2.1.1. Образование черно-белого изображения

2.1.1.1. Механизм образования изображения в черно-белой фотографии

Механизм образования черно-белого изображения в упрощенном, однако достаточном для понимания основных процессов фотографии виде можно представить следующим образом.

Галогениды серебра представляет собой кристаллические вещества. Каждый микрокристалл имеет внутреннюю структуру в виде кубической решетки и состоит из чередующихся ионов серебра, заряженных положительно, и галогенид-ионов, заряженных отрицательно.

Как правило, у каждого микрокристалла имеются дефекты кристаллической решетки: трещины, сдвиги, микровкрапления (например, металлического серебра, сульфида серебра), которые являются основой при формировании центров светочувствительности. Квант света срывает электрон с галогенид-иона, в результате чего образуются свободный электрон и атом галогена, который выходит на поверхность микрокристалла. Освобожденный электрон передвигается внутри кристалла до встречи с центром чувствительности, где он присоединяется к иону серебра, превращая его в атом серебра. По мере действия света на центре чувствительности образуется все больше атомов серебра - возникает центр скрытого изображения (или центр проявления).

При погружении фотоматериала в специальные растворы - проявители металлическое серебро центра скрытого изображения становится катализатором, который обеспечивает протекание реакции проявляющего вещества с галогенидом серебра. Образующееся в ходе реакции серебро, в свою очередь, ускоряет, этот процесс, и начавшаяся реакция протекает по автокаталитическому закону, т. е. с непрерывно возрастающей скоростью до тех пор, пока весь микрокристалл не восстановится до металлического серебра.

Такая реакция, получившая название химическое проявление, повсеместно используется при работе с галогенидосеребряными фотоматериалами. Если свет не воздействовал на кристалл галогенида серебра, то в нем не образуется центра скрытого изображения и при проявлении кристалл остается без изменения.

2.1.1.2. Черно-белый негативно-позитивный процесс

Рассмотрим схему образования черно-белого фотографического изображения при негативно-позитивном процессе. Отраженный или испускаемый объектом съемки свет, пройдя через объектив фотоаппарата, образует в плоскости светочувствительного слоя оптическое изображение. Чем выше яркость участка объекта съемки, тем больше света будет воздействовать на соответствующем участке оптического изображения и тем на большем количестве кристаллов галогенида серебра образуется центр скрытого изображения. При проявлении засвеченные кристаллы галогенида серебра превращаются в кристаллы металлического серебра, а незасвеченные будут удалены из фотоматериала при фиксировании и промывке. В результате на участке негатива, соответствующем светлому участку объекта, образуется непрозрачное металлическое серебро (почернение), а участки, соответствующие темным местам объекта, будут прозрачны. Таким образом, будет получено негативное фотографическое изображение - светлому участку объекта соответствует темный участок изображения и наоборот.

При печати реализуется та же схема, только "объектом съемки" в этом случае является негатив. В результате получается негативное изображение негатива - позитивное фотографическое изображение (репродукция), в котором яркости распределены так же, как у объекта съемки.

2.1.1.3. Черно-белый процесс с обращением

В настоящее время для получения цветного и черно-белого обращенного изображения используются различные схемы. Наибольшее распространение имеют фотоматериалы, в которых обращенное изображение получается за счет использования того галогенида серебра, который остался в слое после формирования негативного изображения.

Поскольку при проявлении на каждом участке фотоматериала часть галогенида серебра превращается в металлическое серебро в количестве пропорциональном действию света, то количество оставшегося неизменным галогенида серебра обратно пропорционально действию света. Если удалить из фотоматериала металлическое серебро, образовавшееся при первом проявлении, а оставшийся галогенид серебра перевести в металлическое серебро, то его количество также будет обратно пропорционально действию света. Это означает, что чем интенсивнее действие света, тем меньше металлического серебра (вторичного) и следовательно, меньше оптическая плотность. Таким образом, светлому участку объекта съемки будет соответствовать светлый участок изображения и наоборот, т. е. будет получено позитивное изображение (обращенное).

Описанная схема получения черно-белого обращенного изображения реализуется следующим образом: экспонирование; первое проявление - образование негативного изображения; отбеливание - перевод металлического серебра негативного изображения в комплексные соли; засветка галогенида серебра, оставшегося после первого проявления; второе проявление - восстановление засвеченного галогенида серебра до металлического серебра с образованием позитивного изображения; фиксирование и окончательная промывка - удаление солей серебра, образовавшихся при отбеливании, и остатков галогенида серебра.