Сенсибилизация и десенсибилизация фотоматериалов, их виды

Собственная (природная) чувствительность галогенидов серебра относительно невысока и охватывает только коротковолновую зону спектра (ультрафиолетовую, фиолетовую и сине-голубую). Фотоматериалы с такой чувствительностью называются несенсибилизированными. Съемка на них возможна лишь при высоких освещенностях или больших выдержках. Непригодны они и для съемки цветных объектов, т. к. нечувствительны к желто-зеленым и оранжево-красным излучениям и передают цветовые оттенки объектов с существенными искажениями.

Повышение общей светочувствительности и расширение зоны спектральной чувствительности фотографических материалов называется сенсибилизацией. Известны два вида сенсибилизации – химическая и оптическая.

Химическая сенсибилизация – это процесс повышения собственной чувствительности галогенидов серебра. Светочувствительность повышают при изготовлении фотографической эмульсии в результате взаимодействия галогенидов серебра с химическими веществами – сенсибилизаторами (серебряно-желатиновыми комплексами, соединениями золота, платины, палладия и др.) и образования дополнительных центров светочувствительности, расположенных преимущественно на поверхности микрокристаллов.

Процесс расширения границ чувствительности галогенидов серебра к тем спектральным зонам, которые лежат за пределами собственной, представляет оптическую сенсибилизацию. Она характеризует такое свойство фотоматериала как спектральная чувствительность – способность отвечать теми или иными плотностями почернений на воздействие монохроматических излучений видимого и невидимого участков спектра. Спектральная чувствительность - важный фактор, определяющий передачу цвета при съемке. Сопоставляя ее со спектральными свойствами объекта, освещения, светофильтров, можно заранее оценить характер передачи цветовых оттенков объекта на черно-белых фотоматериалах.

Дополнительную чувствительность к длинноволновой части спектра обеспечивают органические вещества - оптические сенсибилизаторы типа цианиновых красителей, вводимые в фотографический слой. Адсорбируясь на кристаллах галогенидов серебра, они обеспечивают чувствительность эмульсии к лучам той спектральной зоны, которые сами поглощают. Один тип сенсибилизатора сообщает фотослою добавочную чувствительность в сравнительно небольшой спектральной зоне. Поэтому в эмульсионный слой вводят несколько различных по спектральному поглощению сенсибилизаторов, обеспечивающих необходимую спектральную чувствительность. Область спектральной чувствительности современных фотоматериалов распространена и на инфракрасную область спектра до 1200 нм включительно. Фотоматериалы с чувствительностью, превышающей этот предел, в обычных условиях съемки не применимы, поскольку вуалируются инфракрасным излучением окружающей среды.

Механизм образования скрытого изображения при оптической сенсибилизации на первой стадии несколько отличается от обычного. Квант света длинноволновой части спектра поглощается молекулой сенсибилизатора и приводит ее в возбужденное состояние:

.

Находясь в неравновесном состоянии, возбужденная молекула сенсибилизатора освобождает электрон, который захватывается центром светочувствительности галогенида серебра, и заряжает его отрицательно:

.

Дальнейший процесс идет по известной схеме. Межузельный ион серебра притягивается к отрицательно заряженному центру светочувствительности и, превратившись в нейтральный атом серебра, становится элементом формирования скрытого изображения:

.

Положительно заряженный ион сенсибилизатора, получая электрон от иона брома, восстанавливается в молекулу, а атом брома выходит из микрокристалла и связывается желатином:

.

Процесс понижения светочувствительности экспонированного фотоматериалов называется десенсибилизацией. Возможны два ее вида – химическая и оптическая. Общую чувствительность понижают с помощью химических десенсибилизаторов; спектральную - с помощью оптических десенсибилизаторов (красителей). Первую применяют для уменьшения плотности вуали при обработке высокочувствительных эмульсий; вторую для проявления изопанхроматических фотопленок с визуальным контролем при неактиничном (красном или зеленом) освещении.

Химическими десенсибилизаторами являются марганцево-кислый, железосинеродистый калий и др. вещества - окислители, которые, воздействуя на центры светочувствительности, разрушают их и существенно снижают светочувствительность фотоматериала.

В качества оптических десенсибилизаторов наиболее часто используют вещества – красители (пинакриптол зеленый или желтый 0,05% раствор), которые нейтрализуют действие оптических сенсибилизаторов, обеспечивающих чувствительность фотоматериала к длинноволновой части спектра.

При хранении фотоматериалы теряют первоначальное значение светочувствительности. Для ее повышения применяют процесс, называемый гиперсенсибилизацией. Он основан на обработке фотослоев в растворах аммиака, азотнокислого серебра, аммиачных растворов солей серебра, увеличивающей содержание ионов серебра у поверхности микрокристаллов и способствующей образованию центров скрытого изображения; в парах ртути, которые оседают на центрах светочувствительности, вызывая их рост; промывании фотоматериала в дистиллированной воде в течение 1,0-1,5 часа, обеспечивающем вымывание бромида, исключая его тормозящее воздействие на образование скрытого изображения; дополнительной засветке фотоматериала, способствующей появлению субцентров, из которых при съемке будут сформированы центры скрытого изображения. Гиперсенсибилизация проводится, как правило, непосредственно перед съемкой, так как эффект ее непродолжителен.

Процесс усиления скрытого (латентного) изображения при специальной обработке фотоматериала после съемки называется латенсификацией. Он основан на дополнительной засветке фотоматериалов светом малой интенсивности; их обработке в парах ртути, сернистого газа, растворах, содержащих ионы серебра. В ходе этих процессов создаются условия для формирования из субцентров центров скрытого изображения.