Проявление фотографического изображения

ПРОЯВЛЕНИЕ ФОТОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, процесс превращения скрытого фотографич. изображения, полученного в светочувствит. слое фотографич. материала под действием света или др. излучения, в видимое. Различают т. наз. хим. и физ. проявление.

Наиб. распространен в совр. фотографии процесс хим. проявления, при к-ром фотоматериалы обрабатывают проявителем, способным восстанавливать AgHal эмульсионного слоя до металлич. Ag, образующего видимое изображение. Такой процесс проявления галогеносеребряных материалов в общем виде можно записать ур-нием: AgHal + + Red^-:Ag + Наl^- + oxRed, где Red^- -восстановитель (проявляющее в-во), oxRed-продукт окисления проявляющего в-ва.

Процесс проявления характеризуется избират. действием проявителя: в освещенных участках эмульсионного слоя серебра восстанавливается больше, чем в неосвещенных. Это объясняется тем, что восстановление AgHal значительно ускоряется в присут. атомарного Ag, существующего в т. наз. центрах скрытого изображения и служащего катализатором в р-ции проявления. В этих центрах начинается процесс восстановления AgHal и образование видимого изображения. Степень почернения изображения, характеризующая его оптич. плотность, приблизительно пропорциональна массе Ag, выделившегося на единице пов-сти светочувствительного слоя.

При проявлении цветных фотоматериалов происходит одновременное восстановление AgHal до металлич. Ag и получение изображения из красителей (см. Фотография цветная). Экспонированные микрокристаллы AgHal реагируют с проявляющим в-вом-обычно производными n-фенилен-диамина-с образованием металлич. Ag и продукта окисления проявляющего в-ва-катиона хинондиимина. Окрашенное изображение получается в результате взаимод. продукта окисления с цветообразующими компонентами-бесцв. орг. соед. с активной меткленовой или метановой группой, находящимися в фотографич. слое или (реже) в проявляющем р-ре, напр.:

4AgHal + RR'NC₆H₄NH₂ + H₂C(COC₆H₄R'')CONHC₆H₄R': : :4Ag + RR'NC₆H₄N=C(COC₆H₄R:)CONHC₆H₄R': + 4HHal

Образующиеся красители осаждаются на тех участках изображения, на к-рых есть металлич. Ag; при этом полученное цветное изображение оказывается совмещенным с черно-белым. При дальнейшей обработке (отбеливание, фиксирование) металлич. Ag переводится в р-римое соед., удаляемое при промывке, и в эмульсионном слое остается изображение из красителя.

Различают негативные, позитивные и универсальные проявители, проявители для обработки обращаемых черно-белых и цветных фотоматериалов.

Основу всех проявителей составляют проявляющие, ускоряющие, сохраняющие (предохраняющие) в-ва и р-ри-тель (вода, реже спирт). Кроме того, в состав проявителя входит противовуалирующее в-во, а также ряд др. компонентов (смачиватель, дубитель и т.п.).

Наиб. применение в качестве проявляющих в-в находят орг. соед. ароматич. ряда. Среди них наиб. проявляющей способностью обладают соед., содержащие по меньшей мере две активные группы (ОН, NH₂ и др.) в пара- или орто-положениях, напр, гидрохинон, пирокатехин, л-ами-нофенол, метол (сульфат N-метил-n-аминофенола), глицин (n-гидроксифениламиноуксусная к-та), n-фенилендиамин и др. Наличие трех или более активных групп в молекулах ароматич. соединений значительно усиливает их проявляющую способность, как, напр., в случае пирогаллола и амидола (гидрохлорид 2,4-диаминофенола).

Замещение атома Н в группе NH₂ молекулы электронодо-норным заместителем усиливает, а электроноакцепторным ослабляет проявляющую способность в-ва; замещение атома Н в группе ОН уничтожает ее.

Среди проявляющих в-в др. классов используют фенидон (1-фенил-З-оксопиразолидин) и его производные, аскорбиновую к-ту, гидроксиаминопиридины и др. Первые применяются обычно в сочетании с гидрохиноном и выполняют ф-ции переносчиков электронов от гидрохинона в центры скрытого изображения.

Проявители для цветных фотоматериалов по составу близки к проявителям для черно-белых. В качестве проявляющих в-в применяют в осн. несимметричные производные л-фенилендиамина - сульфат Н,N-диэтил-n-фенилендиамина NH₂C₆H₄N(C₂H₅)₂xH₂SO₄, сульфат N-гидроксиэтил-N-этил-n-фенилендиамина NH₂C₆H₄N(C₂H₅)(C₂H₄OH)x xH₂SO₄, сульфат N-гидроксиэтил-N-этил-n-толуиленди-амина NH₂(CH₃)C₆H₃N(C₂H₅)(C₂H₄OH)·H₂SO₄ и др.

В качестве цветообразующего компонента используют в-ва, образующие желтый (в синечувствит. слое), пурпурный (в красночувствит. слое) и голубой (в зеленочувствит. слое) красители. Цвет образующегося в результате проявления красителя определяется строением в-ва, входящего в состав цветообразующего компонента; так, напр., желтые красители образуются из производных анилидов ацето- или бензо-илуксусной к-ты, голубые-из производных амида или ани-лида гидроксинафтойной к-ты, пурпурные-из производных 5-пиразолона.

Скорость проявления фотографического изображения обычно возрастает с увеличением рН р-ра проявителя, что обусловлено увеличением концентрации активной формы проявляющего в-ва при смещении кислотно-основного равновесия, напр.;

Поэтому в проявитель, как правило, вводят ускоряющие в-ва-соли, создающие в р-ре щелочную среду (Na₂CO₃, К₂СО₃, Na₂B₄O₇, Na₃PO₄) или (реже) щелочь. Проявители, содержащие щелочь, обычно имеют рН 12-13, содержащие Na₂CO₃ или К₂СО₃,-10-11, Na₂B₄O₇ или Na₃PO₄,-8-9. Последние соли создают незначит. щелочность р-ра, обеспечивают его большую буферную емкость и тем самым поддерживают постоянную скорость проявления в течение длительного времени.

Сохраняющие в-ва вводят в проявитель для замедления окисления проявляющего в-ва кислородом воздуха. При их отсутствии проявитель быстро окисляется и становится непригодным для использования (коричневое окрашивание). В качестве сохраняющего в-ва обычно используют Na₂SO₃, реже-Nа₂S₂О₅. Кроме того, эти в-ва участвуют в процессе проявления, поддерживая активность проявителя. Так, в присут. Na₂SO₃ хинон, образующийся при окислении гидрохинона проявителя, превращ. в моносульфопроизвод-ное гидрохинона, способное восстановить еще два атома Ag. Суммарный процесс проявления м. б. представлен р-цией:

Образующийся в результате р-ции дисульфохинон проявляющей активностью не обладает.

Противовуалирующие (антивуалирующие) в-ва вводятся в р-р проявителя для предотвращения почернения или окрашенного потемнения светочувствит. слоя-фотографич. вуали. При введении этих в-в замедляется скорость проявления, увеличивается контрастность изображения, уменьшается светочувствительность фотоматериала. В качестве антивуалирующих в-в обычно применяют КВг, бензотриазол, бензимидазол, 6-нитробензимидазол, 1-фе-нил-5-меркаптотетразол и др.

Типовой универсальный проявитель общего назначения имеет след. состав (моль/л): проявляющее в-во (0,05-0,1), Na₂CO₃ или К₂СО₃ (0,2-0,3), Na₂SO₃ (0,2-0,5), КВг (0,014-0,04). Расход ингредиентов в процессе проявления приводит к постепенному падению активности проявляющего р-ра (истощение проявителя).

Помимо универсальных проявителей различают выравнивающие (мелкозернистые), контрастные и сверхконтрастные, быстрые и сверхбыстрые проявители. Выравнивающие проявители в качестве проявляющего в-ва обычно содержат метол или смесь гидрохинона с метолом; для их состава характерно большое содержание Na₂SO₃ (0,8-1,0 моль/л) и рН 8-9. "Выравнивающее" действие проявителя заключается в том, что при проявлении до небольшой контрастности они хорошо прорабатывают сильно и слабо экспонированные участки фотослоя.

В контрастных и сверхконтрастных (рН 11-12) проявителях используют проявляющее в-во, характеризуемое длительным индукц. периодом и высокой скоростью проявления, как правило, гидрохинон. Для быстрых и сверхбыстрых проявителей характерна высокая концентрация проявляющих в-в (0,3-0,4 моль/л) и др. составных частей проявителя, а также рН 12-13; проявление в этих р-рах проводится, как правило, при высоких т-рах.

При физ. проявлении видимое изображение строится из металлич. Ag или др. металла (Сu, Ni), осаждающегося на центрах скрытого изображения из их солей, входящих в состав проявителя. Физ. проявление может осуществляться при обработке фотоматериалов непосредственно после экспонирования или после фиксирования (без проявления). Такое проявление находит применение при регистрации следов заряженных частиц, обработке материалов с малым содержанием Ag и др.

Качество проявленного фотографич. изображения в значит. степени зависит не только от состава проявляющего р-ра, но и от условий проведения проявления фотографического изображения (т-ра р-ра, перемешивание и др.). Стандартная т-ра проявления фотографического изображения 20 °С; увеличение т-ры приводит к повышению скорости проявления, но способствует увеличению фотографич. вуали; при понижении т-ры до 17-18°С процесс проявления существенно замедляется, при 10-11 °С- практически не происходит. Существ. влияние на ход проявления фотографического изображения оказывает также интенсивность перемешивания р-ра: при более интенсивном перемешивании скорость проявления значительно возрастает. Выбор оптимальной продолжительности обработки в данном проявителе проводится, как правило, пробным проявлением.

Проявление фотографического изображения обычно ведут в одном или (реже) последовательно в двух проявителях. Проявление осуществляют в кюветах, бачках, вертикальных баках или проявочных машинах непрерывного действия.

Лит.: Кириллов Н. И.. Основы процессов обработки кинофотоматериалов, М., 1977; Джеймс Т., Теория фотографического процесса, пер. с англ., Л., 1980; Чибисов К. В., Общая фотография, М., 1984; Шеберстов В. И., Уарова Р. М., Шашлов Б. А., "Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии", 1985, т. 30, № 1, с. 68-79; Журба Ю. И., Краткий справочник по фотографическим процессам и материалам, 4 изд., М., 1991.

В. И. Шеберстов.