Тема 4. Фотоплёнки

Фотоплёнка — фотоматериал на гибкой прозрачной основе (в отличие от жёстких фотопластинок на стеклянной основе и фотобумаги на непрозрачной основе), представляющий собой лист пластика (лавсан, нитрат или ацетат целлюлозы), на который нанесена фотоэмульсия, содержащая зерна галогенидов серебра, определяющие светочувствительность, контраст и оптическое разрешение фотоплёнки. После воздействия света (или других форм электромагнитного излучения, например рентгеновского) на фотоплёнке формируется скрытое изображение. С помощью химических реакций получают видимое изображение.

Фотоплёнка состоит из нескольких слоёв.

1. Защитный слой – представляет собой слой желатина, предохраняющий эмульсию от механических повреждений.

2. Фотоэмульсионный слой или светочувствительный слой — взвесь (суспензия) светочувствительных микрокристаллов (зёрен) галогенида серебра в твёрдом растворе защитного коллоида, чаще всего фотографической желатины (рис. 4.1.). Фотографическая эмульсия при температуре выше 40°С представляет собой вязкую жидкость, которая с понижением температуры превращается в студень. Она наносится на стекло, целлулоидную пленку и бумагу в виде тонкого слоя, который после высушивания образует светочувствительный слой фотоматериала.

Рис. 4.1. Светочувствительные зерна галогенидов серебра фотопленки

3. Подслой. Этим слоем покрывают подложку фотоплёнки перед тем, как нанести светочувствительную эмульсию. Предназначен для обеспечения необходимой прочности сцепления эмульсии с подложкой. Состоит из задубленой желатины и имеет толщину около 1 мкм. Прозрачен, бесцветен и химически инертен по отношению ко всем компонентам светочувствительного слоя. На негативных плёнках его иногда делают окрашенным, тем самым заставляя его исполнять роль противоореольного слоя.

4. Подложка — основа фотоматериала, служащая носителем эмульсионных слоёв. На раннем этапе развития фототехники и кинематографа подложка киноплёнки изготавливалась из горючей нитроцеллюлозы, обладавшей наилучшими прочностными характеристиками из тогда существовавших прозрачных гибких пластиков.

Сейчас в кино- и фотоплёнке применяется прозрачный негорючий материал — триацетат целлюлозы толщиной 0,12-0,15 мм, а также более прочный негорючий материал полиэтилентерефталат (лавсан), толщиной около 0,06 мм. Подложка чёрно-белых негативных плёнок обычно дополнительно окрашивается в серый или фиолетовый цвет для уменьшения ореолов отражения.

5. Противоскручивающий слой. Также называется контрслой — наносится на обратную сторону подложки, состоит из желатины. Препятствует скручиванию плёнки при сушке. Может быть окрашен, и тем самым выполнять одновременно роль противоореольного слоя.

6. Противоореольный слой. Противоореольный слой фотоматериала предназначен для устранения связанных с отражением и преломлением света в подложке фотоплёнки ореолов вокруг изображения ярких предметов и при съёмке против света. Состоит из желатины с добавлением веществ, поглощающих свет (красители, серое коллоидное серебро). В процессе фотохимической обработки противоореольные слои обесцвечиваются.

Цветные фотоплёнки и фотобумаги обычно имеют слои с коллоидным серебром. У фотоплёнок противоореольный и противоскручивающий слой совмещены и наносятся на обратную сторону подложки.

Дополнительно противоореольную функцию может исполнять окрашенная подложка плёнки и дополнительный мелкозернистый низкочувствительный слой, наносимый под основным высокочувствительным в чёрно-белой фотоэмульсии.

Фотоплёнка делится на три большие группы.

1. Негативная. На плёнке этого типа изображение инвертировано, то есть наиболее светлым участкам сцены соответствуют наиболее тёмные участки негатива, на цветной плёнке инвертированы также цвета. Окончательное изображение получается на фотобумаге при печати.

2. Обращаемая, или слайдовая. Эта плёнка не предназначена для последующей фотопечати, изображение просматривается напрямую на проекторе или через лупу. Слайдовая плёнка также широко применялась в полиграфии благодаря меньшим потерям цветопередачи. Обращаемая фотоплёнка также бывает чёрно-белой, однако эта разновидность не получила широкого распространения.

3. Позитивная. Позволяет создавать диафильмы и слайды путём контактной или проекционной печати с негатива. Обладает низкой чувствительностью, но также и низкой зернистостью и высокой разрешающей способностью. Широко применяется в кино для создания фильмокопий, но в фотографии используется редко.

Обращаемая и позитивная плёнки предназначены для получения конечного изображения, в отличие от негативной, изображение на которой — лишь промежуточная стадия фотографического процесса. Поэтому обращаемая и позитивная плёнки по сравнению с негативной обычно характеризуются меньшей плотностью вуали, отсутствием маскирующих слоёв и особым устройством или полным отсутствием противоореольного слоя.

В отдельных случаях для получения специальных эффектов может также использоваться кросспроцесс, когда негативная плёнка обрабатывается как обращаемая или наоборот.

Фотоплёнка бывает чёрно-белой или цветной:

В чёрно-белой фотоплёнке обычно есть один слой серебряных солей. При попадании света и дальнейшей химической обработке соли серебра превращаются в металлическое серебро — на плёнке образуются тёмные области, соответствующие светлым областям на отпечатке.

Существует специальная монохромная плёнка. Она обрабатывается по классическому цветному процессу, но формирует чёрно-белое изображение, а не цветное.

Цветная плёнка использует как минимум три слоя. Окрашивающие, адсорбирующие вещества, взаимодействуя с кристаллами серебряных солей, делают кристаллы чувствительными к различным участками спектра. Этот способ изменения спектральной чувствительности называется сенсибилизацией. Чувствительный только к синему, обычно несенсибилизированный, слой расположен сверху. Так как все остальные слои, помимо «своих» диапазонов спектра, чувствительны и к синему, их отделяет жёлтый светофильтрующий слой. Далее идут зелёный и красный. В процессе экспонирования в кристаллах галогенидов серебра образуются скопления атомов металлического серебра, точно так же, как у чёрно-белой плёнки. Впоследствии это металлическое серебро служит для проявления цветных красителей (пропорционально количеству серебра), далее снова превращается в соли и вымывается в процессе отбелки и фиксирования, так что изображение в цветной плёнке формируется цветными красителями. Современные фотоплёнки, такие как Kodacolor II, имеют до 12 слоёв эмульсии и содержат более чем 20 различных веществ в каждом слое.

Существуют фотоплёнки дляспециального применения. Например, чувствительные в невидимом для глаза ультрафиолетовом или инфракрасном диапазоне. Плёнки, чувствительные к рентгеновскому излучению, применяются в медицине. Для нужд микрофильмирования применяются специальные сверхконтрастные плёнки.

Размеры фотопленки.

Перфорированная (шириной 16 и 35 мм), неперфорированная рулонная (шириной 61,5 мм), плоская (листовая различной ширины).

Наиболее распространена фотоплёнка шириной 35 мм (по формату совпадает с киноплёнкой той же ширины). Формат кадра 24×36 мм; встречаются также форматы 18×24 мм, 24×24 мм, 24×30 мм и др.

Неперфорированная фотоплёнка шириной 61,5 мм («средний формат») используется в профессиональной фотосъёмке. Формат кадра может быть 4,5×6 см, 6×6 см, 6×7 см, 6×8 см, и 6×9 см.

Advanced Photo System — фотоплёнка шириной 24 мм.

Листовая фотоплёнка выпускается в виде листов формата 9×12 см, 13×18 см, 18×24 см и др. Применяется в фотокамерах большого формата.

Светочувствительность фотоматериала — это способность фотографического материала образовывать изображение под действием электромагнитного излучения, в частности света, а также числовая величина, количественно характеризующая эту способность. Используется для определения правильной экспозиции. Важным условием определения светочувствительности является стандартизация условий экспонирования и обработки фотоматериала. Применяется также и в цифровой фотографии, причём шкалы числовых значений общие для цифровой и плёночной фотографии. Отличия только в выбранном критерии.

Измеряется в относительных единицах: DIN, ISO, ГОСТ и др. Например, чувствительность в единицах ISO: 32, 64, 100, 200, 400, 800 и т. д.

Светочувствительность плёнки описывает количество света, необходимое для создания на плёнке полноценного изображения. Определение светочувствительности плёнки в настоящее время проводится по американскому стандарту ASA (например - 200 ASA) и по немецкому DIN (соответственно - 24/10° DIN, упрощённо - 24° DIN). В международный стандарт ISO, принятый для маркировки чувствительности плёнок, обе эти цифры входят вместе (ISO 200/24°), но зачастую эту запись используется в сокращенном виде - просто «ISO 200». Чем больше светочувствительность, тем при меньшем уровне освещённости плёнки на ней будет создаваться изображение соответствующей плотности. Уменьшение вдвое количества света, падающего на поверхность эмульсионного слоя плёнки, требует компенсации за счёт увеличения чувствительности плёнки в два раза (удвоения значения чувствительности для линейной системы ASA или на три единицы для логарифмической системы DIN).

Чувствительность фотоплёнки определяется свойствами фотоэмульсионного слоя. Большая чувствительность позволяет снимать при меньших выдержках, однако имеет и свои недостатки: повышается зернистость изображения. Иногда возможно применение push и pull обработки, когда фотоплёнка проявляется при специальных условиях, которые искусственно «задним числом» соответственно повышают или понижают чувствительность плёнки.

Фотографическая широта - способность чувствительного материала воспринимать свет разных яркостей. Выражается диапазоном яркостей поступающего на материал света, который этот материал способен одномоментно воспринять без серьёзных искажений.

В теории экспозиции часто используют понятия фотографической широты и динамического диапазона. Первое связывают с фотоплёнкой, второе - с матрицей цифрового аппарата. С практической точки зрения речь идёт об одном и том же.

Динамический диапазон - способность чувствительного материала к реакции на принимаемый свет. Выражается разницей между состоянием чувствительного материала при его максимально возможной реакции, и его состоянием без засветки.

Зернистость фотопленки проявляется в том, что изображение на отпечатках имеет гранулярную текстуру. Чем выше чувствительность пленки, тем больше размеры зерна, из которого состоит изображение. Особенно хорошо их видно на фотографиях с большим увеличением. Поэтому для таких фотографий лучше использовать фотопленки с низкой чувствительностью. Также увеличенное зерно может появиться на пленках в результате их неправильного хранения, большого промежутка времени между экспонированием и проявлением, неправильной экспозиции во время съемки.

Разрешающая способность плёнки характеризуется максимальным количеством линий, проведённых рядом друг с другом, при котором ещё возможно различить соседние линии. Эта характеристика зависит от контрастности как тест-объекта, так и самой плёнки. Тестирование, как правило, проводится для контрастного (1:1000) и малоконтрастного (1:6) объектов, а полученные результаты указываются через дробь.

Разрешающая способность и относительная зернистость характеризуют способность плёнки давать резкое и чёткое изображение. Чем больше у плёнки показатель относительной зернистости (обозначается как О.Е.З. или RMS), тем легче на снимках обратить внимание на то, что изображение состоит из отдельных цветных точек.

Контрастность фотопленки (коэффициент контрастности).

Контраст — в сенситометрии и фотометрии — разница в характеристиках различных участков изображения, а также способность фотографического материала или оптической системы воспроизводить эту разницу.

Контрастность (также, в различных контекстах употребляется и само слово контраст и коэффициент контраста) — степень контраста, чаще всего выражается безразмерной величиной, отношением или логарифмом отношений.

Если ее коэффициент контрастности равен единице, то имеется полное соответствие контраста оптического изображения объекта и контраста негативного изображения. Когда он больше единицы, то негативное изображение обладает большим контрастом, чем оптическое изображение. Например, при коэффициенте контрастности фотопленки, равном 2, контраст негативного изображения будет в два раза больше, чем оптического. Когда коэффициент контрастности фотопленки меньше единицы, контраст негативного изображения будет меньше, чем оптического. Например, когда он равен 0,5, контраст негативного изображения в два раза меньше, чем оптического.

Тип сенсибилизации фотоплёнки. Чувствительность фотоматериалов к различным цветовым составляющим света отличается от чувствительности человеческого глаза. В результате этого, изображение на фотографии не полностью совпадает с видимым человеческим глазом изображением. Световой диапазон, воспринимаемый человеческим глазом, находится в пределах длин волн от 440 нм до 700 нм, при этом чувствительность глаза наибольшая при 550 нм (желто-зеленый цвет) и уменьшается в стороны синего и красного цвета. Чувствительность фотоэмульсии из бромистого серебра имеет максимальную чувствительность при 350 нм (невидимая глазу ультрафиолетовая область) и практически сходит на нет к 500 нм - светло-голубому цвету (рис. 4.2.).

Рис. 4.2. Чувствительность фотоплёнки и глаза человека к различным цветовым составляющим света

Для увеличения чувствительности эмульсии к желто-красному диапазону производится сенсибилизация фотоэмульсии (повышение чувствительности путем добавления незначительного количества особых красителей). Фотопленки, как правило, подразделяются на ортохроматические (с пониженной чувствительностью к желтым и красным цветам) и изопанхроматические (с достаточно равномерной чувствительностью от красного до синего). Однако чувствительность даже изопанхроматических пленок не точно соответствует чувствительности глаза и с целью введения определенной коррекции используются светофильтры, подавляющие нежелательные составляющие света.

Дата добавления: 2014-01-07