 Химия для фотографа
Секреты фотосъемки
Партнеры
Объявления
|
Профессиональному фотографу » Химия для фотографаРациональная рецептура проявителейВ связи с тем что фотоматериал может иметь разнообразное назначение, нельзя обрабатывать все фотоматериалы (негативные, позитивные, репродукционные и т. п.) одним проявляющим раствором. Поэтому для каждого конкретного случая необходим свой проявитель, который обеспечивает оптимальный результат. Например, основным требованием при проявлении негативного материала является получение высокой светочувствительности и мелкозернистости при небольшом коэффициенте контрастности. Практика показывает, что при обработке одного и того же фотоматериала в различных проявителях до одинакового значения коэффициента контрастности получают различные значения светочувствительности. Это очень важный классификационный признак проявителя, особенно для негативных фотоматериалов, где получение максимальной светочувствительности является одним из определяющих факторов. Для позитивных фотоматериалов основным требованием является получение изображений с хорошей градацией светотеней при минимальной вуали без особых требований к светочувствительности.
Проявители с большим содержанием сульфита натрия и небольшими концентрациями слабых щелочейК первой группе относятся широко известные проявители с большим содержанием сульфита натрия и небольшими концентрациями слабых щелочей. Как правило, эти проявители практически не содержат бромидов. Концентрации проявляющих веществ нормальные. Низкая щелочность и высокая концентрация сульфита натрия предопределяют сравнительно медленное проявление. Отсутствие бромидов способствует полной проработке слабоэкспонированных участков. Низкие кислотно-основная и бромидная буферности сдерживают интенсивное проявление участков, получивших большие экспозиции. Широко известен проявитель Д-76, состоящий из метола, гидрохинона, сульфита натрия и буры. Это типичный выравнивающий проявитель первой группы. Раствор имеет рН = 8,4.
Разбавляемые проявителиК второй группе относятся так называемые разбавляемые проявители, поскольку рабочие растворы приготовляются путем разбавления высококонцентрированных проявителей с сильной щелочностью. Готовый к употреблению раствор имеет довольно малые концентрации проявляющих веществ и сульфита натрия, но обладает достаточной активностью проявления из-за высокого значения рН. Бромиды, как правило, отсутствуют. Чем сильнее разбавление, тем меньше кислотно-основная буферность раствора, тем заметнее его выравнивающие свойства. В противоположность проявителям первой группы в этих растворах получается лучшая контурная резкость, что находится в соответствии с теорией краевых эффектов проявления. Классическим примером является проявитель Родинал. В настоящее время известно много его модификаций.
Двухрастворные проявителиК третьей группе выравнивающих проявителей относятся двухрастворные проявители. По характеру работы они соответствуют действию разбавленного проявителя, но обладают лучшим выравниванием контраста. Поэтому двухрастворное проявление особенно подходит для обработки изображений объектов съемки с большим интервалом яркостей, снятых к тому же на контрастных фотоматериалах. Как правило, 1-й раствор содержит только проявляющее вещество и сульфит. Иногда добавляется противовуа-лирующее вещество. Во 2-м растворе обычно находится щелочь. В 1-м растворе фотоматериал пропитывается пока еще пассивными веществами, а во 2-м растворе идет проявление благодаря щелочной среде. Время пропитки в 1-м растворе определяют эмпирически (по пробам). Возможен также способ определения времени по началу появления первых следов изображения в местах максимальных экспозиций.
Стандартный проявитель № 2Совершенно самостоятельное положение занимает стандартный проявитель № 2 (рН раствора 9,1):
Метол ................ 8 г Сульфит натрия безводный......125 г Сода безводная............ 5,75 г Бромистый калий........... 2,5 г Вода................до 1 л Он занимает промежуточное положение между нормальными и медленноработающими проявителями. По концентрации сульфита натрия и проявляющего вещества его можно отнести к первой группе выравнивающих проявителей. А по концентрации щелочи и бромида он больше подходит к нормальным проявителям. Этот проявитель довольно хорошо забуферен по бромиду и щелочи. Выравнивающие свойства проявителя № 2 можно улучшить, если использовать его с разбавлением: на 1 часть проявителя добавить 2 части воды. Время проявления может колебаться для обычных фотоматериалов при температуре 20°С от 7 до 10 мин. В одной порции разбавленного проявителя (300 мл на бачок) можно обработать две фотопленки, после чего раствор выливают. Целесообразно проявлять либо обе фотопленки одновременно, либо сразу одну за другой, не делая длительного перерыва между обработкой первой и второй фотопленок. Таким образом, в 1 л исходного раствора можно обработать двадцать фотопленок, и все в свежем растворе. В этом заключается одно из преимуществ использования разбавленных проявителей.
Разбавление проявителяИзменение концентрации веществ в проявляющем растворе — один из способов влияния на результат проявления. Чаще всего этого изменения достигают разбавлением раствора. Любое изменение процесса имеет свои положительные и отрицательные стороны. Разбавление проявителя имеет кроме чисто экономических выгод следующие технические преимущества: экономное расходование проявителя; лучшую сохраняемость свежего концентрированного исходного раствора; быстрое приготовление рабочего раствора путем разбавления запасного раствора водой; хорошую воспроизводимость результатов проявления, так как в каждом случае используется один и тот же свежий раствор; очень хорошую выравнивающую способность проявителя; меньшую зернистость негатива за счет проявления до несколько меньшего значения коэффициента контрастности; меньшую возможность перепроявления в медленнора-ботающем проявителе; исключаются дефекты проявления при недостаточном перемешивании.
Специальные проявителиСпециальные проявители используют для особых случаев обработки, например для некоторого повышения контраста, для специального увеличения зернистости изображения и т. д. Максимальный коэффициент контрастности, до которого может быть проявлен фотоматериал, предопределен свойствами самого фотоматериала. Чем шире диапазон микрокристаллов галогенида серебра по размерам, тем «мягче» фотоматериал, тем труднее получить на нем контрастное изображение. Чтобы повысить контраст, следует обрабатывать фотоматериал в так называемых контрастных проявителях. Их действие основано на заметном различии индукционного периода некоторых проявляющих веществ при проявлении сильно и слабо экспонированных участков изображения. Индукционный период, или период индукции,— отрезок времени проявления после погружения фотоматериала в раствор, в течение которого визуально не оонаруживается никаких признаков проявления. Период индукции уменьшается с увеличением экспозиции, концентрации проявляющего вещества и температуры, а также с уменьшением размера микрокристаллов галогенида серебра. Он различен для различных проявляющих веществ и растворов. Гидрохинон является проявляющим веществом с периодом индукции, заметно разнящимся для сильно и слабо экспонированных участков изображения. Это свойство гидрохинона наиболее эффективно в комбинации с едкой щелочью.
Проявляюще-фиксирующий раствор (фиксирующий проявитель)Сокращение времени обработки фотоматериала и числа растворов является одной из насущных задач со времени существования фотографии. Достижение поставленной цели может быть, например, осуществлено добавлением в проявляющий раствор фиксирующих веществ. В 1897 году доктор Ричмонд первым доложил Английскому Королевскому фотографическому обществу о результате своей работы «О конкурирующем действии проявителя и фиксажа в одном растворе». В качестве фиксирующих добавок к пирогаллоловому проявителю он использовал роданид и тиосульфат аммония. Вследствие значительной потери светочувствительности и контраста изображения при одновременном проявлении и фиксировании фотоматериала этот процесс был надолго забыт, несмотря на то, что он в свое время заинтересовал многих ученых разных стран мира.
Окисление металлического серебраОкисление металлического серебра осуществляется веществами, которые в процессе химической реакции восстанавливаются металлическим серебром. В результате химической реакции металлическое серебро превращается в растворимую или нерастворимую соль. Процесс окисления металлического серебра в фотографической практике часто называют отбеливанием (по внешнему признаку результата химической реакции). Окисление металлического серебра в растворимую соль находит применение в процессах ослабления и обращения черно-белых изображений, а в нерастворимую соль — в процессах усиления, ослабления и тонирования черно-белых изображений, а также обращения цветных изображений.
Обработка черно-белых фотоматериалов обращениемЭкспонированный фотоматериал можно обработать способом, позволяющим непосредственно получить позитивное изображение. Этот способ обработки называется о б,-ращением. Обращению поддаются практически все фотоматериалы, но наилучшие результаты получаются на специальных обращаемых фотоматериалах.
В отличие от негативного процесса в процессе обращения после проявления проводят растворение негативного изображения. Оставшийся в слое галогенид серебра собственно и составляет непроявленное позитивное изображение. Последнее либо засвечивают и проявляют, либо, минуя засветку, чернят в соответствующем растворе (рис. 15). Если обращению подвергаются обычные негативные фотоматериалы, то предпочтительными оказываются более контрастные из них. Конечный результат закладывается при первом проявлении.  Рис. 15. Схема процессов получения негативного и позитивного обращенного изображений на черно-белом фотоматериале
Стандартные режимы обработки и рецептуру для отечественных черно-белых обращаемых фотоматериаловПриводим стандартные режимы обработки и рецептуру для отечественных черно-белых обращаемых фотоматериалов.
1-й проявитель (рН раствора 9,9±0,1) Метол..................2 г Сульфит натрия безводный .......25 г Гидрохинон...............14 г Поташ.................40 г Едкий натр...............2 г Роданистый калий............2,5 г Сульфат натрия.............10 г Бромистый калий............2 г Вода................до 1 л Отбеливающий раствор Двухромовокислый калий........10 г Серная кислота концентрированная . . . 10 мл Вода................до 1 л
Осветляющий раствор
Сульфит натрия безводный.......90 г Вода................ до 1 л 2-й проявитель (рН раствора 10 ±0,1) Метол..................5 г Сульфит натрия безводный.......40 г Гидрохинон...............6 г Сода безводная.............31 а Калий бромистый............2 г Вода................до 1 л
Фиксирование, или закрепление, проявленного изображенияПроявленное изображение состоит из металлического серебра. Но кроме него в слое имеется еще очень большое количество светочувствительного галогенида серебра, которое надо удалить из слоя. Под термином «фиксирование» следует понимать процесс удаления нерастворимых солей серебра не только галогенида, но и других, например железистосинероди-стого серебра, получаемого при отбеливании. Так как галогенид серебра трудно растворим в воде, то задача сводится к приготовлению раствора из вещества, которое бы превращало галогенид серебра в соль, хорошо растворимую в воде и удаляемую из слоя при последующей промывке. Таким веществом является тиосульфат натрия Na2S2O3.
Простой фиксирующий растворПростой фиксирующий раствор содержит только тиосульфат натрия. Такой фиксаж имеет тот недостаток, что при использовании его без промежуточного останавливающего раствора он окисляет находящиеся в слое остатки проявителя. В результате этого желатина эмульсионного слоя окрашивается, а сам раствор быстро подщелачивается. Простой фиксаж не выдерживает длительного хранения. Частично использованный раствор быстро портится. В нем выделяются осадки, засоряющие сосуды. Раствор становится бурым и использование его нежелательно из-за опасности окрашивания эмульсионного слоя в неприятный бурый цвет.
Кислый фиксирующий растворКислый фиксирующий раствор свободен от недостатков, присущих простому фиксажу. Кроме тиосульфата натрия в его состав добавляют кислоту и сульфит натрия.
Кислота нейтрализует щелочь проявителя, а сульфит натрия препятствует окислению проявляющих веществ, которые имеются в эмульсионном слое. Для сохранности свойств раствора в течение длительного времени, т. е. чтобы он оставался кислым, ему необходимо иметь достаточную кислотно-основную буфер-ность. Для подкисления обычно применяют слабые кислоты (уксусную, борную, лимонную и др.). Аналогичный результат достигается прибавлением бисульфита натрия NaHSO3 или метабисульфита калия K2S2O5. Метабисульфит калия при растворении в воде дает бисульфит калия: 
Дубящие фиксирующие растворыДубящие фиксирующие растворы применяют преимущественно в жаркое время года во избежание размягчения эмульсионного слоя. В качестве дубящих веществ, как правило, используют алюминиевые или хромовые квасцы. Дубящий фиксаж с хромовыми квасцами обладает большей дубящей способностью, чем фиксаж с алюминиевыми квасцами. В состав дубящих фиксажей входит сульфит натрия, который предотвращает разложение тиосульфата натрия квасцами в тепле. Кислоту вводят для получения раствора с определенным рН. Дубящее действие фиксирующего раствора значительно зависит от рН. Так, алюминиевые квасцы наиболее эффективны при рН фиксирующего раствора от 4 до 5, хромовые квасцы — при рН в пределах от 3 до 4. В щелочном растворе эффект дубления практически отсутствует.
Быстрые фиксажиБыстрые фиксажи содержат тиосульфат аммония (NH4)2S2O3, который фиксирует быстрее, чем тиосульфат натрия. Но тиосульфат аммония дорог и непрактичен из-за сильной гигроскопичности. Обычно быстрый фиксаж приготовляют с добавлением раствора хлористого аммония к раствору тиосульфата натрия. Происходит обменная реакция:
Скорость, продолжительность фиксирования и истощение фиксирующего раствораСкорость фиксирования зависит от многих факторов. Мелкозернистые фотоматериалы фиксируются быстрее, чем крупнозернистые, так как чем мельче кристаллы, тем больше поверхность соприкосновения их с раствором. Чем тоньше эмульсионный слой и чем интенсивнее перемешивание, тем выше скорость фиксирования. Повышение температуры способствует увеличению скорости фиксирования, но имеется опасность потери механической прочности эмульсионного слоя. Наилучший температурный режим лежит в пределах 16 - 22°С. Продолжительность фиксирования определяется по времени осветления эмульсионного слоя, по исчезновению мутности, обусловливаемой присутствием в слое галогенида серебра. Осветление еще не означает окончания процесса фиксирования, так как в слое имеется около 10% галогенида серебра. Фиксирование считается законченным, если фотоматериал находится в растворе удвоенное время с момента наступления осветления. Например, мутность исчезла через 3 мин после погружения фотоматериала в раствор. Значит, нормальное время фиксирования при данных условиях (температура, интенсивность перемешивания) для этого фотоматериала составляет 6 мин. По мере использования фиксажа активность его падает. Принято считать, что увеличение времени осветления на 1/3 по сравнению со свежим раствором является пределом для использования фиксирующего раствора.
Химия извлечения серебра из фиксирующих растворовНа построение фотографического изображения расходуется в среднем около 20% серебра, содержащегося в светочувствительном слое. Остальная часть серебра практически переходит в фиксирующий раствор. В 1 л использованного фиксажа обычно содержится от 2 до 7 г серебра. Серебро является драгоценным металлом, поэтому выливать в канализацию отработанный фиксаж нельзя. Серебро можно извлечь из раствора либо переводом его в труднорастворимуго соль Ag2S, либо восстановлением до металлического при помощи активного восстановителя.
Осаждение труднорастворимой соли сульфида серебра производят после предварительного подщелачивания раствора фиксажа едкой щелочью с целью последующей нейтрализации сероводорода H2S, который выделяется при осаждении серебра сульфидом натрия. К щелочному раствору фиксажа постепенно приливают при постоянном помешивании 20%-ный раствор сульфида натрия Na2S. Сульфид натрия, реагируя с комплексной солью серебра, образует труднорастворимую соль серебра Ag2S, которая выпадает в осадок. В общем виде реакция сульфидного способа осаждения серебра протекает по уравнению: 
Химико-фотографическая обработка фотобумагКонечной целью фотографирования является позитивное изображение на фотобумаге. Изображение на фотобумаге называется фотоотпечатком. В процессе печатания фотобумагу экспонируют, проявляют, фиксируют, промывают и сушат. С химической точки зрения позитивный процесс аналогичен негативному, но имеет свои особенности.
Характерной особенностью изображения, рассматриваемого на фотоотпечатке, является то, что свет, падающий на фотоотпечаток, дважды проходит через фотографическое изображение. Сначала свет проходит через изображение, потом отражается от подложки и вторично проходит через изображение, прежде чем оценивается глазом. Белизна зависит от свойств подложки, а максимальное почернение — от структуры поверхности фотобумаги. В связи с этим оптические свойства фотобумаг довольно ограничены в яркостном отношении и уступают фотоматериалам на прозрачной подложке. Максимальная оптическая плотность почернения фотобумаг из-за рассеяния при отражении от их поверхности зависит от структуры поверхности фотобумаги. Она больше у глянцевых фотобумаг и меньше у матовых (рис. 16).  Рис. 16. Характеристические кривые одной и той же светочувствительной эмульсии на глянцевой (Гл), полуматовой (ПМ)) и матовой (М) фотобумагах
Определение экспозиции при печатании и подбор фотобумаги к негативуХороший фотоотпечаток, как правило, имеет максимальные и минимальные оптические плотности с полной проработкой полутонов. Причем проработка деталей изображения как в тенях, так и в светах должна быть также хорошей. Если отсутствует проработка деталей изображения в светах или тенях, например фактура белой ткани не видна или на черном костюме не заметно ни одной складки, то такой фотоотпечаток нельзя назвать доброкачественным с технической точки зрения. Установлено, что человеческий глаз не различает в светах деталей изображения с разницей в оптических плотностях меньших чем 0,02. Следовательно, если плотность подложки фотобумаги принять за нулевую, то минимальное почернение, которое может быть замечено глазом, будет иметь плотность 0,02. Таким образом, самая яркая часть изображения на фотоотпечатке должна иметь оптическую плотность не менее 0,02. Установлено также, что в глубоких тенях на изображении глаз не различает разницы в оптических плотностях меньших чем 0,1. Таким образом, глаз начинает различать детали темного изображения с оптической плотностью меньше максимальной на 0,1. Значит, самая темная часть изображения на фотоотпечатке должна иметь оптическую плотность Dмакс— 0,1. В дальнейшем эту плотность будем называть критической. Значения максимальных оптических плотностей для каждого типа фотобумаг известны. Для глянцевых фотобумаг максимальная оптическая плотность лежит в пределах 1,7ч1,8, для матовых — 1,2ч1,4.
|
 Опрашиваем фотографов
 Популярные материалы
|
|
123567 г. Москва. ул. Печорская д. 654, т/ф. +7 (495) 235654 Химия для фотографа. Copyright © 2009. All rights reserved. |