Материалы и процессы черно-белой фотографии

Физико-химические основы фотографии

Глава 1: Общие сведения о светочувствительных фотографических материалах

Характеристики эмульсии.
Из факторов, влияющих на светочувствительность и контрастность, отметим еще "ярусность" эмульсионного слоя. Мы упоминали, что от поверхности эмульсионного слоя в его глубину насчитывается несколько десятков эмульсионных микрокристаллов. Верхние экранируют нижележащие, и световая энергия, поглощаемая микрокристаллами при экспонировании, уменьшается в глубину. Это равноценно снижению светочувствительности с возрастанием ярусности эмульсионного слоя. Существенно влияют на светочувствительность размеры и расположение центров светочувствительности.

Поскольку размеры частиц и их распределение достаточно определенно связаны с фотографическими свойствами эмульсии, то ее важной характеристикой является кривая распределения. Пробу эмульсии (соскоб, если исследуется эмульсионный слой) разбавляют водным раствором желатины и поливают на стеклянную пластинку так, чтобы получить "одноярусный" препарат. Препарат фотографируют под микроскопом, а негатив еще увеличивают при печати. Общее увеличение должно составлять 5000 - 10000Х. Для измерения площадей проекций микрокристаллов пользуются шаблонами, представляющими собой прозрачную пленку с нанесенными на нее контурами типичных микрокристаллов - шестигранников, треугольников и кругов, имеющих разные площади. Контуры указанных фигур совмещают с изображениями микрокристаллов на микрофотографии и находят тем самым площади проекций. Для получения статистически достоверных результатов измеряют не менее 1000 микрокристаллов. Результаты выражают в виде кривых распределения, показанных на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Кривые распределения эмульсионных микрокристаллов по размерам: l - моментальная эмульсификация t=0,3 с; 2 - медленная эмульсификация t=270 с (Мията)

Практически измерением определяют класс микрокристалла. Интервал возможных площадей разбивают на участки, называемые классами. Например, первый класс: О-0,2 мкм2; второй класс: 0,2-0,4 мкм2 и т. д. Затем находят число частиц в пределах данного класса.

Плотность упаковки эмульсионных микрокристаллов в слое заметно влияет на распространение в нем рассеянного света. При плотной упаковке свет, рассеиваемый внутри слоя, сильно поглощается тесно расположенными микрочастицами, что до известной степени снимает вредные последствия светорассеяния, способствует повышению качества изображения. Характеристикой плотности упаковки служит отношение массы желатины к массе серебра, которое принято обозначать буквой р. При снижении отношения "желатина-серебро" возрастает вязкость эмульсии, хрупкость готового эмульсионного слоя, ухудшение его сцепления с подложкой. Поэтому технология изготовления светочувствительных материалов усложняется с возрастанием требований к плотности упаковки.

В связи с острым дефицитом серебра в последнее время приобрел исключительно важное значение вопрос о поверхностной концентрации серебра в эмульсионных слоях, называемой обычно наносом. Поверхностная концентрация серебра в современных пленках составляет 2-8 г/м2. Следовательно, на каждую тысячу м2 пленки расходуется в среднем 5 кг серебра. Фотографическая промышленность - один из главных потребителей этого металла.

Нанос влияет на светочувствительность и контрастность фотоматериала. Сначала зависимость указанных характеристик от наноса почти линейна, а затем их приращение начинает отставать от поверхностной концентрации серебра. Высокочувствительные материалы требуют большего наноса, чем малочувствительные.

Многие черно-белые негативные пленки имеют несколько (обычно два) эмульсионных слоев. Нижний - грунтовой - получается нанесением мелкозернистой эмульсии, верхний - основной - более грубозернистой. Оптические плотности почернений, получаемых на каждом из слоев, аддитивны. Это дает возможность рассчитывать свойства многослойных материалов. Нанесение нескольких эмульсионных слоев позволяет регулировать градационные свойства пленок. Кроме того, грунтовой слой предохраняет материал от ореолообразования.

В последние десятилетия промышленность освоила технологию изготовления тонкослойных фотографических материалов с плотной упаковкой эмульсионных микрокристаллов. Их основные преимущества перед материалами с более толстым эмульсионным слоем состоят в следующем. В тонких слоях быстрее идут процессы обработки и, следовательно, уменьшается ее продолжительность. В связи с уменьшением числа ярусов и влиянием экранирования нижних микрокристаллов верхними возрастает светочувствительность. Уменьшается распространение света в стороны и поэтому повышается резкость изображения. Кроме того, тонкослойные материалы требуют меньшего наноса серебра, чем материалы старого типа.
Назад Физико-химические основы фотографии Продолжение