Фотоэмульсия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Фотоэмульсионный слой»)
Перейти к: навигация, поиск

Фотоэму́льсияколлоидная взвесь микрокристаллов галогенида серебра в фотографической желатине, образующая светочувстви́тельный слой современных желатиносеребяных фотоматериалов[1]. Кроме микрокристаллов галогенида эмульсия содержит и другие вспомогательные вещества: сенсибилизаторы, антисептики, стабилизаторы, пластификаторы и другие. Эмульсионные слои хромогенных фотоматериалов также содержат цветообразующие компоненты[2][3]. Фотографическая эмульсия наносится на стекло, целлулоидную пленку или бумагу в виде одного или нескольких слоёв.

Микрокристаллы галогенида серебра непроявленной фотоэмульсии (справа) и после проявления, под микроскопом

Производство фотоэмульсии[править | править вики-текст]

Процесс производства фотографической эмульсии состоит из следующих стадий: эмульсификации, физического созревания, удаления побочных продуктов и химического созревания[4]. Эмульсификация сводится к синтезу галогенидов серебра, например бромистого в результате реакции между раствором азотнокислого серебра и бромистого калия в разбухшей желатине. Таким же способом может быть получено йодистое или хлористое серебро при реакции с йодистым или хлористым калием[5]. Существуют два способа синтеза эмульсии: аммиачный и безаммиачный. Наибольшее распространение получил первый из них, при котором азотнокислое серебро сначала переводится в аммиакат серебра, а уже после этого в галогенид[6]. Полученный после эмульсификации галогенид серебра практически не обладает светочувствительностью[7]. Необходимые свойства полученная эмульсия приобретает в процессе дальнейших операций: первого и второго созреваний.

Физическое созревание[править | править вики-текст]

Физическое созревание заключается в выдерживании фотографической эмульсии при повышенной температуре в течение определённого времени. Обычно процесс проходит в специальных эмульсионно-варочных баках из хромоникелевой стали при 40—80 °C, занимая от 10 минут до часа[8]. За время созревания происходит непрерывное уменьшение числа микрокристаллов и увеличение их среднего размера, вызываемое растворением более мелких кристаллов и роста за их счёт более крупных[9]. Фотографическая желатина во время эмульсификации и первого созревания препятствует слипанию микрокристаллов галогенидов серебра и их выпадению на дно сосуда[10].

После завершения первого созревания следуют стадии студенения и промывки. При этом фотографическая эмульсия сначала студенится понижением температуры для прекращения созревания, а затем измельчается в продолговатые кусочки — «червяки», которые несколько часов промывают проточной водой[11]. Промывка нужна для удаления побочных веществ: аммиака, азотнокислого калия, избытка бромистого калия и других веществ, образовавшихся при эмульсификации. Вода, использующаяся для промывки, должна быть чистой и не иметь примесей, влияющих на фотографические свойства эмульсии[8].

У некоторых видов эмульсий для фотобумаг промывка исключается из производственного цикла.

Химическое созревание[править | править вики-текст]

После завершения промывки следует стадия второго, или химического, созревания. Для этого измельчённую эмульсию загружают в следующий эмульсионно-варочный аппарат, аналогичный первому, где она плавится и перемешивается[9]. Во время процесса на поверхности эмульсионных микрокристаллов, сформированных при первом созревании, происходят химические реакции. Они заключаются во взаимодействии бромистого серебра с примесями, содержащимися в желатине, в результате чего образуются примесные центры или центры созревания, которые состоят из ничтожно малых количеств металлического и сернистого серебра. Под влиянием температуры центры созревания постепенно перерастают в центры светочувствительности, наличие которых обусловливает светочувствительность[8].

В процессе химического созревания резко возрастают светочувствительность и контраст фотоэмульсии. Примерно через час процесс прекращают, поскольку его продолжение приводит к недопустимому возрастанию вуали[12]. Часто перед вторым созреванием в эмульсию добавляется незначительное количество золота, благодаря чему её светочувствительность возрастает от двух до четырёх раз, а также снижается зернистость. После завершения второго созревания эмульсия вновь студенится, повторно измельчается, а затем расфасовывается в специальные контейнеры из нержавеющей стали[13]. В таком виде готовая эмульсия хранится при температуре 4—6 °C до нанесения на подложку[14].

Полив[править | править вики-текст]

Процесс подготовки эмульсии к поливу заключается в её расплавлении до жидкого состояния, фильтрации и введения следующих веществ[15]:

  • Дубителей для придания светочувствительному слою большей прочности и температурной стойкости (обычно хромовые квасцы или уксуснокислый хром);
  • Пластификаторов — веществ, понижающих поверхностное натяжение эмульсии и облегчающие её полив (для этой цели применяется обычно глицерин);
  • Антисептиков — веществ, предохраняющих эмульсию от заражения бактериями и разложения (карболовая кислота, хлоркрезол и др.)
  • Оптических сенсибилизаторов — веществ, придающих эмульсии дополнительную светочувствительность к длинноволновым областям видимого спектра, или к невидимому инфракрасному излучению.

После достижения эмульсией заданных физико-химических и сенситометрических параметров, её с помощью поливочных машин наносят на соответствующую подложку и подвергают сушке при строго определённой температуре и влажности. Особое значение при сушке имеет воздух, который тщательно очищается от пыли. Нарушение режима сушки и её продолжительности может оказать очень сильное влияние на фотографические свойства эмульсии, а иногда вызвать её разрушение.

Состав и расходы фотоэмульсии[править | править вики-текст]

Готовая эмульсия содержит обычно по весу около 6 % сухой желатины и 4 % галоидного серебра. На каждый квадратный метр готовых чёрно-белых негативных фотоматериалов расходуется от 12 до 15 граммов, а позитивных — от 1,5 до 8 граммов серебра[12]. В 1 квадратном метре цветной многослойной фото- или киноплёнки содержится до 8 граммов серебра[16].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Е. А. Иофис. Глава I. Киноплёнка // Киноплёнки и их обработка / В. С. Богатова. — М.,: «Искусство», 1964. — С. 5—12. — 300 с.
  • Е. А. Иофис. Фотокинотехника. — М.: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 291. — 449 с. — 100 000 экз.
  • Ю. Побожий Как делается фотобумага (рус.) // «Наука и жизнь» : журнал. — 1979. — № 8. — С. 35—37. — ISSN 0028-1263.
  • В. В. Пуськов. Краткий фотографический справочник / И. Кацев. — М.: Госкиноиздат, 1952. — 423 с. — 50 000 экз.
  • А. В. Редько. Основы фотографических процессов. — 2-е изд.. — СПб.: «Лань», 1999. — 512 с. — (Учебники для ВУЗов. Специальная литература). — 3000 экз. — ISBN 5-8114-0146-9.
  • А. В. Редько. Основы чёрно-белых и цветных фотопроцессов / Н. Н. Жердецкая. — М.: «Искусство», 1990. — 256 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-210-00390-6.
  • Фомин А. В. Глава III. Фотографическая эмульсия // Общий курс фотографии / Т. П. Булдакова. — 3-е. — М.,: «Легпромбытиздат», 1987. — С. 62—75. — 256 с. — 50 000 экз.