При обработке фотопленок, пластин или бумаги, проявитель (или просто проявитель ) - это одно или несколько химических веществ, которые преобразуют скрытое изображение в видимое изображение. Проявляющие агенты достигают этого превращения посредством восстановления галогенидов серебра, которые имеют бледный цвет, до металла серебра, который является черным (в виде мелких частиц). Превращение происходит внутри желатиновой матрицы. Особенностью фотографии является то, что проявитель быстрее действует на те частицы галогенидов серебра, которые подверглись воздействию света. Оставшаяся в проявителе бумага со временем уменьшит количество галогенидов серебра и станет черным. Как правило, чем дольше проявителю разрешается работать, тем темнее изображение.
Проявитель обычно состоит из смеси химических соединений, приготовленных в виде водного раствора. Для черно-белой фотографии три основных компонента этой смеси:
Известные стандартные формулы включают проявитель пленки Eastman Kodak D-76, D- 72 проявитель для печати и проявитель негативов для кинофильмов D-96.
Гидрохинон является супераддитивом по отношению к метолу, что означает, что он действует для «перезарядки» метола после его окисления в процессе восстановления серебра в эмульсии. Сульфит в проявителе не только предотвращает воздушное окисление проявляющих агентов в растворе, он также способствует регенерации метола гидрохиноном (уменьшая эффекты компенсации и смежности) 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 небольшие количества бромида калия для модификации и ограничения действия проявителя для подавления химического запотевания. Проявители для высококонтрастных работ имеют более высокие концентрации гидрохинона и более низкие концентрации метола и, как правило, используют сильные щелочи, такие как гидроксид натрия, для повышения pH примерно до 11-12.
Метол трудно растворить в растворах с высоким содержанием соли, 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 очень замедляет растворение метола.
Поскольку метол относительно токсичен и может вызывать сенсибилизацию кожи, современные коммерческие разработчики часто используют вместо него фенидон или (4-гидроксиметил-4-метил-1-фенил-3-пиразолидон). Гидрохинон также может быть токсичным для человека-оператора, а также для окружающей среды; некоторые современные разработчики заменяют его аскорбиновой кислотой или витамином С. Однако он имеет низкую стабильность. Проявители аскорбата могут иметь преимущество, заключающееся в том, что они компенсируют и улучшают резкость, поскольку побочные продукты окисления, образующиеся во время проявления, являются кислыми, что означает, что они замедляют развитие в областях с высокой активностью и рядом с ними. Это также объясняет, почему проявители аскорбата обладают плохими удерживающими свойствами, поскольку окисленный аскорбат неэффективен как проявляющий агент и снижает pH раствора, делая оставшиеся проявляющие вещества менее активными. В последнее время несколько экспериментаторов выдвинули претензии к практическим методам улучшения стабильности проявителей аскорбата.
Другие используемые проявляющие агенты: п-аминофенол, глицин (N- (4-гидроксифенил) глицин), пирогаллол и катехол. При использовании в составе проявителя с низким содержанием сульфита последние два соединения вызывают затвердевание и окрашивание желатина в непосредственной близости от развивающихся зерен. Как правило, оптическая плотность пятна увеличивается в сильно экспонированной (и сильно проявленной) области. Это свойство очень ценится некоторыми фотографами, поскольку оно увеличивает отрицательный контраст по отношению к плотности, а это означает, что детали в светлых участках могут быть захвачены без «блокировки» (при достижении достаточно высокой плотности, при которой детали и тональность серьезно ухудшаются). Гидрохинон разделяет это свойство. Однако эффект окрашивания проявляется только в растворах с очень небольшим содержанием сульфита, и большинство проявителей гидрохинона содержат значительные количества сульфита.
На заре фотографии использовался широкий спектр проявителей, в том числе оксалат железа, гидроксиламин, лактат железа, цитрат двухвалентного железа, антипирин, ацетанилид и амидол (которые обычно требовали умеренно кислых условий).
Проявители также содержат смягчающий воду агент для предотвращения образования накипи кальция (например, соли ЭДТА, триполифосфат натрия, соли NTA и т. Д.).
Первоначальный литографический проявитель был основан на проявителе с низким содержанием сульфита / бисульфита с формальдегидом (добавленным в виде порошка параформальдегида). Очень низкий уровень сульфита, высокий уровень гидрохинона и высокая щелочность способствовали «инфекционному развитию» (открытые проявляющиеся кристаллы галогенида серебра сталкивались с неэкспонированными кристаллами галогенида серебра, вызывая их уменьшение), что усиливало краевой эффект на линейных изображениях. Эти высокоэнергетические проявители имели короткий срок службы лотка, но при использовании в течение срока службы лотка обеспечивали стабильные полезные результаты.
Современные проявители литографии содержат соединения гидразина, соединения тетразолия и другие усилители контраста аминов для увеличения контрастности, не полагаясь на классический состав литографического проявителя, содержащий только гидрохинон. Современные формулы очень похожи на составы для быстрого доступа (за исключением этих добавок), и поэтому они обладают долгим сроком службы. Однако классические проявители литографии, использующие один только гидрохинон, страдают очень плохим сроком службы лотка и нестабильными результатами.
Проявитель избирательно восстанавливает кристаллы галогенида серебра в эмульсии до металлического серебра, но только тех, которые имеют скрытое изображение Центры созданы 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, которые имеют существующий кристалл серебра. Пленки с более быстрой экспозицией или более низким уровнем освещенности обычно имеют более крупное зерно, потому что эти изображения захватывают меньше света. Пленкам с мелким зерном, таким как Kodachrome, требуется больше света, чтобы увеличить вероятность того, что кристалл галогенида поглотит по крайней мере два кванта света, поскольку они имеют меньший размер поперечного сечения. Следовательно, размер кристаллов галогенида серебра пропорционален светочувствительности пленки. Серебряный металлик имеет темный (черный) вид. После достижения желаемого уровня восстановления процесс проявления останавливают промыванием в разбавленной кислоте, а затем не проявившийся галогенид серебра удаляют путем растворения его в растворе тиосульфата, процесс, называемый фиксацией. Большинство разработчиков коммерческих пленок используют двойное решение или процедуру «проталкивания» (увеличивает скорость пленки) (компенсирующий проявитель, например, Diafine), когда восстанавливающий агент, например Раствор гидрохинона впитывается и набухает в желатине, после чего пленка вводится в щелочной раствор, который активирует (снижает восстановительный потенциал) проявителя. Области с наибольшей освещенностью используют крошечное количество проявителя в желатине и перестают образовывать кристаллы серебра до того, как пленка в этой точке станет полностью непрозрачной. Области, получившие меньше всего света, продолжают развиваться, потому что не исчерпали своего разработчика. Контраст меньше, но время не критично, и пленки от нескольких клиентов и с разной экспозицией проявятся удовлетворительно.
Время, в течение которого происходит проявка, и тип проявителя влияют на соотношение между плотностью серебра в проявленном изображении и количеством света. Это исследование называется сенситометрией и было впервые проведено Ф. Хертером и В.К. Дриффилдом в конце 19 века.
Цветное и хромогенное В черно-белой фотографии используется аналогичный процесс проявления, за исключением того, что восстановление серебра одновременно окисляет проявитель цвета парафенилен, который затем принимает участие в производстве красителей в эмульсии, взаимодействуя с соответствующими связующими. Здесь используются три различных процесса. Процесс C-41 используется почти для всех цветных негативных пленок, и в этом процессе красители в эмульсии реагируют с окисленным агентом проявления цвета в проявителе. раствор для создания видимых красителей. Затем почти идентичный процесс используется для получения цветных отпечатков с пленок. Используемые проявляющие агенты являются производными парафенилендиамина.
. В цветных негативных пленках существует 3 типа связующих красителей. Существуют обычные голубые, пурпурные и желтые соединители, образующие красители, но также есть пурпурный голубой маскирующий соединитель и желтый пурпурный маскирующий соединитель. Они образуют соответственно нормальный голубой краситель и пурпурный краситель, но образуют оранжевую позитивную маску для коррекции цвета. Кроме того, существует третий тип соединителя, называемый соединителем DIR (Developer Inhibitor Release). Этот соединитель высвобождает мощный ингибитор во время образования красителя, который влияет на краевые эффекты и вызывает эффекты между слоями для повышения общего качества изображения.
В прозрачных пленках типа Ektachrome (процесс E-6 ) 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 дает «проталкивающую» обработку для увеличения видимой светочувствительности пленки за счет уменьшения Dmax, или максимальная плотность. Первый разработчик - самый важный шаг в Процессе E-6. Решением является проявитель черно-белой пленки, поскольку он формирует только негативное серебряное изображение в каждом слое пленки; изображения красителя еще не сформированы. Затем пленка направляется непосредственно на первую стирку в течение 2 часов при 100 ° F, которая действует как контролируемая остановочная ванна. Далее пленка попадает в обратную ванну. На этом этапе пленка готовится к этапу цветного проявителя. В этой обращающей ванне химический реверсивный агент абсорбируется эмульсией, при этом химическая реакция не происходит до тех пор, пока пленка не войдет в цветной проявитель. Процесс реверсирования также может выполняться с использованием света 800 фут-кандел в секунду, который используется инженерами-технологами для устранения проблем химического состава ванны реверсирования.
Затем пленка полностью проявляется в ванне проявителя цвета, которая содержит CD-3 в качестве проявителя цвета. Когда пленка попадает в цветной проявитель, реверсивный агент, абсорбированный эмульсией в обращающей ванне, химически затуманивает (или «обнажает») неэкспонированный галогенид серебра (если он еще не был запотеван светом на предыдущем этапе). Проявитель цвета воздействует на химически экспонированный галогенид серебра, формируя позитивное серебряное изображение. Однако изображение металлического серебра, сформированное в первом проявителе, которое является негативным изображением, не является частью реакции, которая происходит на этом этапе. На этом этапе происходит реакция на «остатки» негативного изображения, то есть позитивного изображения. По мере развития цвета формируется металлическое серебряное изображение, но, что более важно, проявляющий цвет агент окисляется. Окисленные молекулы цветного проявителя реагируют с связующими элементами с образованием цветных красителей на месте. Таким образом, цветной краситель образуется в месте проявления в каждом из трех слоев пленки. Каждый слой пленки содержит разные элементы связи, которые вступают в реакцию с одними и теми же молекулами окисленного проявителя, но образуют красители разного цвета. Затем пленка попадает в ванну для предварительного отбеливания (ранее использовавшуюся для кондиционирования), которая содержит прекурсор формальдегида (в качестве консерванта красителя) и ЭДТА, чтобы «запустить» отбеливатель. Далее пленка переходит в раствор отбеливателя. Отбеливатель превращает металлическое серебро в бромид серебра, который в фиксаторе превращается в растворимые соединения серебра. В цветном негативе C-41, введенном в 1972 году, используется железо EDTA. В обратных процессах использовалось трехвалентное железо EDTA, по крайней мере, с момента внедрения процесса E-6 в 1976 году. Для Kodachrome EDTA с трехвалентным железом используется, по крайней мере, в текущем процессе K-14. Во время отбеливания ЭДТА трехвалентного железа заменяется ЭДТА двухвалентного железа перед фиксацией и заключительной стиркой.
Раньше феррицианид калия часто использовался в качестве отбеливателя. Наиболее распространенная химия обработки для таких пленок - E6, полученная от длинной линии проявителей, производящих пленку Ektachrome.
Также доступна бумага Ektachrome.
Стандартная черно-белая бумага также может быть обращена для получения черно-белых слайдов. После «первого проявления» первоначальное серебряное изображение затем удаляется (например, с использованием отбеливателя бихромат калия / серная кислота, что требует последующей «очищающей ванны» для удаления хроматных пятен с пленки). Незакрепленная пленка затем затуманивается (физически или химически) и подвергается повторному проявлению. Однако этот процесс лучше всего работает с медленными пленками, такими как Ilford Pan-F, обработанными для получения высокой гаммы. В химическом наборе Kodak для реверсирования Panatomic-X («Оборудование для прямого проявления положительной пленки») вместо серной кислоты в отбеливателе использовался бисульфат натрия, а в отбеливателе использовался затуманивающий проявитель, который по своей природе был нестабильным, и его нужно было смешивать и использовать в двухкомпонентной среде. часовой период. (Если два рулона, максимальная вместимость одной пинты повторного проявителя, должны были быть обработаны последовательно, повторный проявитель должен был быть смешан, пока первый рулон был в первом проявителе.)
Процесс K-14 для пленок Kodachrome включает добавление всех красителей в эмульсию во время проявления. Для обработки Kodachrome требовалось специальное оборудование. С 2010 года нигде в мире не существовало коммерческих предприятий, обрабатывающих Kodachrome.
При проявке цветной печати в процессе Ильфохром или Цибахром также используется печатный материал с присутствующими красителями, которые обесцвечиваются в соответствующих местах во время проявления. Используемая здесь химия полностью отличается от химии C41; (в нем используются азокрасители, которые более устойчивы к выцветанию на солнечном свете).