1. Проявление

Проявление - усиление скрытого изображения, образовавшегося в фотоматериале при экспонировании, в результате чего получается видимое фотографическое изображение. Процесс проявления осуществляется в проявителях, представляющих собой водные многокомпонентные растворы. В состав проявителя входят проявляющие, сохраняющие, ускоряющие, и противовуалирующие вещества. В некоторые проявляющие растворы вводят специальные добавки, которые могут существенно изменить их свойства - это растворители галогенида серебра, смачиватели, дубители, активаторы процесса проявления и др.

Проявляющие вещества восстанавливают ионы серебра до металлического в экспонированных микрокристаллах галогенида серебра, образуя видимое изображение.

Наиболее широкое практическое применение находят органические проявляющие вещества: гидрохинон, метол, глицин, амидол, парафенилендиамин, фенидон и др.

Сохраняющие вещества предохраняют проявляющие вещества от окисления кислородом и поддерживают постоянство концентрации восстановленной формы проявителя. В качестве сохраняющих веществ чаще всего используют сульфит натрия, в некоторых случаях применяют метабисульфит щелочного металла, аскорбиновую кислоту, гидроксиламин.

Ускоряющие вещества повышают активность проявляющих веществ в проявителе. Ускорение процесса проявления достигается введением в проявитель углекислого натрия (соды) или углекислого калия (поташа), тетраборнокислого натрия (буры), метабората натрия, едких щелочей - едкого кали или едкого натра. Увеличение щелочности проявляющего раствора приводит к возрастанию концентрации активной формы проявляющего вещества и скорости проявления. Практически все проявляющие вещества проявляют только в щелочной среде. В кислой среде проявляющей способностью обладает лишь амидол.

Противовуалирующие вещества препятствуют появлению вуали. Наиболее широкое применение в качестве противовуалирующих веществ находят бромистый калий, йодистый калий, бензотриазол, 6-нитробензимидазол и др.

Растворители галогенидов, серебра (тиоцианаты и тиосульфаты калия и натрия) вводят в некоторые проявители с целью получения, мелкозернистого изображения,

Для более равномерного проявления в ряд проявителей добавляют Поверхностно-активные вещества (смачиватели).

В проявители для проявления при повышенной температуре часто добавляют вещества, уменьшающие набухаемость и увеличивающие механическую прочность фотографических слоев - сернокислый натрий, алюмокалиевые или хромокалиевые квасцы.

В случае проявления при низких температурах (ниже 0°С) в проявителе часть воды заменяют гликолем.

При использовании жесткой воды для приготовления проявителей в них вводят вещества, уменьшающие жесткость: трилон Б (комплексен III), трехзамещенный фосфат натрия или метафосфат натрия (гексаметафосфат).

Типы проявителей. В практике фотографии используется большой ассортимент проявляющих растворов для обработки различных фотоматериалов. Проявители различаются:

1) по их действию на фотографические свойства изображения - выравнивающие мелкозернистые, универсальные, контрастные и высококонтрастные;

2) по скорости проявления - медленные, нормальные, быстрые и сверхбыстрые.

Выравнивающие мелкозернистые проявители используют для получения малоконтрастного мелкозернистого негативного изображения с хорошей проработкой деталей в тенях. По своему составу они являются малоконцентрированными с малой буферной емкостью как по щелочи, так и по проявляющим веществам. Скорость проявления в выравнивающих проявителях низкая - это медленно работающие проявители, продолжительность проявления в которых достигает 14 - 18 мин при температуре 20°С.

Универсальные (нормальные) проявители применяют для проявления негативного и позитивного изображений. Дают нормальный контраст с хорошей градацией тонов и проработкой деталей в различно экспонированных участках изображения. Имеют высокую восстановительно-окислительную и кислотно-основную буферноеть, стабильны в работе. По скорости проявления универсальные проявители относятся к нормальным.

Время проявления в них составляет 4 - 8 мин при температуре 20°С.

Контрастные проявители предназначаются для получения контрастного штрихового изображения, т. е. без полутонов (чертеж, текст и, т. п.). Их применяют и для увеличения контраста полутоновых изображений при недостаточно контрастном освещении объекта съемки или при использовании малоконтрастного фотоматериала. Повышение контраста изображения при обработке в контрастных проявителях достигается тем, что проявляются в основном сильно экспонированные участки светочувствительного слоя, а мало экспонированные совсем не проявляются или в значительно меньшей степени. В связи с этим в очень контрастных полутоновых изображениях часть деталей объекта съемки теряется.

Контрастные проявители - активные растворы с высокой кислотно-основной буферной емкостью и щелочностью. В качестве проявляющего вещества в них чаще всего используют гидрохинон.

Продолжительность проявления позитивных материалов составляет 1,5 - 2,0 мин.

Чтобы получить очень высококонтрастное изображение с коэффициентом контрастности 6,0 и более, применяют специальные высококонтрастные проявители, в которых используют эффект инерционного проявления.

При необходимости быстрого (оперативного) получения фотографического изображения применяют быстрые проявители. Получаемое в них изображение по своим характеристикам и качеству не уступает изображению, проявленному в универсальных проявителях.

Быстрые проявители - активные, концентрированные, сильно щелочные. Продолжительность проявления при температуре 20 - 45°С составляет 10 - 120 с в зависимости от типа фотоматериала и условий экспонирования.

В некоторых областях науки и техники требуется получение фотографического изображения в течение нескольких секунд после съемки. Такие высокие скорости проявления изображения достигаются при обработке специальных сильнозадубленных фотоматериалов в сверхбыстрых проявителях при высоких температурах - 60 - 80°С. Эти проявители имеют высокие концентрации проявляющих веществ и щелочи.

Необходимо помнить, что для проявления при высоких температурах следует использовать задубленные фотоматериалы, и в связи с высокой критичностью скоростных процессов (т. е. большой чувствительностью их к различным факторам) нужно точно соблюдать температурные и временные режимы проявления.

Проявляющие растворы помимо их действия на фотографические свойства и скорость образования видимого изображения характеризуются истощаемостью.

Истощаемость проявляющего раствора - изменение его свойств в процессе обработки в нем фотоматериала. Истощение проявителя происходит вследствие расхода проявляющего вещества на основной процесс восстановления серебра изображения и окисление кислородом, понижения щелочности и накопления галогёнидов в растворе, тормозящих проявление. В результате истощения проявителя увеличивается продолжительность обработки и ухудшается воспроизведение темных деталей объекта съемки в изображении.

По влиянию на степень чувствительности обрабатываемых фотоматериалов проявляющие растворы делятся на стандартные, воспроизводящие заводской показатель светочувствительности; повышающие этот показатель или понижающие его.

По влиянию на зернистость и разрешающую способность фотоматериалов проявляющие растворы бывают нормальные, мелкозернистые и крупнозернистые.

Перечисленные свойства проявляющих растворов зависят от их состава и технологии обработки фотоматериалов. Состав проявляющих растворов определяется рецептами, по которым растворы приготовляют.

Стандартные рецепты проявляющих растворов установлены ГОСТ или другими подобными стандартами. Специальные рецепты проявляющих растворов имеют в своем составе вещества, которые помогают достичь особых свойств фотоматериалов при их обработке.

Технология обработки фотоматериалов обусловливается режимами, процесса: объемом раствора, его температурой, видом воздействия раствора на светочувствительный слой и продолжительностью проявления.

По объему раствор должен обеспечить обработку определенного количества фотоматериала, не изменив своих свойств.

Температура раствора оказывает весьма существенное влияние на скорость процесса проявления. Чем выше температура раствора, тем сильнее его действие. При понижении температуры раствора его действие замедляется. Разные проявители не одинаково реагируют на температуру. Стандартной температурой проявляющих растворов принято считать 20°С. В тех случаях, когда обработка фотоматериалов должна происходить при другой температуре, ее указывают в рецепте проявителя или процесса. Отклонения температуры раствора от предусмотренной режимом обработки должны быть тем меньше, чем быстрее идет процесс проявления.

Проявление черно-белых фотоматериалов. Процесс проявления зависит от состава проявителя и характера воздействия раствора на светочувствительный слой фотоматериала. Чтобы проявление протекало энергично и равномерно во всем эмульсионном слое, фотоматериал должен находиться в движении и раствор нужно перемешивать.

Существуют способы проявления, при которых растворы и фотоматериал во время обработки находятся в покое. При таком способе обработки на эмульсионный слои действует в основном лишь тот раствор, который проник в него.

На этом принципе построены способы выравнивающего и голодного проявления.

Выравнивающее проявление характеризуется небольшим содержанием проявляющих и ускоряющих веществ. При обработке в выравнивающем проявителе без перемешивания в первую очередь проявляются сильноэкспонированные участки светочувствительного слоя - яркие детали объекта съемки. В этих участках концентрация проявляющего вещества и щелочность раствора резко падают, и процесс проявления быстро замедляется. В это же время малоэкспонированные участки фотографического слоя - темные детали - продолжают проявляться, так как здесь нет такого резкого падения концентрации проявляющих веществ и щелочи.

Так, процесс проявления, начавшийся в сильноэкспонированных участках светочувствительного слоя (яркие детали), быстро замедляется, а проявление слабоэкспонированных участков (темные детали) продолжается, что приводит к выравниванию оптических плотностей разно экспонированных участков изображения. В результате достигаются высокая чувствительность при низких значениях контрастности и увеличение полезного интервала экспозиций. Выравнивающие проявители часто называют мелкозернистыми, так как они позволяют получать малоконтрастное мелкозернистое изображение с хорошей проработкой деталей.

Голодное проявление - разновидность выравнивающего и тоже обусловлено недостаточностью (голодом) проявляющего вещества в светочувствительном слое для полного проявления сильно экспонированных участков. Голодное проявление может быть осуществлено различными способами: чередующимися операциями проявления и промывки, двухванным проявлением (сначала в растворе проявляющих веществ, а затем в растворе щелочи), нанесением тонкого слоя проявителя на фотослой, прикатыванием пропитанного в проявителе светочувствительного слоя к инертной поверхности.

При двухрастворном проявлении фотоматериал первоначально обрабатывают в растворе, содержащем проявляющие, сохраняющие и некоторые вспомогательные вещества (без ускоряющих веществ - щелочей), а затем (без водной промывки) в растворе, содержащем ускоряющие вещества - щелочи. Достоинства этого способа: стабильность действия, длительная сохраняемость растворов, большая экономичность и почти полное исключение перепроявления фотоматериала. Процесс при двухрастворной обработке складывается из двух операций: в первом растворе лишь намечается проявление скрытого изображения, во втором - проявление заканчивается.

Наибольшее выравнивающее действие оказывает обработка фотоматериала с прикатыванием его эмульсионным слоем к инертной поверхности. По этому способу экспонированный фотоматериал сначала пропитывают в проявляющем растворе до появления первых следов изображения, затем прикатывают эмульсионным слоем к гладкой поверхности, например к листу плексигласа или стекла. В прикатанном виде фотоматериал выдерживают не менее 20 мин, в течение которых происходит полное проявление изображения.

Таким образом, проявляющий раствор в эмульсионном слое истощается в зависимости от степени экспозиции детали объекта съемки. В результате такого проявления значительно повышается чувствительность, снижается контрастность изображения и наилучшим образом выявляются темные детали объекта съемки. Данный способ проявления применяется для фотоматериалов, на которые сняты особоконтрастные объекты, а надо получить мелкозернистое изображение с хорошей проработкой деталей в тенях.

Фотографические свойства изображения в большой степени зависят не только от состава проявителя и способа обработки. Значительное влияние на них оказывает продолжительность проявления. В процессе проявления чувствительность и контрастность растут до максимальных значений, затем начинают уменьшаться, в то время как оптическая плотность вуали непрерывно возрастает. При длительном проявлении чувствительность и контрастность уменьшаются из-за чрезмерного роста плотности вуали. Так как при длительном проявлении оптическая плотность вуали и плотность деталей изображения, получивших малые экспозиции, становятся одинаковыми, темные детали изображения не различаются (теряются на фоне вуали). Это равносильно потере чувствительности и контрастности.

Значительное влияние на скорость проявления и фотографические свойства изображения оказывает температура. При повышении температуры чувствительность и контрастность изображения в начале растут до определенных значений, а затем, в связи с чрезмерным ростом вуали, уменьшаются. Оптическая плотность вуали при низких температурах растет медленно, резко возрастая при высоких температурах.

С повышением температуры скорость проявления увеличивается примерно в 1,5 - 2,5 раза на каждые 10°С в зависимости от состава проявителя и типа фотоматериала.

Чтобы уменьшить продолжительность и упростить процесс химико-фотографической обработки фотоматериала, часто совмещают проявление, промежуточную промывку (стоп-ванну) и фиксирование в одной стадии - одновременного проявления и фиксирования.

К достоинствам этого процесса относятся малая зависимость фотографических свойств от температуры и интенсивности перемешивания раствора, автоматическое окончание процесса, т. е. невозможность перепроявления изображения. Недостатками одновременного проявления и фиксирования является снижение чувствительности и контраста изображения, повышение плотности вуали и низкая сохраняемость однованных растворов в процессе работы. Состав раствора и режимы обработки в проявляющее фиксирующем растворе в большей степени, чем яри обычных процессах, зависят от свойств фотоматериалов. Поэтому состав раствора и режимы обработки подбирают для каждого конкретного фотоматериала.

Отечественная химико-фотографическая промышленность выпускает кинофотоматериалы с нормированными фотографическими свойствами - чувствительностью и контрастностью, которые достигаются в стандартных проявляющих растворах за время, указанное на упаковке фотоматериала при 20°С.

Фотографические свойства кинофотоматериалов, состав проявляющих растворов и режимы обработки определяются ГОСТ.

В тех случаях, когда применяют нестандартные проявляющие растворы или фотоматериалы с неизвестными свойствами, продолжительность обработки следует определять по пробам испытуемого фотоматериала в используемом проявителе.

Проявление цветных фотоматериалов отличается от черно-белых тем, что скрытое изображение, образовавшееся в каждом из трех эмульсионных слоев, переводится в видимое изображение, состоящее из металлического серебра и красителей. При дальнейшей обработке металлическое серебро растворяется, и в слоях остается только краситель, образующий цветное фотографическое изображение.

Цветные проявляющие растворы по составу подобны проявителям для черно-белых фотоматериалов. Однако проявляющие вещества для цветного проявления по своей природе и свойствам отличаются от черно-белых проявляющих веществ. В качестве цветных проявляющих веществ в основном используются диэтилпарафенилендиаминсульфат, известный под торговым названием ЦПВ-1, или Т-СС и этилоксиэтилпарафенилендиаминсульфат - ЦПВ-2 или Т-32.

Следует помнить, что цветные проявляющие вещества токсичны и при длительном воздействии на кожу человека вызывают трудноизлечивающееся раздражение кожи - экзему.

Поэтому при приготовлении раствора и работе с цветным проявителем необходимо соблюдать меры предосторожности, работать в резиновых перчатках, а при попадании цветного проявителя на кожу тщательно смыть его обильным количеством воды.

Процесс цветного проявления протекает в несколько стадий. Вначале проявляющее вещество восстанавливает серебро изображения из экспонированных микрокристаллов галоидного серебра, а проявляющее вещество окисляется. Затем образовавшаяся окисленная форма проявляющего вещества реагирует с цветной компонентой, находящейся в эмульсионном слое, и образует краситель в экспонированных участках фотографических слоев. После проявления в эмульсионных слоях экспонированного цветного негативного фотоматериала остаются красители: в верхнем слое - желтый, в среднем - пурпурный и в нижнем - голубой.

Следовательно, к процессам, имеющим место при проявлении черно-белого изображения, добавляется процесс, при котором в каждом из трех эмульсионных слоев фотоматериала образуются три цветоделенных изображения. Эти изображения должны быть одинаковыми (сбалансированными) по контрастности, а для цветных обращаемых фотоматериалов - и по плотности.

Балансирование цветоделенных изображений в слоях цветных фотоматериалов в большой степени зависит от процесса проявления. Заводы-изготовители подбирают для обработки цветных фотоматериалов такой технологический процесс, который обеспечивает наилучшее балансирование цветоделенных изображений. Поэтому указанные заводом-изготовителем рецепты проявляющих растворов и режимы обработки должны строго соблюдаться.