cup Химия для фотографа Профессиональному фотографу » Химия для фотографа

Рациональная рецептура проявителей

В 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 ще­лочей

К 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 проявители

К 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 проявители

К 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 № 2

Совершенно 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 проявителя

Изменение 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 проявители

Специальные 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 серебра

Окисление 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 обращением

Экспонированный 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.
 
Схема процессов получения негативного и позитивного обращенного изображений на черно-белом фотоматериале
 
Рис. 15. Схема процессов получения негативного и позитивного обращенного изображений на черно-белом фотоматериале

Стандартные режимы обработки и рецептуру для отечественных черно-белых обращаемых фотоматериа­лов

Приводим 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 изображения

Проявленное 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 раствор

Простой 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 раствор

Кислый 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:
 
Метабисульфит калия при растворении в воде дает бисульфит калия
 
Таким образом, метабисульфит калия и бисульфит натрия равнозначны по своему действию в растворе.

Дубящие фиксирующие растворы

Дубящие 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 фиксажи

Быстрые 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:
 
хлористого аммония к раствору тиосульфата натрия
 
Реакция до конца не идет. Все четыре вещества при­сутствуют в растворе.

Скорость, продолжительность фиксирования и истощение фиксирующего раствора

Скорость 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 растворов

На 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:
 
реакция сульфидного способа осаждения серебра

Химико-фотографическая обработка фотобумаг

Конечной 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).
 
Характеристические кри­вые одной и той же светочувстви­тельной эмульсии
 
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 негативу

Хороший 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.
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.