книги из ГПНТБ / Березин, Борис Иванович. Полиграфические материалы учебник для учащихся полиграфических техникумов
.pdfРаздел четвертый. Фотографические материалы и проявляющие вещества |
209 |
этот слой, лучше всего выявляется графически в виде характерастической кривой (рис. 80), построенной на основании сенсито метрических испытаний светочувствительности фотографического слоя материала. Результаты измерений наносятся на специаль ный сенситометрический бланк, представляющий прямоугольную систему координат. По оси абсцисс наносят лагарифмы экспози ции, а по оси ординат в том же масштабе — величины оптиче ских плотностей. Таким образом, при увеличении экспозиции в одно и то же число раз соответствующие им отрезки шкалы (горизонтальной оси) увеличиваются на одну и ту же величину, т. е. экспозиции увеличиваются в геометрической прогрессии, а наносятся на шкалу абсцисс в соответствии с ростом их лога рифмов—в арифметической прогрессии. Как видно из рисунка, отрезок до точки А характеризует оптическую плотность вуали; при малых экспозициях (освещенностях) кривая АБ становится вогнутой по отношению к оси экспозиции, — это область недо держек; при слишком больших освещенностях кривая ВГ ста новится выпуклой к оси экспозиции, — это область передержек. Только средняя часть кривой БВ, соответствующая сравнитель но небольшому интервалу освещенностей, имеет вид прямой ли нии. Этот прямолинейный участок характеристической кривой называется областью нормальных экспозиций фотографического слоя. Только в пределах прямолинейного участка характери стической кривой возможна правильная передача освещен ности снимаемого объекта. Изучение характеристической кри
вой позволяет сделать ряд выводов о свойствах фотослоя, как это будет показано ниже.
Плотность вуали £>0, т. е. степень почернения фотографиче ского слоя, не подвергавшегося воздействию света (экспозиции), определяется по неэкспонированному участку сенситограммы и, как всякая оптическая плотность, выражается десятичным логарифмом непрозрачности:
где То — коэффициент пропускания.
Коэффициент контрастности. Контрастность фотографиче ских материалов это зависимость приращения оптических плотностей (почернения) от экспозиции (освещенности, количест ва освещения). Количественно измеряются коэффициентом конт растности у. Величина у определяется тангенсом угла наклона прямолинейного участка характеристической кривой к оси абс
цисс и выражается отношением прироста плотности к приросту логарифма экспозиции:
15 Заказ № 443
210 Полиграфические материалы
_ D* — Di
7 ~ lg /Л - Hg'TA '
где Di н D2 — оптическая плотность почернения на прямолиней ной части характеристической кривой, lg//1 и lg//2— логарифмы
Рис. 80. Характеристическая кривая и ее элементы.
экспозиций этих участков. Коэффициент контрастности изме няется от времени проявления, состава и температуры проявляю щего раствора.
Значение коэффициента контрастности поясняется на рис. 81, где приведены характеристические кривые более контрастного (//) и менее контрастного (/) материала. Точка Hi соответствует экспозиции от светлых мест оригинала. Точка Н2 — экспозиции темных мест. Необходимо выдержку при съемке выбрать та ким образом, чтобы точка Н2 соответствовала тому месту харак теристической кривой, где начинается область вуали. Из рисун ка видно, что разница между максимальной и минимальной плотностью негатива больше в случае более контрастного мате риала: Д£>//> ADl, т. е. негатив на материале II получится контрастнее, чем негатив на материале I. Более контрастный ма териал при данной экспозиции даст больший прирост оптических плотностей, а следовательно, и лучше воспроизводит различия яркостей фотографируемого объекта.
Максимальная оптическая плотность Оп1ах • Значение Отах
поясняется рис. 82, где показаны характеристические кривые двух материалов / и II, имеющих одну и ту же величину у, но различную максимальную плотность. Более выгодной будет кри-
Раздел четвертый. Фотографические материалы и проявляющие вещества |
211 |
вая //; на светочувствительном материале с такой характеристи ческой кривой можно получить более контрастное изображение
Рис. 81. Влияние коэффициента конт- |
рис. 82. |
Влияние величины |
£>тах на |
|||||
растности у на контраст |
(интервал |
контраст |
(интервал плотностей) |
не |
||||
плотностей) |
негатива |
|
гатива |
|
|
|
||
Фотографическая широта — это |
свойство |
фотографического |
||||||
материала правильно воспроизводить в |
фотографическом |
изо |
||||||
бражении градации |
яркостей |
фотографируемого объекта. |
Ха |
|||||
рактеризуется интервалом экспозиции, |
ограниченным |
точками |
||||||
начала и конца |
прямолинейного |
участка |
характеристической |
|||||
кривой. Величина фотографической широты L численно может быть выражена формулой:
Z. 1g Н, - 1g/Л = 1g ~ ,
где Н2 — экспозиция, соответствующая концу прямолинейного участка характеристической кривой, Нх—экспозиция, соответ
ствующая началу прямолинейного участка характеристической кривой.
Разрешающая способность R — это величина, характеризую щая способность фотографического материала раздельно вос производить тонкие детали получаемого на нем изображения. Выражается максимальным числом раздельно передаваемых
фотографическим материалом параллельных штрихов, приходя щихся на 1 мм.
1 В. Я. Михайлов. Руководство по фотолабораторным работам. Геодезиздат, 1954, стр. 31.
15*
212 |
Полиграфические материалы |
Фактор зернистости — величина, обратная линейному масшта бу увеличения, при котором обнаруживается зернистость по чернения фотографического слоя.
где п — линейный масштаб увеличения.
Цветочувствительность фотографических материалов харак теризуется степенью почернения этих материалов под действием естественного белого света, развернутого в солнечный спектр.
Рис. 83. Кривые спектральной чувствительности несенсибилизированного фотослоя и глаза человека.
Испытание цветочувствительности фотографического слоя произ водится путем фотографирования спектра в специальном прибо ре, называемом спектрографом, который представляет собой сое динение спектроскопа с фотографической камерой.
Обычные несенсибилизированные бромосеребряные фотогра
фические слои чувствительны только к сине-фиолетовой |
части |
|
спектра. Цвета наиболее яркие для глаза |
человека — желтый, |
|
зеленый и красный — не оказывают на эти |
материалы |
практи |
чески никакого действия (рис. 83). Для съемки цветных ориги налов нужно, чтобы цветочувствительность фотослоев соответ ствовала цветочувствительности глаза, так как только в этом случае удается правильно передать разные цвета черно-белым изображением. Для исправления недостаточной цветочувстви
Раздел четвертый. Фотографические материалы и проявляющие вещества |
213 |
тельности фотослоев в эмульсии прибавляют специальные кра сители, называемые сенсибилизаторами, т. е. производят сенси-
билизирование эмульсии.
Сенсибилизация значительно повышает цветочувствитель ность фотографических слоев вплоть до практически полного со ответствия их цветочувствительности глаза человека. Красителисенсибилизаторы, адсорбируясь на поверхности кристаллов галоидосеребряных солей фотографических эмульсий, придают им чувствительность к лучам зелено-желтой, оранжево-красной или инфракрасной зон спектра; к этим лучам несенсибилизи1рованные галоидосеребряные соли не чувствительны. От химической природы красителя зависит зона спектрального поглощения и его сенсибилизирующие свойства. Известно большое число сен сибилизаторов, относящихся к различным классам красящих ве ществ: полиметиновые, прифенилметановые, цианины и пр.
Фотографические слои, очувствленные красителями-сенсиби лизаторами к зеленым и желтым лучам, называют ортохромати ческими, а очувствленные, кроме того, и по отношению к крас ным лучам — панхроматическими.
Ортохроматические слои, сенсибилизированные к желто-зе леной части спектра, раньше (при прежних сенсибилизаторах)
отличались «провалом» чувствительности в пограничной |
зоне |
голубых (сине-зеленых) и зеленых лучей. В настоящее |
время |
изготовляются такие ортохроматические слои, в которых |
этот |
недостаток отсутствует, а полоса сенсибилизации расширяется приблизительно до оранжево-красных лучей с длиной волны до
620 тц. Такие слои называют изоортохроматическими.
Панхроматические слои, очувствленные к оранжево-красной зоне спектра, имея границу сенсибилизации до 660—730 тр, об ладают значительным провалом чувствительности в зеленой зо не; нужно иметь в виду, что этот вид фотоматериала обладает
пониженной светочувствительностью и в зеленой зоне, |
т. е. |
в области 490—540 тр. В настоящее время выпускаются |
пан |
хроматические слои и без этого недостатка; такие слои называ ют изопанхроматическими.
Наконец светочувствительные слои, имеющие максимум или предел сенсибилизации (дополнительную чувствительность) в ин
фракрасной области спектра, называют инфрахроматическими или инфракрасными 1 (рис. 84).
Ореолообразование, когда границы фотографического изобра жения предмета получаются размытыми, нерезкими, возникает по двум причинам: образование диффузного ореола и образова ние ореола отражения (рис. 85).
1 Э. Каценеленбоген. Свойства и применение фотографических ма териалов. Госкиноиздат, 1950, стр. 53.
Sl4 |
Полиграфические |
материалы |
Диффузный ореол |
образуется |
вследствие светорассеяния |
мутной суспензионной средой и возникает непосредственно вбли зи световой линии (границы контура изображения); ореол от ражения образуется вследствие действия на фотослой лучей све
|
|
|
та, отразившихся от поверхности |
под- |
||||||||
|
|
|
ложки, противоположной фотослою. |
|||||||||
|
|
|
Ореолы отражения наиболее легко об |
|||||||||
|
|
|
разуются |
на фотопластинках, |
|
имею- |
||||||
|
|
|
щих сравнительно |
болыпую толщину |
||||||||
|
|
|
подложки — стекло |
(более 1 |
мм), |
и в |
||||||
|
|
|
меньшей |
|
степени |
на |
фотопленках |
|||||
|
|
|
(толщина основы пленки около 0,12— |
|||||||||
|
|
|
0,15 мм) |
>. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диффузный ореол устранить чрез |
|||||||||
|
|
|
вычайно трудно, так как его возникно |
|||||||||
|
|
|
вение заложено в самой природе фото |
|||||||||
|
|
|
графической эмульсии, как дисперсии |
|||||||||
|
|
|
кристаллов |
галоидного |
серебра; |
сле |
||||||
|
|
|
довательно, |
речь |
может |
идти |
только |
|||||
|
|
|
об уменьшении диффузного ореола до |
|||||||||
|
|
|
технически |
необходимого |
предела, |
|||||||
ет |
ЯП) |
т |
когда этот ореол не может оказывать |
|||||||||
практическое влияние на качество фо |
||||||||||||
Рис. 84. |
Типичные кривые |
тографического |
изображения; |
умень |
||||||||
сенсибилизации современных |
шение диффузного ореола достигается |
|||||||||||
негативных фотографических |
путем |
подбора оптимальной |
|
степени |
||||||||
|
слоев: |
4—7 — |
с этой |
точки зрения |
кристаллической |
|||||||
/—3 — изохроматические; |
структуры кристаллов галоидного се |
|||||||||||
панхроматические. |
|
|||||||||||
|
|
|
ребра |
и |
особенно применением двух |
|||||||
слойного нанесения фотографической эмульсии. |
легко |
путем |
||||||||||
Ореол отражения устраняется |
сравнительно |
|||||||||||
применения противоореольного слоя на внутренней или |
|
наруж |
||||||||||
ной стороне подложки, окрашенного красными или зелеными ко ричневыми красителями, вымывающимися при промывке негативов. Иногда для этих целей вместо красителей применяют тонко взвешенную буру или двуокись марганца МпОг. В этих случаях обесцвечивание противоореольного слоя происходит при фиксировании фотослоев в кислом фиксаже.
S 62 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Технологический процесс изготовления фотографических ма
териалов (фотопленка, фотопластинки и |
фотобумага) |
склады |
вается из следующих последовательных стадий работы: |
1) изго- |
|
1 Я. М. Катушев, В. И. Шеберстов. |
Основы теории фотографиче |
|
ских процессов. «Искусство», 1954, стр. 350. |
|
|
Раздел четвертый. Фотографические материалы и проявляющие вещества |
215 |
Рис. 85. Схема образования ореолов: диффузного и отраженного.
товление эмульсии; 2) подготовка эмульсии к поливу; 3) полив эмульсии на соответствующую подложку; 4) сушка фотографи ческого материала; 5) испытание, разбраковка, упаковка и мар кировка фотографического материала.
В зависимости от рецепта состава светочувствительной эмульсии и условий выполнения технологического процесса из готовления получаются фотографические материалы с теми или иными физико-химическими и сенситометрическими свойствами.
Так, светочувствительность зависит прежде всего от степени неоднородности зерен галоидного серебра, их дисперсности (размеров) и свойств желатина.
Чистое бромистое серебро имеет чрезвычайно низкую свето чувствительность. По этой причине для изготовления фотогра фической эмульсии пользуются не индивидуальными кристал лами бромистого серебра, а смешанными кристаллами броми стого и йодистого серебра, т. е. таких кристаллов, в которых молекулы бромистого и йодистого серебра образуют единую кристаллическую решетку. Таким образом, иодисюе серебро нарушает однородность кристаллов, создавая тем самым центры светочувствительности на поверхности кристаллов галоидного серебра, являющиеся центрами поглощения энергии света и восстанавливающего действия проявителей.
Светочувствительность зависит от свойств желатина, так как желатин участвует в поверхностно-химических реакциях кри сталлов галоидного серебра и образует центры светочувстви тельности в виде восстановленного коллоидного серебра.
Размеры зерен, естественно, влияют на светочувствитель-
216 |
Полиграфические материалы |
посты чем крупнее зерна, тем больше на их поверхности цент ров светочувствительности и тем выше светочувствительность фотографического материала. Однако есть много других спосо бов, кроме увеличения величины зерна, позволяющих изготовить мелкозернистые эмульсии высокой степени чувствительности, как, например, применение аммиачного способа эмульсификации и т. п.
Степень контрастности связана с распределением зерен в эмульсии по величине. Эмульсия, состоящая из однородных
Рис. 86. Схема эмульсионного процесса.
по размерам зерен, дает изображение, бедное переходными тонами от черного к белому; она является контрастной. Эмуль сия с разнородным составом зерен, наоборот, дает возможность получения многих полутонов.
Способы сенсибилизации эмульсий были рассмотрены ра
нее в § 61, стр 213.
Изготовление светочувствительной эмульсии (эмульсионный процесс) основано на реакции взаимодействия азотнокислого серебра и соответствующей галоидной солью, например:
|
AgNO3 + KBr -+ AgBr + KNO3 |
|
|||
|
азотнокислое |
бромистый бромистое азотнокислый |
|
||
|
серебро |
калий |
серебро |
калий |
|
из |
Изготовление светочувствительной |
эмульсии |
складывается |
||
следующих операций |
(рис. 86): а) |
эмульсификация; б) пер |
|||
вое, или физическое, созревание; |
в) студнение; г) |
измельчение; |
|||
д) |
промывка; е) второе, |
или химическое, созревание. - |
|||
Эмульсификацией называется химический процесс образова ния кристаллов галоидного серебра (обычно совместных кри
Раздел четвертый. Фотографические материалы и проявляющие вещества |
217 |
сталлов бромистого и йодистого серебра) в присутствии жела
тина.
Условия выполнения реакции (концентрация исходных растворов, температура процесса, реакция среды и т. д.) в силь ной степени влияют как на величину, структуру кристаллов, так и на их светочувствительность. Так, при выполнении реак ции образования кристал лов галоидного серебра в щелочной среде по амми ачному способу получает ся эмульсия более высо кой чувствительности.
Первое, или физиче ское, созревание заклю чается в подогревании эмульсии, во время кото рого происходит перекри сталлизация зерен бро мистого серебра (увеличе ние размеров за счет рас творения более мелких зерен). Выполняется при
перемешивании, |
чтобы |
|
|
предотвратить |
слипание |
|
|
зерен (рис. 87). |
|
|
|
В светочувствительную |
Рис. 87. Микрофотография фотографиче |
||
эмульсию после первого |
|||
ской эмульсии (в отдельных стадиях ее |
|||
созревания добавляют та |
созревания). |
||
кое количество желатина.
чтобы эмульсия, охлаждаясь, превратилась в твердый студень. Студнение необходимо для того, чтобы после измельчения тщательно промыть эмульсию от побочных продуктов процесса образования галоидного серебра. При втором, или химическом, созревании в эмульсию вводится такое количество желатина, чтобы вместе с ранее введенным получилась 7-процентная кон центрация. Это необходимо для двух целей: во-первых, для осуществления поверхностно-химических процессов между же латином и зернами галоидного серебра, так как химическая активность имеющегося в эмульсии желатина уже в значитель ной степени израсходована при первом, или химическом, созре вании, и, во-вторых, для того, чтобы довести концентрацию желатина в эмульсии до необходимой для полива. Одновре менно вводятся в состав эмульсии вещества, например броми стый калий, препятствующие образованию вуали.
В процессе второго созревания, выполняемого так же как и первое при повышенной температуре, протекают повархност-
14 Заказ ЛЛ 443
218 Полиграфические материалы
ные химические реакции кристаллов галоидного серебра с ве ществами-восстановителями, содержащимися в желатине; в ре зультате на поверхности кристаллов или близко от нее обра зуются включения коллоидного металлического и сернистого серебра. Такие включения служат местами действия света или центрами светочувствительности эмульсионных зерен галоид ного серебра. Так как эмульсионные кристаллы в фотографи ческом слое защищены желатином (защитный коллоид), то в первую очередь восстанавливаются под влиянием проявляющих растворов кристаллы, подвергнувшиеся действию света.
Подготовка эмульсии к поливу заключается в ее плавлении и введении в ее состав хромовых квасцов, этилового спирта, фенола и контакта Петрова, глицерина и др., т. е. дубителей, смачивателей, антисептиков, пластификаторов и пр.
Полив эмульсии на соответствующую подложку с предвари тельно нанесенным на нее подслоем. Подслой фотографических пленок и пластинок состоит в основном из желатина, подслоем фотографической бумаги-основы является баритовый слой, наносимый на ее поверхность. Полив фотопленок и фотобумаги осуществляется на фотополивочных машинах разной кон
струкции.
Сушка фотографических материалов осуществляется при температуре около 30—35°. Современные поливочные машины для изготовления фотопленок и фотобумаги оборудованы соот ветствующими сушильными устройствами, так что нанесение эмульсии и ее высушивание происходит почти одновременно; высушивание фотопластинок производится в сушильных ка
мерах.
Испытание, разбраковка, упаковка и маркировка фотогра фических материалов производится в соответствии с действую
щими государственными стандартами.
Виды брака фотографических материалов. У фотопленки
могут быть следующие виды брака:
1. Несоответствие сенситометрических и физических свойств слоя нормам технических условий; из физических свойств наи более важными будут температура плавления эмульсионного слоя, прочность сцепления эмульсионного светочувствительного
слоя с подложкой.
2.Белые или черные (после обработки) полосы или точки.
3.Механические повреждения слоя: царапины на целлулоиде или эмульсионном слое, запыленность и nip.
4.Дефекты полива: неровный полив, затеки эмульсии на
подложку, загрязнения в эмульсионном слое.
5.Засветка, электроразряды.
6.Неправильная разрезка на форматы.
Фотопластинки, кроме перечисленных видов брака, могут
