Анализ фотографических свойств фотопленок

p> Светочувствительность фотоматериала при рекомендуемом значении коэффициента контрастности в определенной степени зависит от состава проявителя и относительно высокое значение ее могут быть получены при использовании специальных светочувствительных материалов, но и специальным проявлением. При проявлении наиболее эффективное использование образовавшегося в процессе экспонирования скрытого изображения (в том случае если оно мало) может быть достигнуто следующими способами: введением в проявитель сернокислого гидразина или полиэтиленгликоля, методом выравнивающего проявления и др.

При выравнивающем проявлении удается получить высококачественное негативное изображение. Это достигается применением проявителей, имеющих малую кислотно- основную буферность и сильным разбавлением проявителя, т.е. голодным проявлением. Выравнивающие проявители имеют обычно малое значение рН. При обработке пленок в этих проявителях на участках фотослоя, получивших большие экспозиции, проявление быстро останавливается накапливающимися бромидами и кислотой. В области малых экспозиций образуются несколько большие по сравнению с обычным процессом проявления плотности, за счет чего достигается хорошая проработка деталей в тенях изображения и повышение значений светочувствительности при нормальном контрасте изображения. Аналогичные результаты получаются при использовании разбавленных проявителей. Из способов голодного проявления наибольшее практическое применение нашли: двухрастворное проявление, проявление с многократным прерыванием при опускании фотоматериала в воду, способ непродолжительного выдерживания фотоматериала в холодном проявителе с последующим прикатыванием к стеклу. Выравнивание контрастов при голодном проявлении также основывается на быстром истощении проявителя и прекращении процесса восстановления серебра на участках изображения, получивших большие экспозиции, в то время как слабоэкспонированные участки изображения продолжают проявляться.

Зернистость фотоизображения в значительной степени зависти от состава проявителя и может быть минимальной при использовании, во- первых, парафенилендиаминовых проявителей, обладающих способностью частично растворять галогенид серебра; во- вторых, проявителей, в которых парафенилендиамин сочетается с другим проявляющим веществом; в третьих при введении в состав проявителя повышенного количества сульфита натрия или более сильных растворителей галогенида серебра. К числу таких растворителей относится роданистый калий, который вводят в проявитель в небольшом количестве. Получению мелкозернистых изображений способствует проявление неганива до низкого значения контрастности. Выравнивающие проявители также относятся к числу мелкозернистых. Введение в проявитель некоторых вспомогательных веществ, например гидразинсульфата, значительно снижает разрешающую способность изображения.

Сохраняемость проявителей неодинакова. Плохо сохраняются амидоловые проявители. В них ускоряющее вещество обычно не вводят, так как амидол может проявлять даже в слабокислой среде. К числу хорошо сохраняющихся относятся глициновые проявители. Проявляющие растворы, не содержащие сохраняющих веществ, относятся к числу быстроокисляющихся растворов; их используют для одноразового проявления сразу после составления.

В практике фотографии используют различные проявляющие растворы для обработки большого ассортимента фотоматериалов. Проявители различают:

1) По их влиянию на сенситометрические и структурометрические свойства фотографического материала и изображения- выравнивающие мелкозернистые, универсальные, контрастные и особоконтрастные.

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 и высокой светочувствительностью. По своему составу они являются малоконцентрированными с малой буферной емкостью как по щелочи, так и по проявляющим веществам: рН=8- 9. Скорость проявления в выравнивающих растворах низкая- это медленно работающие проявители, продолжительность проявления в которых достигает 12- 24 минут при температуре 20 градусов C.

Типичным представителем мелкозернистых проявителей является проявитель D-76 ( смотри таблицу 1.1. ), разработанный фирмой ‘ KODAK’:

Таблица 1.1.

Проявитель “ORWO D-76”.

№: вещество: количество: измерение в:

1. Метол

2,0 грамм

2. Сульфит натрия безводный
100,0 грамм

3. Гидрохинон

5,0 грамм

4. Бура

2,0 грамм

5. Вода

1000,0 миллилитров

В данном рецепте не используется противовуалирующих веществ, это позволяет получать малоконтрастные негативы, хотя бромиды постепенно накапливаются в проявителе и это в дальнейшем значительно повышают контраст получаемого изображения. Сульфит натрия в растворе при такой концентрации обладает способностью выравнивания контрастов изображения. Это происходит за счет не равномерного восстановления сульфитом натрия окисленной формы проявляющего вещества на участках сильно и слабо экспонированных.

Универсальные, или нормальные проявители дают нормальный контраст с хорошей градацией тонов и проработкой деталей в различно экспонированных участках изображения. Имеют высокую восстановительно- окислительную и кислотно- основную буферность, стабильны в работе: рН=10-10,5. По скорости проявления универсальные проявители относятся к нормальным, время проявления в них составляет 4- 10 минут при t=20 С.

Типичным представителем универсальных проявителей является
“Стандартный проявитель № 2 “ ( смотри таблицу 1.2. ) он предназначен для стандартной обработки черно- белой негативной фотопленки:

Таблица
1.2.

Проявитель “Стандартный №2”.

№: вещество: количество: измерение в:

1. Метол

2,0 грамм

2. Сульфит натрия баеводный 125,0 грамм

3. Карбонат натрия безводный 5,25 грамм

4. Калия бромид

2,5 грамм

5. Вода
1000,0 миллилитров

Данный проявитель является стандартным для фотопленок и именно им проявляют фотопленку на заводе- изготовителе при сенситометрических испытаниях новой партии фотоматериала. Поэтому рекомендованное заводом- изготовителем на упаковке фотопленки время проявления при нормальной температуре проявления, даст рекомендованные заводом сенситометрические параметры фотопленки ( контраст-0,8 ; средний полезный градиент- 0,62 и т. д. ).

Контрастные проявители предназначены для получения контрастного штрихового изображения, т.е. без полутонов. Эти проявители 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 сильноэкспонированные участки светочувствительного слоя, а малоэкспонированные участки не проявляются совсем, или проявляются в значительно меньшей степени. В связи с этим в очень контрастных полутоновых изображениях часть деталей объекта съемки может терятся.

Контрастные проявители - активные проявители с высокой щелочной средой рН=10- 11, 5. В качестве проявляющего вещества чаще всего используют гидрохинон. Продолжительность проявления негативных фотоматериалов составляет от 1.5 до 4 минут.

Примером контрастно работающего проявителя может служить проявитель “
ОРВО 40 ” рН=10 ( смотри таблицу 1.3.) этот проявитель позволяет повысить коэффициент контрастности с 0,8 до 1,1- 1,3. Для еще большего увеличения контраста необходимо в качестве ускоряющего вещества применять едкий натр и едкое кали.

Таблица 1.3.

Проявитель “ORWO 40”

№ : вещество: количество: измерение в:

1. Метол

1,5 грамм

2. Сульфит натрия безводный
18,0 грамм

3. Гидрохинон

2,5 грамм

4. Карбонат натрия безводный 18,0 грамм

5. Калия бромид

1,0 грамм

6. Вода

1000 миллилитров

Проявитель характеризуется высоким контрастом. Это достигается за счет применения в проявителе бромида калия и щелочной соли- карбоната натрия.

При необходимости оперативного проявления используют быстрые проявители. Получаемое в них изображение по своим фотографическим характеристикам не уступает изображению, проявленному в универсальных проявителях. Быстрые проявители-активные, концентрированные, сильнощелочные рН=11,5-13. Продолжительность проявления при температуре 20-45С составляет от 40, до 120 секунд. Чтобы избежать возникновения вуали при проявлении, в скоростные проявители вводят активные проявляющие вещества (бензотриазол, фенилмерптетразол и др.).Необходимо также помнить что во время проявления при высокой температуре необходимо сильное задубливание. Эти проявители характеризуются очень высоким контрастом изображения.

1.4. Сенситометрические испытания, основные сенситометричческие характеристики.

Сенситометрия- раздел фотографии, охватывающий теорию и методы измерения фотографических свойств светочувствительных слоев.

Существует интегральная сенситометрия, изучающая действие на фотографические слои ахроматического света и спектральная сенситометрия, изучающая действие монохроматических излучений (одноцветных), тоесть излучений определенной длины световой волны на фотослои. Способы измерения почернений, образовавшихся на светочувствительных фотоматериалах после воздействия света и химико-фотографической обработки рассматривает денситометрия. В самостоятельный раздел сенситометрии выделяют структурометрию, занимающуюся изучением структуры фотослоев и передачи ими мелких деталей. Фотографическая структурометрия изучает следующие параметры фотопленки:

Разрешающая способность фотопленки- способность раздельно передавать мелкие участки объекта фотографирования.

Функция передачи модуляции- ( ЧКХ ) -зависимость изменения контраста изображения от пространственной частоты.

Зернистость- визуально обнаруживаемая неоднородность на равномерно экспонированном и проявленном участке материала.

Гранулярность фотоматериала- числовая оценка зернистой структуры ( микронеоднородность ) фотографического изображения.

Сенситометрия применяется для контроля технологических процессов производства и фотографической обработки фотоматериалов, количественного выражения их свойств. Основные сенситометрические характеристики указываются на упаковке фотоматериала или сопроводительных документах к ним.

Эти данные позволяют подобрать экспозицию к фотоматериалу, наиболее подходящую к конкретному случаю съемки, или печати, позволяющая добиватся оптимального качества фотоизображения.

Принцип сенситометрических испытаний заключается в воздействии дозированным излучением на фотоматериал и последующем определении получаемых результатов после химико-фотографической обработки образцов материала.

Общесенситометрическое испытание позволяет оценить качество светочувствительных фотоматериалов ( негативных и позитивных фотопленок, кинопленок и фотопластинок ) путем определения величин, характеризующих воспроизведение серой шкалы при действии белого света. Результатом испытания являются числовые значения общей и эффективной светочувствительности, коэффициента контрастности, среднего градиента, фотографической широты, плотности вуали.

Общесенситометрическое испытание включает: экспонирование испытуемого материала, измерение почернений ( оптических плотностей ) и нанесение их значений на стандартный сенситометрический бланк, построение характеристической кривой и выражение с ее помощью результатов испытания в виде соответствующих сенситометрических показателей.

Найденные при измерении почернений сенситограммы значения оптических плотностей наносят на сенситометрический бланк в соответствии с вызвавшими их экспозициями. Затем нанесенные на бланк точки соединяют плавной линией и получают характеристическую кривую AF, выражающую зависимость оптических плотностей от логарифмов экспозиций, полученных фотоматериалом при экспонировании сенситограммы. На рисунке 1.1. выделены основные участки характеристической кривой: горизонтальный (правее точки А)- область вуали; криволинейный с возрастающим градиентом ВС- начальный участок; CD- прямолинейный участок; криволинейный с падающим градиентом DE- конечный участок; криволинейный с отрицательным градиентом EF- область соляризации.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

. . . . . . . . . . . .
. . . . . . .

Рисунок
1.1.

С помощью характеристической кривой могут быть определены следующие основные сенситометрические характеристики: фотографическая светочувствительность- способность фотоматериала давать те или иные почернения под действием света и проявления; светочувствительность фотоматериала тем выше, чем меньше требуется света для получения определенного почернения, так называемого критерия светочувствительности;

S =K : Hкр.

Общую светочувствительность черно- белых негативных пленок ( S ), соответствующую рекомендуемой степени проявления g = 0.62 или y = 0.80, вычисляют при критерии Dкр=0.1+D0 по формуле:

S = 0.8 : Hкр.

эффектная светочувствительность- чувствительность фотоматериала к свету, прошедшему через светофильтр; коэффициент контрастности- мера способности фотоматериала передавать яркость объекта съемки тем или иным различием почернений. Коэффициент контрастности определяет степень проявления фотографического слоя и может быть вычислен отношением разности двух оптических плотностей почернений в прямолинейном участке характеристической кривой к соответствующей им разнице логарифмов экспозиции:

Y = tg a =( D2 - D1) : ( Lg H2 - Lg
H1 ).
На практике коэффициент контрастности находится графически. Из основания штриха, нанесенного на бланке справа на оси логарифмов экспозиций, проводят прямую, параллельную прямолинейному участку характеристической кривой. В точке ее пересечения с вертикальной осью бланка, помеченной буквой Y, отсчитывают величину коэффициента контрастности (или градиента прямолинейного участка). фотографическая широта- способность фотоматериала передавать с одинаковой степенью контрастности больший, или меньший интервал яркостей объекта съемки. Она определяет интервал яркостей объекта съемки, передаваемых на изображении с одинаковым коэффициентом контрастности, т.е. прямо пропорционально их изменению:

L = Lg H2 - Lg H1. фотографическая вуаль- общее почернение фотослоя, образующееся при его проявлении; это почернение возникает по всей поверхности фотослоя, в том числе и в участках, не подвергшихся действию света. Незначительная вуаль свойственна всем материалам. Повышенная фотографическая вуаль может возникнуть при неблагоприятных условиях хранения, я также при неправильной химико-фотографической обработке фотоматериала; средний полезный градиент, служит для нахождения оптимального времени проявления сенситограммы, по которой определяют все сенситометрические параметры фотоматериала. полезный интервал экспозиций - (Lg) вычисляют по формуле:

Lg = Kc ( N2 - N1 ).

Где Кс- постоянная оптического клина, которая может быть равна 0.1 или 0.15 ; N1 и N2- номера полей ступенчатого клина, под которыми на сенситограмме получены крайне различимые изображения полей.

1.5. Оборудование для сенситометрических испытаний.

Для испытания черно- белых фотоматериалов на прозрачной подложке применяют специальный сенситометрический комплект ФСР-41, состоящий из сенситометра ФСР- 41 и пульта питания ЭПС- 123. В комплект входит также тест- объект ПС- 24, который используют для испытания черно- белых фотобумаг.

Сенситометр ФСР-41 имеет источник света, состоящий из специальной лампы накаливания и стеклянных светофильтров ( имитирующих дневной (5000К) и искусственный (3200К) свет соответственно ). Лампа накаливания обязательно должна иметь цветовую температуру 2850 К. Затвор данного прибора работает по принципу свободного падения, отрабатывая постоянную выдержку 0.05 C. Он состоит из двух штор: основной, свободно падающей в пазах и вспомогательной, закрывающей экспозиционное окно во время взвода затвора штангой. Для сенситометрических испытаний необходимо постоянство силы электротока, для этого в данном приборе имеется трансформатор напряжения.

Экспонированный фотоматериал обрабатывают в нормированных проявляющих растворах. Для проявления сенситограмм применяют прибор ФКЦ-12, который состоит из нетеплопроводного стакана, разъемной крышки, кассеты для трех сенситограмм и электромотор для лучшего перемешивания раствора. Для сенситометрических испытаний в заводских условиях обычно производят в стандартных растворах: СТ-1- для проявления фотобумаги и СТ-2- для проявления фотопленок.

После проявления сенситограммы фиксируют без споласкивания в кислом фиксаже, промывают в проточной воде, а затем сушат. Эффект на отдельных полях проявленных сенситограмм оценивается в величинах диффузной оптической плотности. Для измерения оптических плотностей сенситограмм применяют фотоэлектрические и визуальные денситометры.

Фотоэлектрические денситометры применяют для измерения оптических плотностей в проходящем свете для фотопленок на прозрачной подложке и в отраженном свете для фотобумаги. Принцип работы денситометров состоит с следующем: свет от лампы, проходя через конденсор и диафрагму, попадает в объектив и затем попадает на измеряемую оптическую плотность. Часть света, прошедшая через измеряемую плотность попадает на фотоэлемент. К фотоэлементу подключен гальванометр, отсчитывающий величину образующегося фототока. Шкала гальванометра имеет градуировку в величинах оптических плотностей. При замере оптической плотности сенситограммы измеряемое поле образца совмещают с отверстием диафрагмы. Значение оптической плотности определяют по шкале гальванометра (шкала имеет градуировку в значениях оптических плотностей).

Денситометры различаются по принципу измерений, виду светоприемника, характеру выдаваемых данных, величине измеряемого поля. В отношении величины поля необходимо указать, что в отличии от обычных денситометров приборы, рассчитанные на измерение малых по площади полей, называются микрофотометрами, или микроденситометрами. Денситометры не имеющие устройств для автоматической регистрации измеряемых оптических плотностей, называются не регистрирующими. В отличие от них регистрирующие приборы дают возможность автоматической записи всех измерений и даже вычерчивания по ним характеристических кривых, что позволяет значительно упростить данную операцию и даже сделать ее приятной. Так например в качестве регистрирующего прибора можно подключить к денситометру компьютер он-же проведет построение характеристической кривой и позволит распечатать полученный результат на принтере. Это значительно сэкономит время в наборе данных денситометра на компьютере и на построение характеристической кривой.

2. Экспериментальная часть.

2.1. Условия проводимого эксперимента.

Для эксперимента использовалась негативная фотопленка А2-Ш, имеющая светочувствительность 100 ед. ГОСТ и коэффициент контрастности Y= 0,8.

На данную пленку при помощи сенситометра экспонировалась сенситограмма экспозиция за 1 полем составляет 5 лк. с. Для большей наглядности на оставшийся конец пленки производилась фотосъемка. В дальнейшем она поможет вернее оценить действие различных проявляющих веществ на построение изображения на негативе, его фотографической широте и др.

2.2. Испытание фотографических свойств пленки при использовании различных по свойствам проявляющих веществ.

Эксперимент производится для изучения свойств различных по своему составу и назначению проявляющих веществ. Это совершенно необходимо для получения качественных фотографий при различных условиях съемки.

Для эксперимента были выбраны проявители следующих видов:

-стандартные (универсальные) проявители, предназначенные для получения стандартных фотографических показателей по коэффициенту контрастности, фотографической широте, среднему полезному градиенту, зернистости и т.д. Именно для этого вида проявителей на упаковке фотопленки указывается время проявления;

Проявитель “Стандартный № 2” (смотри таблицу 2.1.) предназначен для получения при правильной обработке фотоматериала (температура 20 С, время проявления указано на упаковке фотоматериала) стандартных сенситометрических величин после проявления. При сенситометрических испытаниях проявленного в растворе фотоматериала были получены следующие данные (смотри рисунок 2.2. обработка 4.): светочувствительность (S)- 106 единиц ГОСТ; средний полезный градиент (g)- 0,64; коэффициент контрастности (Y)- 0,75; минимальная оптическая плотность (Dmih)- 0,23; максимальная оптическая плотность (Dmax)- 2,20; фотографическая широта (L)-1,45.

Обрабатывая в данном растворе мы получаем стандартные сенситометрические характеристики, рекомендованные заводом- изготовителем светочувствительного фотоматериала общего назначения в соответствии с ГОСТ
10691.0-84 и 10691.2-84.

Таблица 2.1.

Проявитель “Стандартный № 2”.

№: Вещество:

Количество: Измерение в:

1. Метол 8,0 грамм

2. Сульфит натрия безводный 125,0 грамм

3. Карбонат натрия 5,75 грамм

4. Бромид калия 2,5 грамм

5. Вода 1000,0 миллилитров

В заводских условиях вся сенситометрическая обработка фотоматериала ведется при проявлени в стандатрных проявителях. Отпечатки с негативов имеют нормальное качество изображения (смотри рисунок 2.3.).

Фенидон-гидрохиноновый мелкозернистый проявитель (смотри таблицу №
2.2.) позволяет при обработке добится “сочного” изображения с хорошей тональной градацией негатива. Обработка фотопленки А2-Ш в растворе производилась 8 минут при температуре 20 С. Сенситометрические испытания обработанной фотопленки показали следующие данные (смотри рисунок 2.1. обработка 3.): светочувствительность (S)-82,9 единиц ГОСТ; средний полезный градиент (g)- 0,69; коэффициент контрастности (Y)- 0,91; минимальная оптическая плотность (Dmih)- 0,25; максимальная оптическая плотность (Dmax)-2,40; фотографическая широта (L)- 1,55.

При печати с негатива можно сделать большое ( десятикратное увеличение не боясь потери в качестве изображения. Отпечатки имеют приятный немного контрастный тон изображения (смотри рисунок 2.4.), хорошу деталировку и проработку деталей.

Таблица2.2.

Проявитель фенидон-гидрохиноновый мелкозернистый.

№: Вещество:
Количество: Измерение в:

1. Гидрохинон 1,6 грамм

2. Фенидон 0,2 грамм

Страницы: 1, 2, 3