химический каталог




ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ (серебряная фотография, галогеносеребряная фотография), совокупность способов и процессов получения изображения объектов на галогеносе-ребряных регистрирующих материалах. Используется для получения отдельного кадра неподвижного объекта на фотопленке (фотосъемка) или ряда последоват. кадров с изображением объекта в различные фазах движения на кинопленке (киносъемка).

Осуществляется воздействием на регистрирующий слой фотографических материалов пучка видимого света, УФ, ИК, рентгеновского или электронного излучения (экспонирование) с получением негативного или позитивного изображения объектов съемки в различные масштабах.

Различают так называемой классические и нетрадиционные процессы ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ ч.-б. (далее ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ). К первым относят процессы с прояв лением и закреплением изображения мокрой обработкой фотоматериалов (см. Химико-фотографическая обработка фотоматериалов), ко вторым - процессы с термодинамически проявлением изображения (например, так называемой процесс dry silver) или диффузионной обработкой фотоматериалов, напр, процесс типа "поляроид" (см. Репрография). В обоих случаях изображение объектов съемки может быть негативным или позитивным.

Фотографич. процесс на галогеносеребряных материалах состоит из двух стадий: 1) экспонирование галогеносеребря-ного слоя для получения скрытого изображения из фотоли-тически восстановленных атомов Ag; 2) химический-фотографич. обработка фотоматериала для визуализации скрытого изображения, включающая проявление изображения и закрепление проявленного изображения; полученное фотографич. изображение обычно считывают невооруженным глазом или с помощью оптический приборов и электронно-оптический преобразователей.

По назначению различают любительскую, профессиональную, техн., для научных и спец. целей и объемную ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ

Любительская и профессиональная ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ используется для воспроизведения изображения людей, отображения движущихся и неподвижных предметов (в том числе натуральных объектов), техническая - для воспроизведения (копирования и размножения) штриховых оригиналов в натуральную и заданную величину или со значительной уменьшением, а также для получения фотоформ в полиграфии. ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ для научных целей применяют в астрономии (астрофотография, спектрофотография, фотографич. фотометрия), при исследовании строения вещества (ядерная ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ, электронография, нейтронография, протонография, рентгенография, электронная микроскопия) и астрофизических исследованиях (космич. ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ); ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ для спец. целей- для диагностики (медицинская, судебная), при регистрации быстро и медленно протекающих процессов (замедленная и ускоренная съемка), аэрофотосъемки (аэрофотография). С помощью объемной ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ воспроизводят трехмерное изображение с использованием обычных фотоматериалов и фотокамер с двумя объективами (стереоскопии. ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ), растрированных галогеносеребряных материалов (растровая стереоскопии. ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ) или голографич. светочувствительный материалов при двухлучевом экспонировании (голография). Вид ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ характеризуется определенным типом применяемого фотографич. материала, аппаратурой и способом съемки, дополнительной обработкой и методом считывания изображения (табл. 1).

T а б л. 1.- ВИДЫ ФОТОГРАФИИ И УСЛОВИЯ ИХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид фотографии

Тип фотоматериала

Химико-фотогр афич. обработка

Аппаратура

Условия съемки

Любительская и профессиональная

Негативные и позитивные пленки и фотобумаги

Многорастворная ускоренная, термодинамически, диффузионная

Фото- и кинокамеры общего назначения

При естеств. и искусств. освещении

Техническая

То же

Многорастворная ускоренная

Фото- и репродукционные аппараты

При искусств. освещении

Медицинская

Негативные пленки и пластинки

То же

С применением спец. съемочных устройств и светофильтров

При искусств. освещении, в ИК и УФ лучах

Рентгеновская

Негативные высокочувствительный, высокоразрешающие пленки и пластинки

Многорастворная ускоренная

Камера с люминесцентным усиливающим экраном

В рентгеновских лучах со считыванием электронно-оптический преобразователями

Судебная

То же

То же


Камеры со спец. объективами и светофильтрами

В видимой, ИК и УФ областях спектра, с изменением угла фотографирования

Астрофотография

Негативные высокочувствительный, сенсибилизир. к УФ и ИК зонам спектра пленки и пластинки

Многорастворная

С применением электронной оптики

С использованием комбинированных светофильтров

Космическая

Негативные высокочувствительный, высокоразрешающне пленки и пластинки

Многорастворная с замкнутым циклом

Камера для синхронного многоканального фотографирования. Для считывания - интеграторы

Спектрозональная съемка

Микрофотография

Негативные пленки и пластинки с высоким разрешением

Многорастворная или ускоренная

Камеры, агрегатированные с микроскопом

В проходящем и отраженном свете; спектрозональная

Электронная микрофотография

То же

То же

С применением электронной оптики

С применением реплик

Фотографирование быстро и медленно протекающих процессов

Негативные фото- и кинопленки

То же

С использованием электрон-но-оптический преобразователей

При естеств. и искусств. освещении

Стереоскопическая

Негативные пленки

То же

Двухобъективные фотокамеры. Для считывания - стереоскопы

То же

Растровая

Негативные (в т.ч. растриро-ванные) пленки и пластинки

Многорастворная

Фотокамеры общего назначе-

Через растр или слой микро-линз

Голографическая

Толстослойные пластинки с мелкозернистой эмульсией

Многорастворная голографическая

C применением лазеров

Двухлучевая при съемке и считывании изображения

Ядерная

Пластинки с ядерной эмульсией

Многорастворная

Камеры, агрегатированные с приборами для физических исследований

Облучение быстрыми частицами

В ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ при экспонировании на светочувствительный слой материала проецируют электромагн. (например, световое) излучение, отраженное от непрозрачного объекта съемки (собственно ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ) или прошедшее сквозь прозрачный объект (фотопечать). Свет, попадая на микрокристаллы AgHal, взаимодействие с ионами Hal-, в результате чего образуются свободный электрон и нейтральный атом галогена. Свободная электроны перемещаются в пределах микрокристалла до тех пор, пока не захватываются "ловушками" - дефектами кристаллич. решетки или посторонними включениями (ионами, атомами, молекулами), находящимися внутри или на поверхности микрокристалла и называют центрами светочувствительности. Обычный (нормальный) центр способен захватывать электроны только из микрокристаллов AgHal, крупный, кроме того,- из проявителя или др. обрабатывающих растворов без предварит. экспонирования, т.е. он является потенциальным центром образования вуали.

Ионы Ag+, расположенные вблизи центров светочувствительности, притягиваются к ним и восстанавливаются до нейтральных атомов. В результате вокруг ловушки образуется группа атомов Ag, формирующая элемент скрытого изображения. Процесс формирования центров скрытого изображения представляет собой многократное повторение описанных выше элементарных актов образования элек трона из иона Hal и захвата его Ag+. Для образования центра скрытого изображения микрокристалл AgHal должен поглотить минимум 4 кванта света, в среднем - 10-20 и более квантов.

В зависимости от числа атомов Ag, находящихся в центрах скрытого изображения, последние подразделяются на неустойчивые (самораспадающиеся), устойчивые (субцентры) и центры, способные в дальнейшем проявляться (центры проявления).

При фотографич. проявлении происходит перенос электронов от восстановителя, входящего в состав проявляющего раствора, к центрам проявления. Последние обычно содержат такое количество атомов Ag, которое достаточно для каталитических ускорения реакции восстановления AgHal до Ag0 (см. Проявление фотографического изображения). Из-за каталитических действия Ag0 участки фотографич. слоя, получившие большую экспозицию, проявляются быстрее, чем менее экспонированные участки.

О закреплении визуализированного проявлением скрытого изображения см. Фиксирование фотографического изображения.

Фотографич. процессы оценивают, используя сенситометемпературич. (светочувствительность, спектральная чувствительность, оптический плотность, контрастность, фотографич. широта) и структурнорезкостным (разрешающая способность, резкость, гранулярность, частотно-контрастная характеристика) параметры фотоматериалов (см. Фотографические материалы и табл. 2). Кроме свойств фотоматериала и условий их обработки необходимо учитывать также и некоторые так называемой фотографич. и температурные эффекты. К первым относят соляризацию, явление невзаимозаместимости экспозиции и выдержки и влияние выдержки на скорость проявления, ко вторым -разрушение скрытого изображения при воздействии теплового излучения или длительного хранении экспонир. материала.

Табл. 2. - ТРЕБОВАНИЯ К ХАРАКТЕРИСТИКАМ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ СЛОЕВ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ФОТОГРАФИИ

Вид фотографии

Светочувствительность, см2/Дж

Разрешающая способность, мм-1

Зона спектральной чувствительности, нм

Любительская и профессиональная

107-108

80-250

300-700

Астрофотография, спектрофотогра-фия

107-108

100-200

200-1100

Аэрофотография , космич. фотогра-фия

108-109

80-600

400-900

Техн. фотография

104-106

50-200

300-700

Голография

103-106

до 5000

300-1100

Соляризация - снижение оптический плотности изображения при экспозиции (плотности энергии оптический излучении), превышающей некоторое критической значение. При чрезмерно больших экспозициях фотолиз AgHal продолжается и после образования центров скрытого изображения с выделением избыточного количества Ag и газообразного галогена. Желатин, примыкающий в слое фотографич. эмульсии к поверхности микрокристалла, не поглощает всего количества галогена; его избыток взаимодействие с Ag, вновь образуя галогенид, который препятствует контакту проявителя с центрами скрытого изображения. В результате этого плотность оптический изображения и, следовательно, светочувствительность снижаются.

Явление невзаимозаместимости- отклонение от закона взаимозаместимости Бунзена - Роско, согласно которому общая экспозиция H=Et = const, где E - освещенность, t - выдержка. В ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ этот закон соблюдается только при малых выдержках (до 50-100 мкс) и комнатной температуре. При увеличении выдержки до несколько секунд светочувствительность растет, при дальнейшем увеличении - убывает. Причины отклонения от закона связаны с особенностями механизма образования скрытого изображения: время рекомбинации электрона с подвижными ионами Ag+ составляет при комнат ной температуре около 10 -5 с, и образование атомов или групп атомов Ag происходит уже после прекращения экспонирования; поэтому при более коротких выдержках рекомбинации не происходит и, следовательно, чувствительность не зависит от выдержки, меньшей 10-5 с.

При увеличении выдержки рекомбинация частично происходит до окончания экспонирования, в результате чего рост центров скрытого изображения происходит преимущественно на поверхности микрокристаллов и в относительно небольшом числе мест, т. е. образуются крупные центры, обладающие значительной каталитических действием по отношению к восстановлению серебра проявителем, что приводит к увеличению светочувствительности.

При дальнейшем увеличении вьщержки скорость образования свободный электронов за счет фотоэффекта уменьшается, отдельные акты поглощения квантов (при той же экспозиции) становятся более редкими, хотя общее число квантов не изменяется. При этом одиночные атомы Ag превращаются в ион Ag+ и свободный электрон еще до того, как образуется следующей электрон и возникнет возможность роста центра светочувствительности. В результате образование крупных центров замедляется и светочувствительность уменьшается.

Влияние выдержки при равных экспозициях на скорость проявления определяется так называемой эффектом Кабанна - Гофмана: чем больше выдержка t (т. е. чем ниже освещенность Е), тем выше скорость проявления скрытого изображения. Если при слабой освещенности атомы фотоли-тич. серебра сосредоточены главным образом на крупных центрах скрытого изображения, то при сильной образуются преимущественно малые центры, возникающие как на поверхности, так и внутри микрокристалла, т.е. при проявлении работает только часть каждого центра и скорость проявления замедляется.

Под действием длинноволнового (в том числе теплового) излучения очень часто происходит фотоэлектрич. разрушение центров скрытого изображения (эффект Гершеля)с уменьшением оптический плотности проэкспонированного этим излучением участка. Эффект объясняется разрушением поверхностных центров в результате вырывания из них электронов при поглощении квантов ИК излучения и, как следствие, отделения от этих центров ионов серебра (т. е. уменьшение размеров центров скрытого изображения). Фотоэлектрич. разрушение скрытого изображения происходит по реакции, обратной его образованию.

Регрессия скрытого изображения-частичное или полное разрушение изображения, происходящее при длительного хранении экспонированного непроявленного фотоматериала под действием влаги, температуры, химически агрессивных примесей воздуха (следы H2S, NH3, SO2, щелочей). Механизм регрессии аналогичен механизму эффекта Гершеля, но более интенсивен вследствие химический взаимодействия; результат - существенное снижение оптический плотности.

Развитие ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ на галогеносеребряных материалах определяется главным образом переходом к контролируемым способам получения эмульсий и фотоматериалов. К наиболее перспективным разработкам относятся способы контролируемой эмульсифи-кации (см. Фотографические эмульсии). Эти способы позволяют получать, например, плоские микрокристаллы галогенида Ag, микрокристаллы сложного строения заданной формы, огранки, галогенного состава и размера, а также микрокристаллы типа ядро - оболочка с регулируемым составом по толщине оболочки или от оболочки к оболочке. Св-ва таких микрокристаллов обычно эффективно задают и регулируют в зависимости от области применения фотографич. эмульсии.

Другое важное направление развития ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ- разработка эффективных способов химический и спектральной сенсибилизации фотоматериалов (см. Сенсибилизация оптическая, Сенсибилизация фотографических материалов).

Первый фотографич. процесс на галогеносеребряных слоях (дагерротипия) был изобретен Л. Дагерром в 1835. Разработке ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ в ее современной виде в значительной степени способствовали В. Фокс-Талбот, изобретатель негативно-позитивного процесса (1834), ФОТОГРАФИЯ ЧЁРНО-БЕЛАЯ Скот-Арчер, создатель мокрого фотографич. процесса на светочувствительный слоях из коллодия (1851), и А. Рассел, разработавший процесс на сухих желатиновых слоях (1864). Важный вклад в развитие классич. фотографии внесло открытие Г. Фогелем в 1837 спектральной сенсибилизации.

Литература: Чибисов К.В., Общая фотография, M., 1984; Чибисов К.В., Шеберстов В .И., Слуцкий А.А., Фотография в прошлом, настоящем и будущем, M., 1988. А.А. Слуикин.


Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
диск для индукционных плит
стол обеденный раздвижной деревянный недорого
набор для педикюра купить
Baxi MAIN 5 18 F

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)