Войти
Сверхчувствительность к фотографии означает набор процессов, которые можно применить к фотопленке или пластины перед экспонированием. Один или несколько из этих процессов часто необходимы для улучшения работы фотоматериалов при длительных выдержках.
Большинство фотоматериалов рассчитаны на выдержку снимков менее одной секунды. При более длительных выдержках, таких как те, которые используются в астрофотографии, многие такие материалы теряют чувствительность. Это явление известно как низкоинтенсивный отказ взаимности (LIRF) или эффект Шварцшильда. Взаимосвязь между потоком и временем экспозиции для фотопленки подразумевает, что при заданном световом потоке удвоение времени экспозиции удвоит фотографический эффект. Это справедливо с выдержками до секунды или около того, но в целом не выдерживает длительность выдержки в несколько минут или часов. Несколько техник гиперчувствительности или «гиперинга» были разработаны для преодоления этого нарушения закона взаимности, и то, что следует далее, относится в основном к работе в астрономии.
Проявляющееся фотографическое скрытое изображение формируется, когда кристаллы галогенида серебра в слой эмульсии подвергается воздействию света. Начальная фаза зародышеобразования химически и термодинамически нестабильна; таким образом, он чувствителен к температуре и включает образование одного или очень небольшого количества атомов серебра в виде пятен суб-скрытого изображения в каждом кристалле галогенида серебра. Как только сгусток из нескольких атомов серебра сформировался в одном месте внутри кристалла, он способен запустить развитие всего кристалла. Это значительно усиливает эффект относительно небольшого количества фотонов для создания «зернистости» изображения из металлического серебра. При использовании света низкой интенсивности суб-скрытая точка изображения может быстро превратиться в галогенид серебра до того, как будет поглощено достаточно фотонов, чтобы сделать его стабильным. Методы гиперчувствительности предназначены для увеличения срока службы нестабильного суб-скрытого изображения, чтобы увеличить вероятность того, что кристалл галогенида серебра получит достаточно света для формирования изображения, которое будет катализировать действие проявителя.
Практические, применяемые пользователем техники гиперчувствительности развивались на протяжении большей части прошлого века и в основном делятся на четыре типа лечения. В широком смысле, они включают жидкую фазу (промывка), газовую фазу (дегазация, выпекание и гидрирование), выдержку при пониженной температуре и предварительное испарение. Некоторые из них можно использовать в комбинации, но многие из них сильно сокращают срок хранения продукта и поэтому не могут применяться производителем.
Гиперсенсибилизация в газовой фазе - это процесс замачивания или промывания фотопленки или пластины в течение длительного периода времени в азоте, водороде или смеси водорода / азота, называемой формовочный газ, иногда с нагревом.
Некоторые из самых ранних методов газофазной гиперчувствительности предполагали воздействие на пластины паров ртути перед воздействием света. Это было полезно, но также опасно и ненадежно. Более приемлемым было запекание тарелок на воздухе в умеренной духовке, обычно в светонепроницаемой металлической коробке. Используемый примерно с 1940 года, он давал умеренный прирост скорости в тогдашних крупнозернистых эмульсиях. Примерно с 1970 года применялись выпечка (около 65 ° C в течение нескольких часов) или длительное замачивание (20 ° C в течение недель) в прерывистом потоке азота, что позволило достичь 10-кратного увеличения скорости за один час воздействия. Как правило, это использовалось со специальными «спектроскопическими пластинами», производимыми Eastman Kodak Company. Эти продукты были предназначены для длительных выдержек, однако они также в некоторой степени работали с более традиционными материалами, включая цветную пленку.
Этот процесс стал особенно важным для нового поколения высокой квантовой детективной эффективности, мелкозернистые (но медленные) пластины Eastman Kodak разработала в конце 1960-х годов. В 1974 году исследователи из Eastman Kodak объявили, что пластины, обработанные чистым водородом после обработки азотом, были более чувствительны при всех временах воздействия, чем необработанные пластины, и это было быстро принято многими обсерваториями, некоторые из которых использовали невзрывоопасный формирующий газ (смесь водорода с азотом на 4–8%) из соображений безопасности. Оптимальные газофазные процессы сочетают в себе эффекты нагрева и дегазации с уменьшением сенсибилизации чистым водородом, что дает увеличение чувствительности примерно в 30 раз для часового воздействия. Это очень хорошо работает с мелкозернистыми эмульсиями высокого разрешения на пленке, типичным примером которых является пленка Tech Pan от Eastman Kodak. Они также были эффективны с негативной и перевернутой цветной пленкой, но были непредсказуемыми и могли приводить к трудно поддающимся коррекции сдвигам цветового баланса.
Газофазные методы, особенно азотная выпечка, включают удаление следов кислорода и воды из желатиновой матрицы , что увеличивает эффективность первых стадий формирования скрытого изображения. Наконец, водород - это химический восстановитель, который «засевает» сухой кристалл галогенида серебра, лишенный кислорода, несколькими атомами серебра. Это стабильные кластеры суб-скрытого изображения, которые последующие фотоэлектроны в результате воздействия света могут превратиться в пятнышко скрытого изображения из нескольких атомов, которое катализирует проявление всего кристалла галогенида серебра. Фотографический желатин быстро впитывает влагу из окружающей среды, поэтому во влажном климате «гипертрофированные» пластины обычно экспонировались в телескоп в атмосфере азота.
В бюллетене AAS Photo Bulletin Джек Марлинг описывает процесс гиперчувствительности к газу Kodak Technical Pan Film. Это была очень мелкозернистая, высококонтрастная панхроматическая пленка с расширенной красной чувствительностью, которая сильно выиграла от гиперчувствительности. К сожалению, он был прекращен. Гиперсенсибилизация также использовалась и может использоваться с другими черно-белыми материалами и с цветными пленками, особенно с линейкой Kodak Ektachrome.
Повышенная чувствительность образующимся газом или водородом широко использовалась профессиональными астрономами на пластинах и астрономами-любителями при съемке пленок до тех пор, пока широкое распространение астрономических камер CCD не избавило их от скуки. Любители могли купить гиперсенсибилизирующее оборудование и газ у Lumicon или построить свои собственные гиперинкамеры. Подробности этого процесса можно найти в книгах Уоллиса, Провина и Ривза. Обратите внимание, что цифровые камеры всех видов, в том числе зеркальные фотокамеры, широко используемые в настоящее время астрономами-любителями, не имеют недостатков взаимности и превосходят даже самые лучшие сверхчувствительные пленки.
Промывание планшетов в воде, разбавленном аммиаком, триэтаноламином или (недавно) нитратом серебра Растворы оказались очень эффективными, особенно для материалов, чувствительных к красному и инфракрасному излучению. Более поздние типы мелкозернистых пластин, чувствительных к ближнему ИК-диапазону, были непригодны для использования без такой гиперчувствительности. Однако для получения последовательных и единообразных результатов требовалось много навыков и настойчивости, особенно с большими пластинами, которые часто обрабатывались в антиобщественные часы в темных комнатах обсерватории на удаленных горных вершинах.
Жидкофазная промывка пластин заключается в удалении остаточных растворимых бромидов или иодидов из эмульсии, тем самым увеличивая концентрацию ионов серебра вблизи светочувствительного зерна. Однако это значительно сокращало срок хранения и обычно делалось непосредственно перед экспонированием, и планшеты либо проявляли немедленно, либо хранили при низких температурах перед обработкой.
С 1930-х годов было известно, что LIRF менее серьезен при воздействии низких температур. Охлаждение эмульсии во время экспонирования уменьшает нарушение взаимности за счет увеличения срока службы нестабильной одноатомной стадии формирования скрытого изображения. Соответственно, многие экспериментаторы строили пленочные камеры с «холодной спинкой», металлическими пластинами, контактирующими с пленкой, часто охлаждаемыми твердым диоксидом углерода. Их было неудобно использовать из-за охрупчивания и конденсации пленки, но с цветной пленкой были получены некоторые хорошие результаты, а охлаждение, по-видимому, одинаково влияло на все чувствительные слои цветной пленки, поэтому сдвиги в цветовом балансе были небольшими.
Предварительная прошивка не является строго техникой гиперчувствительности, но она часто использовалась в сочетании со спектроскопическими эмульсиями Kodak, иногда вместе с гиперингом. Он включает в себя короткую, равномерную вспышку света низкой интенсивности, достаточную для небольшого увеличения уровня неэкспонированного тумана. Обычно это делалось непосредственно перед длительной выдержкой и давало умеренное увеличение эффективной скорости. Латенсификация работает аналогично, но применяется после экспонирования.
Эти методы полезны, когда основная экспозиция была отфильтрована или устроена иным образом так, чтобы записываемое изображение было полностью свободным от загрязнения фоном неба или рассеянным светом, как при формировании изображений в узком спектральном диапазоне. Главный эффект заключался в изменении формы носка характеристической кривой. С точки зрения фотографии, предварительная вспышка снизила контраст и улучшила детализацию теней, не оказывая значительного влияния на светлые участки изображения.
