Фотографическая обработка или фотографическое проявление — это химические средства, с помощью которых фотопленка или бумага обрабатываются после фотографического экспонирования для получения негативного или позитивного изображения . Фотографическая обработка преобразует скрытое изображение в видимое, делает его постоянным и нечувствительным к свету. [1]
Все процессы, основанные на желатино-серебряном процессе , схожи, независимо от производителя пленки или бумаги. Исключительные вариации включают моментальные пленки, такие как те, что производятся Polaroid , и термически проявленные пленки. Kodachrome требовал запатентованного процесса Kodak K-14 . Производство пленки Kodachrome прекратилось в 2009 году, а обработка K-14 больше не доступна с 30 декабря 2010 года. [2] Материалы Ilfochrome используют процесс разрушения красителя . Намеренное использование неправильного процесса для пленки известно как кросс-обработка .
Вся фотографическая обработка использует ряд химических ванн. Обработка, особенно на этапах проявления, требует очень тщательного контроля температуры, перемешивания и времени.
Время промывки можно сократить, а фиксатор удалить более полно, если после фиксажа использовать гипоосветлитель .
После обработки пленка становится негативом .
Теперь негатив можно распечатать ; негатив помещается в увеличитель и проецируется на лист фотобумаги. В процессе увеличения можно использовать множество различных техник. Два примера техник увеличения — осветление и затемнение .
В качестве альтернативы (или также) негатив можно отсканировать для цифровой печати или просмотра в Интернете после корректировки, ретуши и/или обработки .
С химической точки зрения, обычная черно-белая негативная пленка обрабатывается проявителем, который восстанавливает галогенид серебра до металлического серебра, экспонированный галогенид серебра восстанавливается быстрее, чем неэкспонированный галогенид серебра, который оставляет изображение металлического серебра. Затем он фиксируется путем преобразования всего оставшегося галогенида серебра в растворимый комплекс серебра, который затем смывается водой. [6] Примером черно-белого проявителя является Kodak D-76, который содержит сульфат бис(4-гидрокси-N-метиланилиния) с гидрохиноном и сульфитом натрия.
В графической художественной пленке, также называемой литографической пленкой, которая является особым типом черно-белой пленки, используемой для преобразования изображений в полутоновые изображения для офсетной печати, может использоваться проявитель, содержащий метол-гидрохинон и сульфитные стабилизаторы. Экспонированный галогенид серебра окисляет гидрохинон, который затем окисляет зародышеобразователь в пленке, который подвергается атаке гидроксид-иона и преобразует его посредством гидролиза в зародышеобразователь для металлического серебра, который затем образуется на неэкспонированном галогениде серебра, создавая серебряное изображение. Затем пленка фиксируется путем преобразования всего оставшегося галогенида серебра в растворимые комплексы серебра. [6]
Этот процесс имеет три дополнительных этапа:
Хромогенные материалы используют красители для формирования цветных изображений. Современная цветная негативная пленка проявляется с помощью процесса C-41 , а цветные негативные печатные материалы — с помощью процесса RA-4 . Эти процессы очень похожи, с различиями в первом химическом проявителе.
Процессы C-41 и RA-4 состоят из следующих этапов:
В процессе RA-4 отбеливатель и фиксатор объединяются. Это необязательно и сокращает количество этапов обработки. [12]
Прозрачные пленки, за исключением Kodachrome , проявляются с использованием процесса E-6 , который включает следующие этапы:
Процесс Kodachrome называется K-14 . Он очень сложен, требует 4 отдельных проявителей, одного для черно-белой и 3 для цветной пленки, повторной экспозиции пленки между стадиями проявки, 8 или более баков с химикатами для обработки, каждый с точной концентрацией, температурой и перемешиванием, что приводит к очень сложному оборудованию для обработки с точным химическим контролем. [8]
В некоторых старых процессах пленочная эмульсия затвердевала в процессе, как правило, перед отбеливанием. Такая закалочная ванна часто использовала альдегиды, такие как формальдегид и глутаральдегид . В современной обработке эти этапы закалки не нужны, поскольку пленочная эмульсия достаточно затвердела, чтобы выдерживать химикаты обработки.
Типичный процесс проявления цветной хромогенной пленки можно описать с химической точки зрения следующим образом: экспонированный галогенид серебра окисляет проявитель. [6] Затем окисленный проявитель реагирует с цветными связующими веществами, [6] которые представляют собой молекулы вблизи экспонированных кристаллов галогенида серебра, [6] для создания цветных красителей , [6] которые в конечном итоге создают негативное изображение, после этого пленка отбеливается, фиксируется, промывается, стабилизируется и высушивается. Краситель создается только там, где находятся связующие вещества. Таким образом, проявочный химикат должен пройти небольшое расстояние от экспонированного галогенида серебра до связующего вещества и создать там краситель. Количество созданного красителя мало, и реакция происходит только вблизи экспонированного галогенида серебра [10] и, таким образом, не распространяется по всему слою. Проявитель диффундирует в эмульсию пленки, чтобы вступить в реакцию с ее слоями. [10] Этот процесс происходит одновременно для всех трех цветов связующих веществ в пленке: голубого (в красночувствительном слое в пленке), пурпурного (для зеленочувствительного слоя) и желтого (для синечувствительного слоя). [6] Цветная пленка имеет эти три слоя, что позволяет выполнять субтрактивное смешивание цветов и воспроизводить цвета на изображениях.
Черно-белые эмульсии, как негативные, так и позитивные, могут быть подвергнуты дальнейшей обработке. Серебро изображения может реагировать с такими элементами, как селен или сера, для увеличения стойкости изображения и по эстетическим причинам. Этот процесс известен как тонирование .
При тонировании селеном изображение серебра заменяется на селенид серебра ; при тонировании сепией изображение преобразуется в сульфид серебра . Эти химикаты более устойчивы к атмосферным окислителям, чем серебро.
Если цветную негативную пленку обработать в обычном черно-белом проявителе, зафиксировать и затем отбелить в ванне, содержащей соляную кислоту и раствор дихромата калия , то полученную пленку, после экспозиции на свету, можно повторно проявить в цветном проявителе, чтобы получить необычный пастельный цветовой эффект. [ необходима цитата ]
Перед обработкой пленку необходимо извлечь из камеры , а также из кассеты , катушки или держателя в защищенном от света помещении или контейнере.
При любительской обработке пленка вынимается из камеры и наматывается на катушку в полной темноте (обычно в темной комнате с выключенным безопасным светом или в светонепроницаемом пакете с отверстиями для рук). Катушка удерживает пленку в форме спирали, с пространством между каждым последующим витком, чтобы химикаты могли свободно течь по поверхности пленки. Катушка помещается в специально разработанный светонепроницаемый бак (называемый баком для обработки при дневном свете или баком-светоловушкой), где она хранится до завершения окончательной промывки.
Листовые пленки можно обрабатывать в лотках, вешалках (которые используются в глубоких резервуарах) или вращающихся обрабатывающих барабанах. Каждый лист может быть проявлен индивидуально для специальных требований. Иногда используется проявка в стойке , длительная проявка в разбавленном проявителе без перемешивания.
При коммерческой центральной обработке пленка удаляется автоматически или оператором, который упаковывает пленку в светонепроницаемый пакет, из которого она подается в обрабатывающую машину. Обрабатывающее оборудование обычно работает непрерывно, пленки склеиваются в непрерывную линию. Все этапы обработки выполняются в одной обрабатывающей машине с автоматически контролируемым временем, температурой и скоростью пополнения раствора. Пленка или отпечатки выходят промытыми и сухими и готовыми к ручной резке. Некоторые современные машины также автоматически режут пленки и отпечатки, что иногда приводит к тому, что негативы разрезаются посередине кадра, где пространство между кадрами очень тонкое или край кадра нечеткий, как на изображении, сделанном при слабом освещении. В качестве альтернативы магазины могут использовать мини-лаборатории для проявления пленок и автоматического изготовления отпечатков на месте без необходимости отправки пленки в удаленный центральный центр для обработки и печати.
Некоторые химические вещества для обработки, используемые в минилабораториях, требуют минимального количества обработки за определенное количество времени, чтобы оставаться стабильными и пригодными для использования. После того, как химические вещества стали нестабильными из-за низкого использования, их необходимо полностью заменить или можно добавить восполнители, чтобы восстановить их до пригодного к использованию состояния. Некоторые химические вещества были разработаны с учетом снижения спроса на обработку пленок в минилабораториях, часто требующих особого обращения. Часто химические вещества повреждаются из-за окисления. Кроме того, химические вещества для проявления необходимо постоянно тщательно перемешивать, чтобы обеспечить постоянство результатов. Эффективность (активность) химических веществ определяется с помощью предварительно экспонированных контрольных полосок пленки. [13]
Многие фотографические растворы имеют высокую химическую и биологическую потребность в кислороде (ХПК и БПК). Эти химические отходы часто обрабатываются озоном , перекисью или аэрацией для снижения ХПК в коммерческих лабораториях.
Исчерпанный фиксаж и в некоторой степени промывочная вода содержат ионы комплекса тиосульфата серебра . Они гораздо менее токсичны, чем свободные ионы серебра, и они превращаются в сульфид серебра в канализационных трубах или очистных сооружениях. Однако максимальная концентрация серебра в сбросах очень часто строго регулируется. Серебро также является довольно ценным ресурсом. Поэтому на большинстве крупных перерабатывающих предприятий исчерпанный фиксаж собирается для извлечения и утилизации серебра.
Многие фотографические химикаты используют небиоразлагаемые соединения, такие как EDTA , DTPA , NTA и борат . EDTA, DTPA и NTA очень часто используются в качестве хелатирующих агентов во всех обрабатывающих растворах, особенно в проявителях и растворах моющих средств. EDTA и другие полиаминные поликарбоновые кислоты используются в качестве лигандов железа в растворах отбеливателей цветов. Они относительно нетоксичны, и в частности EDTA одобрена в качестве пищевой добавки. Однако из-за плохой биоразлагаемости эти хелатирующие агенты обнаруживаются в тревожно высоких концентрациях в некоторых источниках воды, из которых берется водопроводная вода. [14] [15] Вода, содержащая эти хелатирующие агенты, может выщелачивать металл из оборудования для очистки воды, а также из труб. Это становится проблемой в Европе и некоторых частях мира. [ необходима цитата ]
Другим небиоразлагаемым соединением, которое широко используется, является поверхностно-активное вещество . Обычным смачивающим агентом для равномерного высыхания обработанной пленки является Union Carbide/Dow Triton X-100 или этоксилат октилфенола. Также обнаружено, что это поверхностно-активное вещество имеет эстрогенный эффект и, возможно, наносит другой вред организмам, включая млекопитающих. [ необходима цитата ]
Крупные производители стремились разработать более биоразлагаемые альтернативы ЭДТА и другим отбеливающим компонентам, пока отрасль не стала менее прибыльной с наступлением цифровой эпохи.
В большинстве любительских темных комнат популярным отбеливателем является феррицианид калия . Это соединение разлагается в потоке сточных вод, выделяя цианистый газ. [ требуется ссылка ] Другие популярные отбеливающие растворы используют дихромат калия ( шестивалентный хром ) или перманганат . И феррицианид, и дихромат строго регламентируются для утилизации в канализации из коммерческих помещений в некоторых районах.
Бораты , такие как бура (тетраборат натрия), борная кислота и метаборат натрия, токсичны для растений даже при концентрации 100 ppm. Многие проявители и фиксажи содержат от 1 до 20 г/л этих соединений в рабочей концентрации. Большинство неотверждающихся фиксажей от основных производителей теперь не содержат боратов, но многие проявители пленок по-прежнему используют борат в качестве буферного агента. Кроме того, некоторые, но не все, формулы и продукты щелочных фиксаторов содержат большое количество бората. Новые продукты должны постепенно исключать бораты, поскольку для большинства фотографических целей, за исключением фиксаторов кислотного отверждения, бораты можно заменить подходящим биоразлагаемым соединением.
Проявители обычно представляют собой гидроксилированные бензольные соединения или аминированные бензольные соединения, и они вредны для людей и подопытных животных. Некоторые из них являются мутагенами . Они также имеют большую химическую потребность в кислороде (ХПК). Аскорбиновая кислота и ее изомеры, а также другие подобные производные сахара редуктонные восстанавливающие агенты являются жизнеспособной заменой для многих проявляющих агентов. Проявители, использующие эти соединения, активно патентовались в США, Европе и Японии до 1990-х годов, но количество таких патентов очень мало с конца 1990-х годов, когда началась цифровая эра.
Химикаты для проявления могут быть переработаны до 70% с использованием абсорбирующей смолы, требуя только периодического химического анализа на pH, плотность и уровень бромида. Другим проявителям нужны ионообменные колонки и химический анализ, что позволяет повторно использовать до 80% проявителя. Некоторые отбеливатели, как утверждается, полностью биоразлагаемы, в то время как другие могут быть регенерированы путем добавления концентрата отбеливателя в перелив (отходы). Использованные фиксаторы могут иметь от 60 до 90% своего содержания серебра, удаленного посредством электролиза, в замкнутом цикле, где фиксатор постоянно перерабатывается (регенерируется). Стабилизаторы могут содержать или не содержать формальдегид . [16]
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )