Фоторазработчик

Проявитель-порошок с использованием генол-гидрохинона.

При обработке фотопленок , пластин или бумаги фотопроявитель (или просто проявитель ) представляет собой одно или несколько химических веществ, преобразующих скрытое изображение в видимое изображение. Проявители достигают этого преобразования путем восстановления галогенидов серебра , которые имеют бледный цвет, в металлическое серебро , которое в форме мелких частиц имеет черный цвет. Преобразование происходит внутри желатиновой матрицы. Особенность фотографии состоит в том, что проявитель быстрее воздействует на те частицы галогенида серебра, которые подверглись воздействию света. Если оставить их в проявителе, все галогениды серебра со временем восстановятся и почернеют. Как правило, чем дольше разработчику разрешено работать, тем темнее изображение.

Химический состав проявителей

Проявитель обычно состоит из смеси химических соединений, приготовленной в виде водного раствора. Для черно-белой фотографии три основных компонента этой смеси: ^:115

• Развивающие агенты. Популярными проявителями являются метол (полусульфат монометил-п-аминофенола), фенидон (1-фенил-3-пиразолидинон), димезон (4,4-диметил-1-фенилпиразолидин-3-он) и гидрохинон (бензол-1,4-). диол). Считается, что димезон лучше противостоит окислению в растворе, чем фенидон А, но он не так доступен, как фенидон А. Димезон также известен как фенидон Б.
• Щелочной агент, такой как карбонат натрия , бура или гидроксид натрия , для создания достаточно высокого уровня pH .
• Сульфит натрия для замедления окисления проявителей кислородом воздуха .

Известные стандартные формулы включают проявитель пленки Eastman Kodak D-76, проявитель печати D-72 и проявитель негативов для кинофильмов D-96.

Гидрохинон является супераддитивом к метолу, что означает, что он «перезаряжает» метол после того, как он был окислен в процессе восстановления серебра в эмульсии. Сульфит в проявителе не только предотвращает воздушное окисление проявителей в растворе, но также способствует регенерации метола гидрохиноном (уменьшая эффекты компенсации и примыкания) и в достаточно высоких концентрациях действует как растворитель галогенида серебра. Первоначальный литографический проявитель содержал формальдегид (часто добавляемый в виде порошка параформальдегида) в растворе с низким содержанием сульфита/бисульфита.

Большинство проявителей также содержат небольшое количество бромида калия для модификации и ограничения действия проявителя. ^:218-219 для подавления химического запотевания . Проявители для высококонтрастных работ имеют более высокие концентрации гидрохинона и более низкие концентрации метола и склонны использовать сильные щелочи, такие как гидроксид натрия, чтобы повысить pH примерно до pH от 11 до 12.

Метол трудно растворить в растворах с высоким содержанием солей, поэтому в инструкциях по смешиванию формул проявителя метол почти всегда указывается первым. Важно растворять химические вещества в том порядке, в котором они перечислены. Некоторые фотографы добавляют щепотку сульфита натрия перед растворением метола, чтобы предотвратить окисление, но большое количество сульфита в растворе замедляет растворение метола.

Поскольку метол относительно токсичен и может вызывать сенсибилизацию кожи, современные коммерческие разработчики часто используют вместо него фенидон или димезон S (4-гидроксиметил-4-метил-1-фенил-3-пиразолидон). Димезон, Dimezone S, представляет собой белый кристаллический порошок, растворимый в воде и полярных растворителях. DD-X, HC-110, проявитель TMax и проявитель PQ Universal — несколько распространенных проявителей пленок, которые используют Dimezone в качестве проявителя. Димезон крайне токсичен и вызывает раздражение. Гидрохинон также может быть токсичным для человека-оператора и окружающей среды; некоторые современные разработчики заменяют его аскорбиновой кислотой или витамином С. Однако он страдает плохой стабильностью. Проявители аскорбата могут иметь то преимущество, что они компенсируют и повышают резкость, поскольку побочные продукты окисления, образующиеся во время разработки, являются кислыми, а это означает, что они замедляют развитие в областях высокой активности и рядом с ними. Это также объясняет, почему проявители аскорбата имеют плохую сохраняемость, поскольку окисленный аскорбат неэффективен в качестве проявителя и снижает pH раствора, делая остальные проявители менее активными. Недавно несколько экспериментаторов заявили о практических методах улучшения стабильности разработчиков аскорбата. .

Другими используемыми проявителями являются п-аминофенол , глицин (N-(4-гидроксифенил)глицин), пирогаллол и катехол . При использовании в составе проявителя с низким содержанием сульфитов последние два соединения вызывают затвердевание и окрашивание желатина вблизи развивающихся зерен. Как правило, оптическая плотность пятна увеличивается в сильно экспонированной (и сильно развитой) области. Это свойство очень востребовано некоторыми фотографами, поскольку оно увеличивает отрицательный контраст по отношению к плотности, а это означает, что яркие детали можно запечатлеть без «блокирования» (достигая достаточно высокой плотности, при которой детализация и тональность серьезно ухудшаются). Гидрохинон обладает этим свойством. Однако эффект окрашивания проявляется только в растворах с очень небольшим количеством сульфита, а большинство проявителей гидрохинона содержат значительные количества сульфита.

На заре фотографии использовался широкий спектр проявителей, в том числе хлоргидрохинон , оксалат железа , ^:131 гидроксиламин , лактат железа , цитрат железа , эйконоген , ачецин , антипирин , ацетанилид и амидол (которые необычно требуют умеренно кислых условий).

Проявители также содержат средства для смягчения воды для предотвращения образования кальциевой накипи (например, соли ЭДТА, триполифосфат натрия, соли НТА и т. д.).

Первоначальный литографический проявитель был основан на низкосульфитно-бисульфитном проявителе с формальдегидом (добавленным в виде порошка параформальдегида). Очень низкий уровень сульфита, высокий уровень гидрохинона и высокая щелочность способствовали «инфекционному развитию» (обнаженные развивающиеся кристаллы галогенида серебра сталкивались с неэкспонированными кристаллами галогенида серебра, вызывая их также восстановление), что усиливало краевой эффект на линейных изображениях. Эти высокоэнергетические проявители имели короткий срок службы лотка, но при использовании в течение срока службы лотка давали стабильные результаты.

Современные литографические проявители содержат соединения гидразина, соединения тетразолия и другие аминные усилители контрастности для повышения контрастности, не полагаясь на классическую рецептуру литографического проявителя, содержащую только гидрохинон. Современные формулы очень похожи на проявители быстрого доступа (за исключением этих добавок) и поэтому имеют длительный срок службы. Однако классические литографические проявители, использующие только гидрохинон, имеют очень плохой срок службы лотка и непостоянные результаты.

Разработка

Проявитель выборочно восстанавливает кристаллы галогенида серебра в эмульсии до металлического серебра , но только тех, которые имеют скрытые центры изображения, создаваемые действием света. Светочувствительный слой или эмульсия состоит из кристаллов галогенида серебра на желатиновой основе. Два фотона света должны быть поглощены одним кристаллом галогенида серебра, чтобы сформировать стабильный двухатомный кристалл металлического серебра. Обычно используемый проявитель восстанавливает только кристаллы галогенида серебра, в которых уже есть кристаллы серебра. Пленки с более быстрой выдержкой или более низким уровнем освещенности обычно имеют более крупное зерно, поскольку эти изображения улавливают меньше света. Мелкозернистым пленкам, таким как Kodachrome, требуется больше света, чтобы увеличить вероятность того, что галогенидный кристалл поглотит как минимум два кванта света, поскольку они имеют меньший размер поперечного сечения. Следовательно, размер кристаллов галогенида серебра пропорционален светочувствительности пленки. Изображение серебристого металлика имеет темный (черный) вид. Как только желаемый уровень восстановления достигнут, процесс проявления останавливают промывкой в ​​разбавленной кислоте, а затем непроявившийся галогенид серебра удаляют растворением его в растворе тиосульфата. Этот процесс называется фиксацией . Большинство коммерческих проявителей пленок используют процедуру проявления с двойным раствором или «толканием» (увеличивает скорость пленки) (компенсирующий проявитель, такой как Diafine), при котором восстанавливающий агент, например, раствор гидрохинона, впитывается в желатин и набухает, а затем пленка вводится в щелочной раствор, который активирует (понижает редукционный потенциал) проявителя. Области с наибольшей освещенностью расходуют небольшое количество проявителя в желатине и перестают образовывать кристаллы серебра до того, как пленка в этот момент станет полностью непрозрачной. Районы, получившие меньше всего света, продолжают застраиваться, поскольку не израсходовали своего застройщика. Контраст меньше, но время не критично и фильмы от нескольких заказчиков и разной экспозиции проявятся удовлетворительно.

Время, в течение которого происходит проявление, и тип проявителя влияют на соотношение между плотностью серебра в проявленном изображении и количеством света. Это исследование называется сенситометрией , и его впервые провели Ф. Хёртер и В. К. Дриффилд в конце 19 века.

Развитие цвета

В цветной и хромогенной черно-белой фотографии используется аналогичный процесс проявления, за исключением того, что восстановление серебра одновременно окисляет парафенилен, проявляющий цвет, который затем принимает участие в производстве красителей в эмульсии путем реакции с соответствующими связующими веществами. . Здесь используются три различных процесса. Процесс C-41 используется практически для всех цветных негативных пленок, и в этом процессе красящие вещества в эмульсии реагируют с окисленным проявителем цвета в растворе проявителя, образуя видимые красители. Почти идентичный процесс затем используется для изготовления цветных отпечатков с пленок. В качестве проявителей используются производные парафенилендиамина .

На цветных негативных пленках Существует 3 типа красителей. Существуют обычные соединители, образующие голубой, пурпурный и желтый красители, а также существует голубой маскирующий элемент пурпурного цвета и пурпурный маскирующий элемент желтого цвета. Они образуют соответственно нормальный голубой краситель и пурпурный краситель, но образуют оранжевую положительную маску для коррекции цвета. Кроме того, существует третий тип соединителя, называемый соединителем DIR (высвобождение ингибитора проявителя). Этот соединитель высвобождает мощный ингибитор во время формирования красителя, который влияет на краевые эффекты и вызывает эффекты между слоями, улучшая общее качество изображения.

Обратная проявка пленки

В Эктахрома типе ( процесс Е-6 ) При использовании прозрачных пленок пленка сначала обрабатывается в необычном проявителе, содержащем фенидон и гидрохинон-моносульфонат. Этот черно-белый проявитель используется в течение 6 часов при температуре 100,4 °F (38 °C ), при этом большее время обеспечивает «нажимную» обработку для увеличения видимой светочувствительности пленки за счет уменьшения Dmax или максимальной плотности. Первый разработчик — самый важный этап в Процессе E-6. Решением по сути является проявитель черно-белой пленки, поскольку он формирует только негативное серебряное изображение в каждом слое пленки; изображения красителей еще не сформированы. Затем пленка отправляется непосредственно на первую стирку в течение 2 часов при температуре 100 °F, которая действует как ванночка с контролируемой остановкой . Далее пленка поступает в реверсивную ванну. На этом этапе пленка подготавливается к этапу цветного проявителя. В этой обращающей ванне химический обратимый агент впитывается в эмульсию, при этом химическая реакция не происходит до тех пор, пока пленка не попадет в цветной проявитель. Процесс реверсирования также может быть выполнен с использованием света мощностью 800 фут-свеч-секунд, который используется инженерами-технологами для устранения проблем с химией реверсивной ванны.

Затем пленка полностью проявляется в ванне цветного проявителя, которая содержит CD-3 в качестве цветного проявителя. Когда пленка поступает в цветной проявитель, обратимый агент, поглощенный эмульсией в обращающей ванне, химически затуманивает (или «обнажает») неэкспонированный галогенид серебра (если он еще не был затуманен светом на предыдущем этапе). Цветной проявитель воздействует на химически экспонированный галогенид серебра, формируя позитивное изображение серебра. Однако изображение металлического серебра, сформированное в первом проявителе, которое является негативным изображением, не является частью реакции, происходящей на этом этапе. На этом этапе происходит реакция на «остатки» негативного образа, то есть позитивного образа.По мере развития цвета формируется изображение металлического серебра, но, что более важно, проявитель цвета окисляется. Молекулы окисленного проявителя цвета реагируют с связующими веществами, образуя цветные красители на месте. При этом цветной краситель образуется на месте проявки в каждом из трех слоев пленки. Каждый слой пленки содержит разные связующие вещества, которые реагируют с одними и теми же молекулами окисленного проявителя, но образуют красители разного цвета. Затем пленка попадает в ванну для предварительного отбеливания (ранее кондиционера), в которой содержится предшественник формальдегида (в качестве консерванта красителя) и ЭДТА для «запуска» отбеливателя. Далее пленка попадает в раствор отбеливателя. Отбеливатель превращает металлическое серебро в бромид серебра, который в закрепителе превращается в растворимые соединения серебра. В процессе цветного негатива C-41, представленном в 1972 году, используется ЭДТА железа. В реверсивных процессах ЭДТА железа использовалась, по крайней мере, с момента внедрения процесса Е-6 в 1976 году. Кодахром -ферро ЭДТА используется, по крайней мере, в нынешнем процессе К-14 . Во время отбеливания ЭДТА железа заменяется на ЭДТА железа перед фиксацией и окончательной промывкой.

Фе ³⁺ ЭДТА + Ag + Br ⁻ → Фе ²⁺ ЭДТА + AgBr

Раньше феррицианид калия часто использовали в качестве отбеливателя. Наиболее распространенным химическим составом обработки таких пленок является E6 , полученный из длинного ряда проявителей, производимых для Ektachrome линейки пленок .

Также доступна эктахромная бумага.

Стандартный черно-белый материал также можно перевернуть, чтобы получить черно-белые слайды. После «первого проявления» первоначальное серебряное изображение удаляется (например, с использованием отбеливателя бихромата калия/ серной кислоты , который требует последующей «очистительной ванны» для удаления пятна хромата с пленки). Затем незафиксированную пленку затуманивают (физически или химически) и «вторично проявляют». Однако лучше всего этот процесс работает с медленными пленками, такими как Ilford Pan-F, обработанными для получения высокой гаммы . В химическом наборе Kodak для реверсирования Panatomic-X («Аппарат для прямой проявки позитивной пленки») вместо серной кислоты в отбеливателе использовался бисульфат натрия, а также проявитель туманообразования, который по своей природе был нестабильным, и его приходилось смешивать и использовать в течение двух часов. часовой период. (Если необходимо было обработать два рулона, максимальная вместимость одной пинты проявителя, то проявитель нужно было смешать, пока первый рулон находился в первом проявителе.)

Собственные методы

Процесс К-14 для пленок Kodachrome включает добавление всех красителей в эмульсию во время проявления. Для обработки Кодахрома требовалось специальное оборудование. С 2010 года в мире не существует ни одной коммерческой организации, занимающейся переработкой Kodachrome.

При проявлении цветной печати в процессе Ilfochrome или Cibachrome используется печатный материал с присутствующими красителями, которые во время проявки обесцвечиваются в соответствующих местах. Используемая здесь химия полностью отличается от химии C41; (здесь используются азокрасители, которые гораздо более устойчивы к выгоранию на солнце).

Ссылки

• Британский журнал (1956). Фотоальманах . Лондон: Генри Гринвуд и компания Ltd.

• Лэнгфорд, MJ (1980). Продвинутая фотография . Лондон: Focal Press.