Крайъгълните камъни на фотографията

Първите три части на статията - Сребро, Желатин, Фотоемулсия са превод на едноименните статии с малки промени и допълнения, любезно предоставени от немското онлайн списание Schwarzweiss-Magazin. Последната част - Първичен фотографски процес - собствена работа на преводача.

Когато Дагер излага първите си сребърни плочи в камера обскура преди повече от 160 години, фоточувствителният слой, който ги покрива, не съдържа никакви свързващи вещества. Плочите станаха светлочувствителни едва след като бяха обработени с йодни пари: тогава върху повърхността на плочата се образува слой от сребърен йодид. Такова изображение се появява в нагрята живачна пара и се фиксира в разтвор на готварска сол. Фотографията измина дълъг път от изобретението на Дагер до емулсията на базата на албумин* и до така наречените мокри колодийни негативи*. В същото време имаше и други, по-рядко срещани методи за създаване на фоточувствителен слой и получаване на фотографско изображение: калотип, амбротип, феротип и др.

И едва през 1871 г. английският лекар Ричард Мадокс, търсейки заместител на колодия, който отделя опасни ефирни пари, решава да използва безопасен желатин като матрица, съдържаща светлочувствителни сребърни соли. С откриването и изследването на процеса на зреене на фотографска емулсия* стана възможно промишленото производство на сухи фотографски плаки. Новите пластини можеха да се съхраняват дълго време и многократно превъзхождаха колодиевите по светлочувствителност, което позволяваше получаване на висококачествени отпечатъци, а освен това бяха несравнимо по-лесни за работа. Мина много време оттогава. Баритните хартии и хартиите на основата на полиетилен заменят неудобните стъклени плочи; цвят, добавен към емулсиятапигментите премахнаха "слепотата" на сребърните халиди; Изобретени са кристалите T-Grains*, но желатинът все още е основното свързващо вещество и носител на кристалите от сребърен халид, неизменно използвани при производството на фотографска емулсия. Много учени са се опитвали да заменят желатина с друго вещество, изследванията в тази област продължават и до днес, но синтетичен продукт с подобни свойства все още не е открит.

Произход и производство на желатин

Пътят към филма започва от кланицата. След обезмасляване и смилане животинските кости и кожи се изпращат в желатинови фабрики, където се деминерализират под въздействието на киселини, а получената маса - осеин и колаген * - се накисва в продължение на няколко месеца в алкален разтвор. Под негово влияние дългите вериги от молекули се разделят на по-къси и стават водоразтворими. Така се формират директните суровини за производството на желатин. Освен това този "бульон" се загрява до кипене и температурата се повишава на стъпки; всяко повишаване на температурата съответства на собствен екстракт от разтвора. Екстрактите, получени при различни температури, се различават значително по свойствата си един от друг. Екстрактите, съдържащи 6-8% желатин, се филтруват и концентрират при 50°С; полученото вещество се изсушава, като се разлива на тънки слоеве върху плоски повърхности. За фотографски цели най-често се използват желатинови гранули; в козметичната и хранително-вкусовата промишленост - желатин на прах. За да може емулсионният слой да се справи със субстрата, когато температурата се повиши, към желатина се добавят втвърдители като алдехиди или метални йони (Al или Cr).

Химически, желатинът е протеин с молекулно тегло от 20 000 Da до 360 000 Da, в зависимост отпроизход и обработка. Както всички протеини, желатинът се състои от аминокиселини, свързани във верига. В колагена няколко такива вериги са преплетени една с друга. По време на обработката тези вериги се развиват, което води до образуването на отделни дълги, хаотично нагънати вериги.

Свойства на желатина

Желатинът във фотографската емулсия служи не само като носител на фоточувствителни кристали. Неговата роля е толкова важна и разнообразна, че само около 25% от желатина във фотоемулсията може да бъде заменен с други синтетични материали. Ето основните качества на това вещество:

  • колоиден разтвор на желатин предотвратява "залепването" на кристалите на сребърния халид по време на производството и в готовата фотографска емулсия. Благодарение на това свойство на желатина, кристалите са равномерно разпределени в емулсионния слой.
  • поради приемането на Br и Cl йони от желатин (желатинът действа като акцептор на халоген), латентното изображение се стабилизира по време на експозицията
  • улеснява дифузията на разтвори в емулсионния слой при обработка на фотографски материали
  • предпазва неекспонираните кристали от сребърен халид от развитие
  • високата концентрация на желатин в разтвора засилва "растежа" на кристалите по време на така нареченото "физическо узряване", поради което кристалите стават по-големи и следователно по-чувствителни към светлина
  • пропуска светлината
  • при втвърдяване, желатинът осигурява механичната здравина на фотографската емулсия
  • желатинът има способността да образува колоиден разтвор във вода *; при охлаждане този разтвор се втвърдява, а при нагряване отново става течен. Това свойство е абсолютно необходимо за производството на фотографска емулсия, тъй като технологичният цикъл включва етапите на замразяване и топене.полуфабрикат

Желатинът влияе пряко върху фотографския процес; този ефект се дължи на наличието на микропримеси в желатина. В зависимост от това дали ускоряват или инхибират химичното и физическото узряване на кристалите (повече за тях в следващите публикации), се разграничават активатори и инхибитори. Първите включват сяросъдържащи съединения, а вторите включват нуклеинови киселини и калций. Все още не е установено как действат. Тези микропримеси пречат на производството на фотографска емулсия, така че те се отстраняват възможно най-много. В резултат на това се получава инертен желатин, към който отново се добавят същите примеси, но в строго дозирани количества, за да се получи желатин с желани свойства - активни или инхибирани. Има и полуинертен желатин: той съдържа приблизително равен брой активатори и инхибитори.

Освен това желатинът е в основата както на самия фоточувствителен слой, така и на останалите слоеве фотографски филм и фотохартия, с изключение на субстрата. Основната структура на черно-бял филм (мащабът на слоевете е относителен) изглежда по следния начин:

1. защитен слой от чист желатин2. емулсионен слой3. тънък слой желатин, който държи емулсионния слой върху субстрата

4. субстрат (хартия или целулозен триацетат)

5. антихалационен слой от специално оцветен желатин

*Албуминови емулсии върху плаки; Емулсии на базата на албумин; Албуминов процес През 1847 г. Ниепс дьо Сен Виктор, братовчед на известния Никифор Ниепс, предложи покриване на стъклени чинии с разбит яйчен белтък, смесен със сребърни соли. Такива плочи могат да бъдат експонирани както в изсушено, така и в сурово състояние. По късноL. Blanche-Evrard използва яйчен белтък при изобретяването на албуминова хартия за контактен печат.

* Колодиеви плочи; Колодиевият процес Най-сложният метод за получаване и фиксиране на изображение, съществувал в ранната фотография. Носителят на фоточувствителни сребърни кристали - колодий (разтвор на целулоза в смес от сярна и азотна киселина, смесена с етер; това е лепкава, бързосъхнеща маса), се нанася върху стъклена пластина непосредствено преди заснемането. Така подготвената все още влажна плака се експонира веднага, тъй като при изсъхване на слоя светлочувствителността му рязко спада. Следователно целият процес често се нарича мокър колодий или, което не е съвсем вярно, мокър колодий. Специалните условия за приготвяне на емулсията и експониране на плочите изискват подвижна тъмна стая и специално обучен асистент (виж фигурата). Качеството на колодиевите отпечатъци обаче не е по-ниско от съвременните.

* Фотографска емулсия Името е погрешно - всъщност фотографската емулсия е суспензия :-) - но се е развила исторически и е малко вероятно да бъде променена.

* T-Grains кристали Съвременната технология за производство на емулсия (описана по-подробно в следващия раздел) направи възможно получаването на кристали от сребърен халогенид със строго определена форма, а именно: под формата на плоски, доста големи плочки или плочи. Тези кристали се наричат ​​кристали T-Grains. Увеличената повърхност на такъв кристал в сравнение с конвенционалните повишава неговата светлочувствителност, а малкият обем поддържа зърнистостта на нивото на по-бавните емулсии (например Ilford Delta prof. ISO 400 единици има зърнистост, характерна за класическите емулсии с ISO 100 - 160 единици).

* Колаген Протеин от животински произход, от който се образуват колагенови влакна - свързващите елементи на опорно-двигателния апарат.

* Колоиден разтвор Разтвор на някакво вещество (включително желатин) във, например, вода. В този случай размерът на образуваните частици е от 10 -5 до 10 -7 cm.