cup Химия для фотографа Профессиональному фотографу » Химия для фотографа

Известковые осадки и их удаление

Кальциевые соли попадают в фотографические рас­творы либо с водой, либо с химикатами. В светочувстви­тельных эмульсиях могут содержаться соли кальция до 1%. В этом случае даже использование проявителя на дистиллированной воде не оградит от возникновения известкового осадка в эмульсионном слое.
Для фотографа представляет неудобство отложение кальциевых солей в проявляющих растворах. Эти осадки имеют различную природу. Прежде всего это карбонаты и сульфиты кальция и магния. Катионы (ионы Са'', Mg'') поступают в систему с жесткой водой; анионы (ионы SO''3, CO''3 оказываются в избытке в проявляющих растворах с сульфитом натрия, содой и поташом. Когда раствор про­явителя приходит в равновесное состояние, на дне сосуда выпадает осадок из труднорастворимых карбонатов и сульфитов кальция и магния.
Например, сульфит кальция CaSO3-H2O — кристал­лическая соль белого цвета. При 18°С в 1 л воды может раствориться 0,043 г. Так как проявляющие растворы щелочные, то образуется более сложная соль кальция ви­да Cax(OH)y(SO3)z. Сульфит магния MgSO3-6H2O очень редко выпадает в осадок, так как он значительно лучше растворяется в воде (1,25 г/л).

Обращение с химикатами и растворами

Многие химикаты чувствительны к свету, кислороду, углекислому газу и к воде. Поэтому хранить химикаты лучше всего в герметически закрытых сосудах из коричне­вого стекла, в сухом и прохладном по­мещении. Сосуды можно закрывать ре­зиновыми, корковыми или полиэтилено­выми пробками, а также притертыми стеклянными пробками, кроме особо ого­воренных случаев. Завинчивающиеся пластмассовые пробки должны иметь про­кладки для герметизации.
Сосуды с широким горлом предназна­чены для твердых химикатов; сосуды с узким горлом — для жидкостей и рас­творов.
Бутылки с растворами лучше всего закрывать резиновыми пробками или кол­пачками. Если бутыль заполнена жид­костью, то вставленная пробка выталки­вается сжатым воздухом. Для предотвра­щения выталкивания пробки ее привязы­вают крепкой бечевкой, как это показано на рис. 3.
 
Пример крепления пробки бечевкой для пре­дупреждения вы­талкивания ее сжатым воздухом

Рис. 3. Пример крепления пробки бечевкой для пре­дупреждения вы­талкивания ее сжатым воздухом

Приготовление и фильтрация растворов

В фотографической практике используется много рас­творов. Поэтому для избежания путаницы следует приго­товлять каждый раствор отдельно.
Сначала надо выписать на листок рецепт и проверить, не пропущена ли какая-либо его составная часть. При не­обходимости следует произвести пересчет на соответствую­щий объем раствора. Сделать навески химикатов, делая пометки в рецепте.

Например, требуется составить 1200 мл проявителя следующего состава:

Сульфит натрия безводный ......50 г ........60 г
Амидол..................................5 г.......... 6 г
Бромистый калий.....................2 г.........2,4 г
Вода...................................до 1 .....до 1,2 л
 
Во втором столбце указаны пересчитанные навески хи­микатов для требуемого объема проявителя. Эти количест­ва и выписывают на отдельный листок, по которому делают навески и проверяют составные части рецепта.

Мытье посуды и ее хранение

Рекомендуется взять за правило не оставлять растворы без надобности в бачках и кюветах на продолжительное время, потому что на их стенках осаждаются продукты ре­акции, загрязняющие бачки и кюветы. После окончания ра­боты посуду следует промыть щеткой, мочалкой или поро­лоновой губкой. Последняя очень практична.
Спирали бачков периодичес­ки надо промывать теплой во­дой со щеткой, так как в канав­ках образуются наросты от так называемой эмульсионной бахромы. Прилипшая к эмульсии бахрома часто бывает причиной порчи негативов.
На внутренних стенках ба­нок из-под растворов со вре­менем появляются опалесциру-ющие налеты. Это либо извест­ковые отложения, либо серебро.
 
Щит для хранения химической посуды
 
Рис. 7. Щит для хранения  химической посуды

Фотографический материал

Фотографический материал состоит из фотографической эмульсии — светочувствительного слоя, нанесенного на подложку (основу). В качестве подложки используются различные пленки, бумага и стекло.
Двумя основными составными частями фотографической эмульсии являются желатина и галогенид серебра. Причем для изготовления обычных эмульсий ни одно из них не может быть заменено другим равноценным веществом.
Фотографическая эмульсия, строго говоря, не является эмульсией в настоящем смысле этого слова. Термин «фото­графическая эмульсия» применяется так давно и стал настолько общепринятым, что это несоответствие между термином и понятием имеет теперь чисто формальное значение.
Впервые желатиновые фотографические эмульсии стали практически применяться с 70-х годов прошлого века.

Элементарные понятия о сенситометрии

Сенситометрия — наука об измерении фото­графических свойств светочувствительных фотоматериа­лов. Без знания основ сенситометрии невозможно пони­мание самой сущности фотографического процесса.
Фотографические свойства фотоматериала и влияние на них обрабатывающих растворов всегда можно оценить с помощью характеристической кривой.
Характеристическая кривая выражает зависимость между логарифмом экспозиции и оптической плотностью почернения.
Экспозиция — количество освещения, сообщае­мое фотоматериалу для получения изображения. Количе­ство освещения оценивается произведением освещенности фотоматериала на время, в течение которого свет действует на фотоматериал.
Оптическая плотность — мера непрозрач­ности. Оптическая плотность фотографического изображе­ния выражается обратным логарифмом коэффициента про­пускания:

D = lg 1/t = — lg t,

где D — оптическая плотность; t — коэффициент пропус­кания.

Светочувствительность

Светочувствительность обычно опреде­ляется по установленному критерию. Им может быть, например, некоторая величина оптической плотности при заданной степени проявленности.
Для численного выражения светочувствительности обычно пользуются обратной величиной экспозиции для получения заданной оптической плотности.
Светочувствительность подсчитывается по формуле:

S= k/Hkp

где S — число светочувствительности; к — константа, абсолютное значение которой различно для различных систем и критериев; Нкр — экспозиция (количество ос­вещения) в лк-с для получе­ния оптической плотности по заданному критерию.

Оценка фотографического изображения по экспозиции

Качество изображения зависит не только от правиль­ности проведения химико-фотографической обработки фотоматериалов, но и от правильности экспонирования его как при съемке, так и при печатании.
В очень краткой форме мы рассмотрим элементарные основы экспонирования фотоматериалов в связи с их свой­ствами. Поскольку вопросы экспонометрии нельзя рас­сматривать в отрыве от фотографического изображения (негативного или позитивного), то сначала мы рассмотрим качественную сторону оценки негатива, а также диапози­тива, полученного на обращаемом фотоматериале.
Качество негатива определяется как по общей плот­ности изображения, так и по интервалу плотностей между самым плотным и самым прозрачным участками изображе­ния, т. е. между светами и тенями.
Общая плотность оценивается по степени почернения изображения в тенях, т. е. в тех участках изо­бражения, которые соответствовали теневым или очень темным участкам объекта съемки. Если почернение в те­нях велико (Оптическая плотность изображения более чем 0,5. Трудно дать словесную оценку величине оптической плотности без сравне­ния ее с каким-либо эталоном. Приблизительным эталоном для ви­зуальной оценки оптической плотности черно-белого изображения может служить серая подложка черно-белых негативных фотопленок, оптическая плотность которых составляет 0,25.), то негативы называют плотными. Наоборот, если почернение в тенях слишком мало, а изо­бражение в целом прозрачно, негативы называют тон­кими.

Экспонирование светочувствительных фотоматериалов

Наиболее объективным способом определения экспо­зиции является использование светоизмерительных уст­ройств.
На принципе измерения яркости или освещенности объекта съемки построены все измерительные приборы для определения экспозиции, так называемые экспо­нометры. Экспонометры снабжены специальными пере­счетными устройствами — калькуляторами, ко­торые автоматизируют пересчет и упрощают определение пары выдержка + диафрагма по заданной светочувстви­тельности фотоматериала с учетом потерь света в объек­тиве.
Мы рассмотрим физические основы получения правиль­но экспонированного фотоматериала, опираясь на его сенситометрические свойства.
Объект съемки, как правило, состоит из деталей, имеющих  самые  разнообразные  яркости.  Яркость того или иного участка объекта определяется его осве­щенностью и способностью отра­жать упавшие на него световые лучи. Наибольшее по­чернение фотоматериала вызовет экспозиция, получен­ная им от наиболее яркой детали, а наименьшее почерне­ние — от наименее яркой.

Хранение фотоматериалов

При хранении свойства всех фотографических материа­лов меняются, и тем скорее, чем выше температура и влажность окружающего воздуха. В свою очередь высоко­чувствительные фотоматериалы меняют свойства скорее, чем низкочувствительные, а цветные — скорее, чем черно-белые. Изменение свойств заключается прежде всего в увеличении плотности вуали, снижении светочувстви­тельности, уменьшении контраста.
Известно, что с понижением температуры замедляются все процессы. Поэтому рекомендуется хранить фотомате­риалы при пониженной температуре, например в домаш­нем холодильнике. В нижней части холодильника, рабо­тающего в мягком режиме, всегда обеспечивается темпе­ратура около + 5°С.
Относительная влажность воздуха не должна превы­шать 60%.

Многообразие способов обработки светочувствительных фотоматериалов

При химико-фотографической обработке светочувст­вительных материалов наряду с используемыми различны­ми проявляющими веществами и проявителями не менее важное значение имеют условия проявления и процессы последующей  обработки  проявленного  изображения.
Кроме обычного процесса с последовательным погру­жением обрабатываемого фотоматериала в соответствую­щие растворы уже издавна предлагались различные дру­гие способы, а также совмещение отдельных операций об­щего процесса.
В современном развитии техники химико-фотографи­ческой обработки фотоматериалов наблюдается опреде­ленный отход от универсальных процессов и обычной об­работки их в растворах с целью достижения успешных результатов наиболее простым способом.
Проявление — основной и главнейший процесс при обработке фотоматериалов.

Кислотно-основная буферность растворов

Скорость многих процессов находится в прямой зави­симости от рН раствора. Одни вещества очень чувстви­тельны к изменению рН раствора на десятую долю значе­ния, другие менее чувствительны.
На рис. 12 показана зависимость проявляющей спо­собности некоторых веществ от величины рН проявляю­щего раствора при постоянной экспозиции и постоянном времени проявления.
Так, парааминофенол и глицин менее чувствительны к изменению рН раствора, чем гидрохинон и пирогаллол. Метол начинает заметно про­являть уже в кислой среде при рН=6, а гидрохинону необходима только щелочная среда с рН не ниже 9,5.
 
Кривые зависимости опти­ческой плотности изображения от величины рН проявляющего рас­твора
 
Рис. 12. Кривые зависимости опти­ческой плотности изображения от величины рН проявляющего рас­твора: 1 — метол; 2 — пирогал­лол; 3 — гидрохинон; 4 — пара­аминофенол; 5 —глицин; 6— парафенилендиамин

Химическое и физическое проявление

Проявление фотографического изображения в том виде, как оно производится в обычной практике, заключается в   восстановлении   экспонированных   микрокристаллов галогенида серебра до частиц металлического серебра. Этот процесс называется химическим прояв­лением.
Химическое проявление — основной вид проявления в современной фотографической практике. Проявляющий раствор содержит проявляющее вещество, сульфит нат­рия, щелочь и противовуалирующее вещество.
Проявленное изображение, как правило, состоит из клубков серебряных нитей (рис. 13).
 
Электронная микрофотография проявленных микро­кристаллов AgBr
 
Рис. 13. Электронная микрофотография проявленных микро­кристаллов AgBr

Проявляющий раствор

Химическая сущность проявления очень сложна. Проявитель избирательно восстанавливает (проявляет) те микрокристаллы галогенида серебра, которые несут центры скрытого изображения, возникшие в результате действия света. Проявленное изображение состоит из чис­того металлического серебра в случае черно-белого про­цесса.
Обычные проявители представляют собой растворы, содержащие одно или два проявляющих вещества, а также сохраняющие, ускоряющие и противовуалирующие ве­щества. Свойства проявителя зависят от его состава, кон­центрации веществ, температуры раствора, времени и ус­ловий хранения проявителя перед его употреблением. Конечные результаты зависят и от условий обработки: способа и продолжительности проявления, перемешивания и условии экспонирования.
Проявляющий раствор является сложной системой. Концентрация того или иного вещества в нем предопреде­ляет направление реакции. Химические реакции в раство­ре идут все время, начиная с момента приготовления про­явителя. В процессе участвуют все составные части реак­ционного объема, вплоть до желатины и воды.
В целях упрощения мы рассмотрим химические реак­ции в определенной последовательности, удобной для вы­явления роли составных частей раствора. Отметим только, что это основное направление хода процесса. В действительности же в системе идет много параллельных реак­ций, которые также оказывают существенное влияние на конечный результат.

Вуаль

Вуаль — проявленный неэкспонированный галоге­нид серебра. Вуаль снижает контраст изображения, и она особенно нетерпима в позитивных изображениях.
Для подавления вуали используют неорганические (имеющие ионы брома, йода) и органические соединения (бензотриазол, 6-нитробензимидазол нитрат и др.)
Действие противовуалирующих веществ состоит в том, что они образуют труднорастворимые соли серебра, по­нижая тем самым концентрацию ионов серебра, способных проявиться. Например, добавление к раствору бромидов (ионов брома) в виде КВr уменьшает концентрацию ионов серебра, смещая равновесие влево:
 
AgBr ↔ Ag·+Br'
 
потому что произведение концентраций ионов серебра [Ag] и ионов брома [Вг'] — величина постоянная:

[Ag·] [Br'] = const = 6,3 * 10-13

Особые добавки в проявителях и их роль

Ранее были рассмотрены основные составные части проявляющего раствора, которые в большинстве случаев обеспечивают получение доброкачественного изображения. Но кроме основных компонентов проявителя в нем могут находиться также различные специальные добавки, ко­торые существенно изменяют свойства проявителя, при­давая ему новые качества.
Например, с помощью специальных добавок приготов­ляют проявитель для обработки фотоматериалов при высо­кой температуре или, наоборот, при пониженной и даже при минусовой. Можно составить проявляющий раствор, который не будет требовать последующего фиксирова­ния, или приготовить проявитель для получения грубо­зернистых изображений и т. д.

Классификация проявителей

Большинство проявляющих растворов прежде всего характеризуется скоростью проявления, или активностью. Скорость проявления — это скорость прирос­та оптической плотности за единицу времени.
Но оптическая плотность изображения не может рас­ти бесконечно. Существует такая максимальная оптичес­кая плотность почернения (Dмакс), которая не будет уве­личиваться при дальнейшем проявлении.
Соответственно существует и максимальный контраст, до которого может быть проявлен данный фотоматериал большинством проявляющих растворов. Сказанное не от­носится к особым проявляющим растворам, например к проявителям с добавками для растворения галогенида се­ребра, к сверхскоростным, физическим проявителям и т. п.
Таким образом, широко употребляемые проявляющие растворы можно классифицировать по скорости проявле­ния или по активности.
На рис. 14 показаны кривые кинетики проявления од­ного и того же фотоматериала в проявляющих растворах с различной скоростью проявления при всех прочих рав­ных условиях.
Активность проявителей уменьшается сле­ва направо. Различие в максимальном коэффициенте конт­растности редко превышает 10—15%. Падение коэффици­ента контрастности при увеличении времени проявления после достижения максимального контраста объясняется ростом вуали.

Быстро работающие проявители

Быстроработающие проявители, как правило, состоят из активных проявляющих веществ в концентрации до нескольких десятков граммов. В каче­стве ускоряющего средства использована едкая щелочь. Концентрация сульфита натрия в проявителе нормальная и составляет в среднем 50 г/л.
Высокие концентрации противовуалирующих веществ также характерны для быстродействующих проявителей. Чтобы ускорить процесс, обработку фотоматериалов ведут при повышенных температурах: 40-60° и более. Кроме того, в проявители добавляют поверхностно-активные ве­щества, дубители и другие добавки. Продолжительность проявления в быстроработающих проявляющих раство­рах составляет, в зависимости от типа фотоматериала и рецепта, от нескольких секунд до нескольких десятков секунд.

Нормальные проявители

Нормальные, или универсальные, проявители в большинстве используются для об­работки позитивных материалов на фотопленке или фото­бумаге, а также фотопластинок, микрофильмов и других негативных фотоматериалов, проявляемых до больших значений коэффициента контрастности.
Концентрация проявляющих веществ в нормальных проявителях колеблется в пределах от 5 до 10 г/л. Причем в основном используются метол-гидрохиноновые комби­нации. Концентрация сульфита натрия колеблется в пре­делах от 25 до 50 г/л. В качестве ускоряющего вещества применяются углекислые щелочи (сода или поташ) в кон­центрации от 20 до 50 г/л. Противовуалирующим вещест­вом обычно служит бромистый калий в концентрации от 1 до 3 г/л.
Нормальные проявители используются при темпера­туре 18—20°С. Продолжительность проявления колеблет­ся в зависимости от типа фотоматериалов и рецепта — от
2 до 7 мин.

Медленноработающие проявители

Медленноработающие проявители служат для обработки негативных фотоматериалов с по­лутоновым изображением: пейзаж, портрет и т. п.
Основные требования, предъявляемые к этим прояви­телям,— это получение максимальной светочувствитель­ности при низких значениях коэффициента контрастности, мелкозернистости изображения и хорошей воспроизводи­мости результатов.
Всем перечисленным требованиям отвечают так назы­ваемые выравнивающие проявители, ко­торые имеют малую кислотно-основную буферность, что в основном и определяет их свойства.
Проявитель быстро истощается в участках эмульсион­ного слоя, получивших большие экспозиции от ярких де­талей объекта. Чтобы добиться достаточной оптической плотности изображения, увеличивают время проявления, которое необходимо для поступления свежих порций про­явителя на смену истощенным. В то же самое время в участках слоя, получивших малые экспозиции от темных
cup Опрашиваем фотографов cup Популярные материалы

Rambler's Top100 123567 г. Москва. ул. Печорская д. 654, т/ф. +7 (495) 235654
Химия для фотографа. Copyright © 2009. All rights reserved.