Фотографические процессы
Фотографи́ческие проце́ссы, физико-химические методы получения изображений с помощью светочувствительных регистрирующих материалов на основе галогенидов серебра. Со времени изобретения Ж. Н. Ньепсом и Л. Дагером в 1839 г. способа получения изображения на соединениях серебра (дагеротипии) фотографические процессы существенно изменились и нашли широкое распространение во многих областях науки и техники, благодаря их уникальным особенностям: высокой информационной ёмкости и достоверности, геометрической точности и документальности фотоснимка, возможности безграничного тиражирования и др. Так, изобретение мокрого коллодионного процесса в 1851 г. (Ф. С. Арчер, Великобритания) привело к существенному повышению чувствительности фотоматериалов и улучшению качества снимков. Открытие способа приготовления сухих бромосеребряных желатиновых пластин в 1871 г. (Р. Мэддокс, Великобритания) предопределило возникновение современных фотографических процессов, поскольку позволило изготавливать фотографические материалы на промышленной основе.
Чёрно-белые фотографические процессы
В 1841–1843 гг. У. Г. Ф. Толбот впервые применил на практике перенос изображения со светочувствительного слоя (негатива) на фотобумагу (позитив). Негативно-позитивный фотопроцесс включает фотосъёмку, химико-фотографическую обработку кинофотоматериалов и контактную и проекционную фотопечать; процесс даёт возможность получать множество копий различного масштаба с одного негатива при высоком качестве изображения, позволяет исправлять ошибки при фотосъёмке на негативный материал. Высоким качеством изображения, экономичностью, быстротой получения информации характеризуются фотографические процессы прямого получения позитивного изображения непосредственно на том же фотоматериале, на котором велась фотосъёмка, – процесс обращения фотоизображения; процесс осуществляется за счёт применения необычной схемы химико-фотографической обработки галогеносеребряного фотоматериала и требует точного выбора условий экспонирования фотоматериала. Для фотовоспроизведения рисунков, печатного текста и т. д. используются фотографические процессы, основанные на проявлении скрытого изображения на слое полупроводника, обладающего способностью увеличивать свою электропроводность под действием света, которые получили название электрофотографии; к достоинствам последней можно отнести отсутствие «мокрой» обработки, быстроту, экономичность, высокое разрешение, светочувствительность в длинноволновой части спектра. Широкое применение в профессиональной и специальной фотографии нашёл одноступенчатый диффузионный фотографический процесс, основанный на диффузии солей серебра и позволяющий «полусухим» методом получить беззернистое изображение с хорошей резкостью и разрешающей способностью. Простота аппаратурного оформления, высокая надёжность и стабильность результатов, отсутствие жидких растворов, хорошее качество изображения позволили с успехом применить этот фотопроцесс при фотосъёмке обратной стороны Луны с борта космического аппарата.
Цветные фотографические процессы
Одним из первых технических фотопроцессов получения цветного изображения был растровый фотографический процесс с использованием автохромных фотопластинок, производство которых наладили в 1907 г. братья Луи и Огюст Люмьер (Франция). На стеклянную основу, покрытую липким подслоем из каучука, наносили мозаичный растр из крахмальных зёрен, окрашенных в синий, зелёный, красный цвета (для цветоделения изображения при фотосъёмке) и спрессованных. Просветы между зёрнами заполнялись углеродной сажей. Растр был защищён прозрачным водонепроницаемым слоем, на который наносили панхроматический эмульсионный слой. Экспонирование фотопластинок проводилось через стеклянную фотоподложку и нерегулярный окрашенный растр, а химико-фотографическая обработка – по методу чёрно-белого обращения; цветное изображение получали по аддитивному способу цветовоспроизведения. На смену растровой фотографии с нерегулярным растром позднее пришли более совершенные цветные фотографические процессы с регулярным растром.
Наибольшее распространение в цветной кино- и фотосъёмке и печати получили фотографические процессы на многослойных фотографических материалах. Основы цветоделения и цветовоспроизведения на цветных фотоматериалах заложены немецкими химиками Б. Гомолько (1907) и P. Фишером (1912). Цветная многослойная обращаемая фотоплёнка с диффундирующими цветными компонентами изобретена в 1935 г. Л. Маннесом и Л. Годовски-младшим (США). В 1936 г. немецкие химики В. Шнайдер и Г. Вильманс, применив недиффундирующие цветообразующие компоненты, изготовили сначала обращаемую, а вскоре и негативную многослойную фотоплёнку.
Для получения цветного фотоизображения используют галогеносеребряные эмульсии, зонально чувствительные к синей, зелёной и красной областям спектра, в которые вводят бесцветные недиффундирующие цветообразующие компоненты. В процессе проявления в эмульсионном слое образуется нерастворимый краситель, дополнительный по цвету максимальной спектральной чувствительности зонального эмульсионного слоя (в синечувствительном – жёлтый, в зелёночувствительном – пурпурный, в красночувствительном – голубой). В качестве цветных проявляющих веществ применяют производные п-фенилендиамина, окисленная форма которых, взаимодействуя с бесцветными цветообразующими компонентами, даёт в фотослое нерастворимый краситель. Негативные цветные фотоматериалы и позитивные фотобумаги после экспонирования сначала проявляют в цветном проявителе, далее следует отбеливание и фиксирование. В случае цветных обращаемых фотоматериалов схема фотографической обработки выглядит следующим образом: экспонирование, чёрно-белое проявление, второе экспонирование (общая засветка), цветное проявление, отбеливание, фиксирование.
Успехи, достигнутые в области химии, оптики, электроники и механики, позволили осуществить в 1960-е гг. одноступенный цветной фотографический процесс с диффузионным переносом изображения (разработан в 1947 американским изобретателем Э. Лэндом). В одноступенчатом процессе негативный светочувствительный фотоматериал и позитивный несветочувствительный приёмный слой представляют собой единое целое. Так, фотокомплект для моментальной фотографии «Полароид SX-70» представляет собой единую неразъёмную систему, позволяющую на свету (вне фотокамеры) получать цветное изображение. После экспонирования негативный светочувствительный галогеносеребряный и позитивный несветочувствительный слои протягиваются через стальные валики и выбрасываются из фотокамеры. Обрабатывающий состав из раздавленной валиками капсулы равномерно распределяется между негативным и приёмным слоями. Молекулы проявляющих красителей в щелочной среде диффундируют в эмульсионные слои, восстанавливают экспонированные микрокристаллы галогенида серебра и образуют окисленную форму красителя, которая теряет способность к диффузии в приёмный слой. В свою очередь, проявляющие красители, не участвующие в процессе восстановления галогенида серебра, диффундируют в приёмный слой фотокомплекта, образуя в нём цветное позитивное изображение.