 2 mln dolarów. Mimo nawiązania przyjaźni między panami do transakcji ostatecznie nie doszło, a projekt nie przyjął się na skalę europejską. Niespotykana na tamte czasy automatyzacja urządzenia spotkała się z protestami robotników zagrożonych utratą posad, co uniemożliwiło np. ekspansję na rynek angielski i rosyjski. 

Wybuch wojny i wstrząsy ekonomiczne doprowadziły ostatecznie do zamknięcia fabryk produkujących gobeliny, co znacznie osłabiło Szczepanika finansowo. Ironiczny rozdźwięk między intencjami i wizjonerstwem wynalazcy a reakcją współczesnych będzie towarzyszyć mu przez całe życie. Nie zmienia to faktu, że największy mechanicznie utkany gobelin w historii – Apoteoza – powstał na maszynie Polaka. 

Ojciec systemów RGB i CMYK

Nie mogąc utrzymać swojego warsztatu i Towarzystwa w Wiedniu, Szczepanik wraca z wieloletniej podróży do Tarnowa, do którego wysłał do mieszkającej tam  rodziny niezliczoną ilość listów i pocztówek. Z jednej strony znowu jest w domu, ale z drugiej wciąż przesiaduje w pracowni, oddając się z zapomnieniem nowemu projektowi. Powraca też do zagadnienia osiowego dla jego życia i pracy wynalazczej, czyli problemu naturalnego reprodukowania barw na zdjęciach i filmach.

Przed laty, to znaczy jeszcze około 1895 roku, wynalazcy udało się już wykonać projekcję kolorowego obrazu na ekranie przy zastosowaniu klisz monochromatycznych. Dzięki skonstruowaniu autorskiego obiektywu uzyskiwał przy pomocy luster i soczewek trzy niezależne wiązki światła. Używając czerwonego, niebieskiego i zielonego filtra naświetlał jednocześnie trzy czarno-białe negatywy. Aby wiernie odwzorować kolory wyświetlał wywołane klisze światłem przepuszczonym przez odpowiadające im filtry, a wszystkie skupiał w jeden obraz. Opracowana w ten sposób metoda mieszania światła trójkolorowego w odpowiednich proporcjach barw podstawowych (metoda addytywna) to podstawy technologii RGB obecnej we wszystkich współczesnych wyświetlaczach. Na Pierwszej Polskiej Wystawie Fotograficznej w 1902 roku w Krakowie Szczepanik zaprezentował swój wynalazek i spotkał się z pochlebnymi opiniami, jednak na tamten czas nie była to jeszcze wyczekiwana rewolucja. 

Utopapier i pierwsze kolorowe zdjęcia

Szczepanika nie zadowalało samo wyświetlanie kolorowych obrazów, które były także dość kłopotliwe w produkcji i eksploatacji. Chciał stworzyć papier do kolorowych odbitek. Jego syn Zbigniew opisuje doświadczenia życia tym okresie w Tarnowie takimi słowami: 

„Oczami kilkuletniego dziecka widzę te setki i tysiące różnych torebek, pudełek, i słoików, rozmaite naczynia i wiele płyt obciągniętych papierem do wylewania emulsji fotograficznej. Stałe dyskusje i sprawdzanie, jak która barwa wychodzi. Pamiętam ewakuację laboratorium w czasie pożaru, jaki wybuchł na poddaszu i Ojca wynoszącego w pośpiechu butlę  z kolodium i rozpuszczalnikami. W laboratorium panowały zapachy różnych olejków eterycznych używanych do uczulania papierów. (..) Na czołowym miejscu geranium, olejek różany – a przede wszystkim dominujący zapach anyżu. (…) Pamiętam wypowiedź Ojca, który określił liczbę przeprowadzonych prób na bliską 100 000.” 3

Opracowana przez Szczepanika metoda pozwalała na uzyskanie doświadczenia barwy w inny sposób niż poprzednio, bo przez zmieszanie w odpowiednich proporcjach barwników: żółtego, cyjanowego i magenta. (Barwniki nie świecą własnym światłem, ale odbijają całe światło widzialne poza barwą, która ulega pochłonięciu, czyli barwę dopełniającą. To co widzimy jako kolor danej rzeczy, to właśnie światło widzialne minus ta barwa dopełniająca.) Szczepanik z nieprawdopodobną wytrwałością eksperymentował z kombinacjami barwników mineralnych i organicznych, badając ich podatność na płowienie pod wpływem światła. W końcu udało mu się dobrać takie substancje, które po nałożeniu na odpowiednio spreparowane podłoże i naświetleniu tworzyły zrównoważony trójkolorowy negatyw, używany w fotografii do dnia dzisiejszego. W historii światowej fotografii barwnej Szczepanik uznawany jest zgodnie za jednego z pionierów metody subtrakcyjnej, wykorzystującej płowienie. 

zdjecie na utopapierze
fot. 3. Jedno z pierwszych polskich kolorowych zdjęć na Utopapierze przebywa teraz w kolekcji prywatnej. fot. Monika A. Koperska

Od 1905 roku wynalazca próbuje skomercjalizować wyniki swojej pracy i produkuje w Zurychu czuły na kolorowe światło Utopapier. Mimo rewelacyjnego odwzorowania barw Utopapier nie przynosi mu jednak sławy ani fortuny. Dopiero po jego śmierci technologia Szczepanika rozpowszechni się na świecie za sprawą Kodaka i Agfy, które na patentach Polaka zbudowały swoje fotograficzne imperia.

Lepiej niż Technicolor

Dewiza życiowa Jana Szczepanika brzmiała „trudności zwyciężać wytrwałością i pomysłowością.” Nie oczekując bezczynnie na sukces w branży fotograficznej kieruje swój talent w stronę ruchomych obrazów. Jednym z marzeń przyświecających pierwszym entuzjastom kina był film kolorowy. Dotychczasowe próby kolorowania kliszy monochromatycznej lub uzyskiwania kolorowych obrazów metodą addytywną, ale z zastosowaniem jedynie dwóch kolorów, dawały efekty dalekie od zadowalających.

Po raz kolejny Szczepanikowi udaje się zadziwić współczesnych, kiedy podczas pokazowej projekcji w Berlinie demonstruje film Przełęcz, oczywiście z użyciem aparatury własnego pomysłu i wykonania. Kolory opisywane były jako żywe i soczyste, oddające nawet subtelne przejścia tonalne w seledynowej barwie lodowca, wobec których wszystkie konkurencyjne metody rejestrowania i wyświetlania zawodziły. Wspomnienia naocznych świadków sugerują, że wdrażany ok 15 lat później amerykański Technicolor wciąż nie dorastał do pięt systemowi zaprojektowanemu przez polskiego wynalazcę pod względem naturalności odwzorowania barw, ich nasycenia oraz jasności filmu. 

Dlaczego zatem technologia Szczepanika nie pokolorowała światowego kina? Przeszkodą dość trywialnie okazały się pieniądze. Zastosowanie nowej metody wymagałoby zamiany istniejących projektorów na te zaprojektowane przez Szczepanika, a to nie opłacało się właścicielom kin. Nie pomogło też to, że nastroje i oczekiwania publiczności zorientowane były wówczas na film dźwiękowy, zaś sam wynalazca miał tendencję do zajmowania się tysiącem projektów na raz i wybiegania myślą w daleką przyszłość. Musiało minąć pół wieku, zanim ludzie znów zobaczyli komercyjnie kolorowy film z naturalnie odwzorowanymi barwami.

kadry z kolorowych filmów synów Szczepanika
fot.4 Kadry z kolorowych filmów synów Szczepanika wykonanych na bazie mieszania kolorów RGB na patencie ojca z zasobów Fundacji Jana Szczepanika w Tarnowie. fot. Monika A. Koperska

Człowiek renesansu

Jan Szczepanik zmienił historię techniki bardziej, niż po lekturze tego artykułu można sobie wyobrazić. Oprócz kamizelki kuloodpornej i automatycznego krosna wynalazł także fotokomórkę, karabin elektryczny, kolorymetr, fotometr, urządzenie poprawiające ciąg kominów i maszynę umożliwiającą wierne kopiowanie rzeźb. Był niekwestionowanym pionierem barwnej fotografii i filmu a także, podobnie jak Kazimierz Prószyński, eksperymentował z filmem dźwiękowym i przesyłaniem go na odległość, tworząc podstawy współczesnej telewizji. Jakby tego było mało, pracował nad łodzią podwodną, sterowcem, dwuwirnikowym śmigłowcem i samolotem z ruchomymi skrzydłami.

Schemat aparatury telektroskopu
fot.5 Schemat aparatury telektroskopu, czyli maszyny przesyłającej obraz na odległość z tygodnika Wszechświat nr 14 z zasobów Biblioteki Jagiellońskiej. fot. Monika A. Koperska

Szczepanik zmarł 18 kwietnia 1926 r. w Tarnowie. Niepowodzenia finansowe albo ilość chemikaliów, z którymi pracował, sprawiły , że podupadł na zdrowiu i w niedługim czasie jego ciało przegrało z nowotworem wątroby. Dzieci nazywały go „ojcem świątecznym”, jako że bywał w domu od święta i zawsze z imponującymi prezentami. Mimo oddania pracy wynalazczej miał dość czasu, by zaszczepić synom pasję do kolorowego obrazu, który badali i reprodukowali jeszcze przez lata po śmierci genialnego ojca.

Po stu latach postać Szczepanika wydaje się być niemal nierealna, kreślona na podobieństwo ekscentrycznych wynalazców z komiksów lub gigantów współczesnego przemysłu. Można jedynie spekulować, do czego byłby zdolny w naszych czasach, lub co jeszcze udałoby mu się osiągnąć z odpowiednim wsparciem. Niewykluczone natomiast, że każdy z nas zna lub jest takim Szczepanikiem. Dlatego pozwolimy sobie skończyć zasłyszanym porzekadłem: umysł jest trochę jak spadochron – działa tylko wtedy, gdy jest otwarty. 

Monika A. Koperska
dr Monika A. Koperska
M.A.K. Art and Science Production
M.A.K. Art - Science Productions
http://www.koperska.info/mak
Piotr Skawiński
Piotr Skawiński
mayaki.pl
http://www.mayaki.pl/