Желатиново -серебряный процесс является наиболее часто используемым химическим процессом в черно-белой фотографии и является фундаментальным химическим процессом для современной аналоговой цветной фотографии. Таким образом, пленки и печатная бумага, доступные для аналоговой фотографии, редко полагаются на какой-либо другой химический процесс для записи изображения. Суспензия солей серебра в желатине наносится на подложку, такую как стекло, гибкий пластик или пленка, баритовая бумага или бумага, покрытая смолой . Эти светочувствительные материалы стабильны при нормальных условиях хранения и могут экспонироваться и обрабатываться даже через много лет после их изготовления. Процесс желатинирования «сухой пластины » был улучшением процесса мокрой коллодионной пластины, доминирующего с 1850-х по 1880-е годы, который нужно было экспонировать и проявлять сразу после покрытия.
Желатин использовался для копирования изображений дагерротипов к 1845 году [1] , а Альфонс Луи Пуатевен в 1850 году писал о позитивных отпечатках негативов на сухих желатиновых пластинах. [2] [3]
В 1860-х годах процесс сухого коллодиона (с желатином или альбумином) был описан как выгодный для уличной фотографии, особенно когда требовалось большое количество снимков в разных местах или когда было мало времени. Негативы, снятые во время летних вылазок, могли ждать до длинных зимних вечеров, чтобы их проявили, зафиксировали и напечатали. Время экспозиции было большим по сравнению с мокрым процессом, но он требовал гораздо больше времени на подготовку пластины перед экспозицией, на проявление, фиксацию и промывку негатива вскоре после этого, с химикатами и переносной темной комнатой, которую нужно было таскать и устанавливать. [4]
Введение процесса желатинового серебра обычно приписывают Ричарду Личу Мэддоксу , автору статьи 1871 года « Эксперимент с желатино-бромидом» . [5]
В 1873 году Чарльз Харпер Беннетт открыл метод затвердевания эмульсии, сделав ее более устойчивой к трению. [ необходима цитата ] В 1878 году Беннетт обнаружил, что при длительном нагревании чувствительность эмульсии может быть значительно увеличена. В то время как процессы с сухими пластинами ранее могли использоваться только с длительными выдержками, пластины Беннетта во многом способствовали тому, что мгновенная фотография превратилась в очень распространенную практику.
В 1879 году Джордж Истман разработал машину для нанесения покрытия на стеклянные пластины и в 1881 году основал компанию Eastman Film and Dry Plate Company.
Уильям де Вивелсли Эбни и Йозеф Мария Эдер улучшили формулу, добавив хлорид серебра .
Бумага для печати на основе желатина и серебра была изготовлена еще в 1874 году на коммерческой основе, но она была низкого качества, поскольку сухая эмульсия пластины наносилась на бумагу только в качестве запоздалой мысли. Машины для нанесения покрытий для производства непрерывных рулонов сенсибилизированной бумаги использовались к середине 1880-х годов, хотя широкое распространение материалов для печати на основе желатина и серебра произошло только в 1890-х годах. Самые ранние виды бумаги не имели слоя барита , и только в 1890-х годах покрытие баритом стало коммерческой операцией, сначала в Германии в 1894 году, а затем в 1900 году этим занялась компания Kodak . [ необходима цитата ]
Хотя слой бариты играет важную роль в производстве гладких и глянцевых отпечатков, баритовая бумага 1890-х годов не давала глянцевой или глянцевой поверхности отпечатка, которая стала стандартом для художественной фотографии в двадцатом веке. Матирующие агенты, текстурированная бумага и тонкие слои бариты, которые не были сильно каландрированы, создавали слабоглянцевый и текстурированный вид. Высокоглянцевая бумага впервые стала популярной в 1920-х и 30-х годах, когда фотография перешла от пикториализма к модернизму , фотожурналистике и «прямой» фотографии. [ требуется цитата ]
Исследования, проведенные за последние 125 лет, привели к созданию современных материалов, обладающих низкой зернистостью и высокой чувствительностью к свету.
Желатиново-серебряная печать или желатиновая проявочная бумага (DOP) — это процесс получения монохромного изображения, основанный на светочувствительности галогенидов серебра . Они были созданы как для контактной печати, так и для увеличения путем изменения светочувствительности бумаги. Кратковременное воздействие на негатив создает скрытое изображение, которое затем становится видимым с помощью проявителя. Затем изображение становится постоянным путем обработки в фотографическом фиксаже, который удаляет оставшиеся светочувствительные галогениды серебра. И, наконец, водяная баня смывает фиксаж с отпечатка. Окончательное изображение состоит из мелких частиц серебра, связанных в слое желатина. Этот слой желатинового изображения является лишь одним из четырех слоев, встречающихся в типичном желатиново-серебряном отпечатке, которые обычно включают в себя верхний слой, слой изображения, барит и бумажную подложку.
Желатиново-серебряный отпечаток состоит из четырех слоев: бумажная основа, барит, желатиновое связующее и защитный желатиновый слой или верхний слой. Многослойная структура желатиново-серебряного отпечатка и чувствительность солей серебряного изображения требуют специального оборудования для нанесения покрытия и скрупулезной технологии производства для получения однородного продукта, свободного от примесей, вредных для изображения.
Бумажная основа или подложка служит субстратом, на который крепятся последующие слои. Бумага во многих отношениях является идеальной подложкой: она легкая, гибкая и достаточно прочная, чтобы выдерживать как влажную обработку, так и обычное обращение. Основа фотобумаги не должна содержать фотоактивных примесей, таких как железо и лигнины . Для получения этой чистоты бумага изначально изготавливалась из хлопчатобумажных тряпок, хотя после Первой мировой войны произошел переход на очищенную древесную массу, которая используется и по сей день.
Второй слой — барит, белое непрозрачное покрытие, изготовленное в основном из желатина и сульфата бария. Его цель — покрыть волокна бумаги и сформировать гладкую поверхность, на которую будет нанесен желатин. Текстуры поверхности создаются с помощью различных текстурированных войлоков, используемых при сушке бумаги, каландрировании и тиснении до или после нанесения слоя барита в зависимости от желаемого эффекта.
Третий слой — это желатиновое связующее, которое удерживает серебряные зерна фотографического изображения. Желатин обладает многими качествами, которые делают его идеальным фотографическим связующим. Среди них — прочность и стойкость к истиранию в сухом состоянии, а также его способность набухать и обеспечивать проникновение обрабатывающих растворов. Четвертый слой, называемый верхним слоем, суперпокрытием или верхним слоем, представляет собой очень тонкий слой затвердевшего желатина, который наносится поверх желатинового связующего. Он действует как защитный слой, обеспечивая превосходную стойкость к истиранию поверхности печати.
До того, как бумага экспонируется, слой изображения представляет собой прозрачную желатиновую матрицу, содержащую светочувствительные галогениды серебра. Для желатино-серебряных отпечатков эти галогениды серебра обычно представляют собой комбинации бромида серебра и хлорида серебра . Экспонирование негатива обычно выполняется с помощью увеличителя, хотя контактная печать также была популярна, особенно среди любителей в начале двадцатого века и среди пользователей крупноформатных камер . Везде, где свет падает на бумагу, галогениды серебра образуют на ее поверхности небольшие пятнышки серебряного металла посредством химического процесса восстановления . Экспозиция является наибольшей в областях отпечатка, соответствующих чистым частям негативов, которые становятся тенями или областями высокой плотности отпечатка.
Этот процесс представляет собой формирование скрытого изображения , поскольку он формирует невидимое изображение на бумаге, которое впоследствии становится видимым при проявлении. Бумага помещается в проявитель , который преобразует частицы галогенида серебра, имеющие на себе пятнышко скрытого изображения, в металлическое серебро. Теперь изображение становится видимым, но оставшийся неэкспонированный галогенид серебра все еще необходимо удалить, чтобы сделать изображение постоянным. Но сначала отпечаток помещается в стоп-ванну , которая останавливает проявление и не дает проявителю загрязнять следующую ванну: фиксаж.
Фиксатор, обычно тиосульфат натрия , способен удалять неэкспонированный галогенид серебра, образуя с ним водорастворимый комплекс. И, наконец, промывка водой, которой иногда предшествует промывочное средство, удаляет фиксатор с отпечатка, оставляя изображение, состоящее из частиц серебра, удерживаемых в прозрачном желатиновом слое изображения. Тонирование иногда используется для обеспечения перманентности или эстетических целей и следует за этапом фиксации. Селеновые, золотые и серные тонеры являются наиболее распространенными и действуют либо частично преобразуя серебро в другое соединение (например, селенид серебра или сульфид серебра ), либо частично заменяя серебро другим металлом (например, золотом). [6]
Когда небольшие кристаллы (называемые зернами ) солей серебра, таких как бромид серебра и хлорид серебра , подвергаются воздействию света, высвобождается несколько атомов свободного металлического серебра. Эти свободные атомы серебра образуют скрытое изображение . Это скрытое изображение относительно стабильно и будет сохраняться в течение нескольких месяцев без ухудшения, если пленка хранится в темноте и прохладе. Пленки проявляются с использованием растворов, которые восстанавливают галогениды серебра в присутствии свободных атомов серебра. «Усиление» скрытого изображения происходит, когда галогениды серебра вблизи свободного атома серебра восстанавливаются до металлического серебра. Сила, температура и время, в течение которых проявитель действует, позволяют фотографу контролировать контрастность конечного изображения. Затем проявление останавливается путем нейтрализации проявителя во второй ванне.
После завершения проявления непроявленные соли серебра необходимо удалить, зафиксировав их в тиосульфате натрия или тиосульфате аммония , а затем негатив или отпечаток необходимо промыть в чистой воде. Окончательное изображение состоит из металлического серебра, внедренного в желатиновое покрытие.
Все желатино-серебряные фотоматериалы подвержены ухудшению качества. Частицы серебра, из которых состоит изображение, подвержены окислению, что приводит к пожелтению и выцветанию изображения. Некачественная обработка также может привести к различным формам ухудшения качества изображения из-за остаточных комплексов серебра и тиосульфата. Тонирование повышает стабильность серебряного изображения путем покрытия серебряного изображения менее легко окисляемым металлом, таким как золото, или путем преобразования частей частиц серебряного изображения в более стабильные соединения, такие как селенид серебра или сульфид серебра . [6]
Компания Ilford Imaging разработала для рынка произведений искусства черно-белые серебряно-желатиновые отпечатки, также известные как цифровые бромиды, полученные с помощью цифровых устройств вывода, таких как Durst Lambda и Océ LightJet .
Благодаря адаптации процессора для обработки бумаги большого формата совместно с производителями, нововведение Маклеода открыло путь к возможности производства больших черно-белых отпечатков с покрытием из смолы (RC) и на основе волокна (FB).
Компания Ilford в сотрудничестве с Metro Imaging (Лондон) адаптировала свою эмульсионную бумагу FB Galerie и ее светочувствительность таким образом, чтобы она была восприимчива к полному спектру каналов лазера RGB.
По сути идентичная процедура, называемая «окрашивание серебром», используется в молекулярной биологии для визуализации ДНК или белков после гель-электрофореза , обычно SDS-PAGE . Скрытое изображение формируется молекулами ДНК, РНК или белка (т. е. восстановленное серебро селективно осаждается на этих молекулах). Известно, что она почти так же чувствительна, как авторадиография , метод «золотого стандарта», но не так широко используется из-за использования радиоактивных материалов. [7]