Текст книги "Фотография"
Автор книги: Давид Бунимович
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 4 страниц)
8. Проявитель довершает работу, начатую светом
Интересно наблюдать процесс проявления в микроскоп. После погружения в проявитель слегка засвеченной фотопластинки кристаллы бромистого серебра как бы оживают, начинают шевелиться, затем, точно стремясь взорваться, начинают извергать из себя чёрное металлическое серебро. Постепенно кристалл обрастает серебром и, наконец, превратившись в крупицу серебра, как бы замирает в неподвижности (рис. 23).
Рис. 23. Кристаллы бромистого серебра превращаются в крупицы металлического серебра.
Увеличиваясь в размерах, многие зёрна группируются, образуя более крупные комки, но и эти комки очень малы.
Однако некоторые кристаллы бромистого серебра ведут себя совсем иначе. Они продолжают оставаться в полном спокойствии, ничуть не изменяя своего вида. Оказывается, под действием света не все кристаллы освещённого слоя эмульсии приобретают способность проявляться. Количество кристаллов, способных к проявлению, зависит от яркости или продолжительности действия света на эмульсию. Чем сильнее действие света, тем большее число кристаллов превращается в серебряные крупицы и тем темнее становится после проявления освещённый участок фотопластинки.
Благодаря этому замечательному свойству эмульсии на фотографическом снимке кроме чёрных и белых мест получаются и все промежуточные тона, или, как их называют, полутона.
В чём же заключается сущность действия проявителя?
Схема действия проявителя недавно была объяснена советским учёным, членом-корреспондентом Академии Наук СССР А. И. Рабиновичем.
В упрощённом виде она заключается в следующем. Проявляющее вещество при соприкосновении его с кристаллами бромистого серебра превращает в металлическое серебро все кристаллы, независимо от того, были или не были они освещены. Но скорость этого процесса для различных кристаллов различна. Раньше других превращаются в зёрна металлического серебра кристаллы бромистого серебра, на которые попал свет и в которых кристаллическая решётка уже ослаблена светом. Превращение же неосвещённых кристаллов в металлическое серебро сильно отстаёт во времени. В то время как для превращения в металлическое серебро освещённых кристаллов требуются минуты, а иногда секунды, в неосвещённых кристаллах это длится много часов.
Таким образом, все освещённые кристаллы бромистого серебра успевают проявиться значительно раньше, чем начинается проявление неосвещённых кристаллов.
Что же делается с непроявившимися кристаллами бромистого серебра? Эти кристаллы сохраняют свою светочувствительность и если они останутся в слое эмульсии, то рано или поздно потемнеют от света и испортят фотоснимок. Чтобы сделать фотографическое изображение светостойким, то-есть не боящимся света, такие кристаллы надо удалить. Эту работу и производит закрепитель.
Нетрудно также понять, почему изображение получается негативным.
Световое изображение, падающее на поверхность пластинки или плёнки в момент фотосъёмки, состоит из более и менее освещённых участков. Чем ярче освещён предмет или чем светлее его окраска, тем больше света падает на тот участок пластинки, на котором получается изображение этого предмета, и наоборот.
В соответствии с этим во время проявления пластинки или плёнки в различных участках светочувствительной эмульсии проявляется различное число кристаллов бромистого серебра. Таким образом, чем светлее фотографируемый предмет, тем темнее получается его изображение на негативе, и наоборот, чем темнее предмет, тем светлее будет его изображение.
9. Из чего состоит проявитель и фиксаж
В современной фотографии применяется множество самых разнообразных химических веществ и растворов. С помощью одних можно усилить изображение на негативе, если оно почему-либо получилось слишком бледным или, наоборот, ослабить его, если оно слишком черно. Существуют растворы, с помощью которых можно окрасить чёрное серебряное изображение в другой цвет. Но главными являются два раствора: проявитель и закрепитель, так как именно с их помощью проявляется и закрепляется скрытое фотографическое изображение. Что же представляют собой эти растворы? Какую роль играют входящие в них химические вещества?
Проявителей существует очень много. Различные по своему составу растворы проявителей обладают различными фотографическими свойствами. Одни из них работают медленно, другие быстро; одни дают очень мягкое изображение с плавными переходами от тёмных мест к светлым, что важно, например, в художественной фотографии, при съёмке пейзажей, портретов и т. п.; другие, наоборот, дают очень контрастное изображение, с резкими переходами от светлых мест к тёмным, что важно в технической фотографии, например, при съёмке чертежей. Все эти свойства проявляющих растворов зависят от химического состава проявителя и количества входящих в него веществ.
Большинство проявителей содержит обычно следующие вещества: проявляющее вещество (наиболее часто применяются метол и гидрохинон); вещество, ускоряющее проявление (таким веществом является какая-либо щёлочь, например поташ или сода); вещество, сохраняющее проявитель, предохраняющее его от быстрого окисления (в качестве такого вещества используется чаще всего сульфит), и вещество, препятствующее проявлению неосвещённых кристаллов бромистого серебра и тем самым предупреждающее появление так называемой вуали – неприятного серого налёта, покрывающего всю поверхность снимка. В качестве такого вещества применяется бромистый калий. Растворителем для всех этих веществ служит вода.
Под действием воды желатина эмульсии набухает. Содержащаяся в проявителе щёлочь разрыхляет этот набухший слой, образует в нём множество мельчайших ячеек, соединённых между собой каналами. При сильном увеличении такая желатина похожа на губку. По этим каналам проявляющее вещество проникает к кристаллам бромистого серебра, обволакивает и проявляет их. то-есть превращает их в зёрна металлического серебра.
Закрепитель обычно представляет собой раствор гипосульфита в воде. Действие его заключается в том, что он, химически соединяясь с непроявленными кристаллами бромистого серебра, делает их растворимыми в воде. После растворения этих кристаллов фотографическое изображение становится светостойким, то-есть не боящимся света.
Для фотолюбителей фотофабрики и химические заводы выпускают проявители и закрепители (фиксажи) в виде готовых смесей сухих химических веществ в пакетах или в стеклянных патронах. Для приготовления растворов надо лишь растворить эти вещества в воде. Количество воды указывается на этикетках.
Можно приготовить растворы и самим. Вот рецепт хорошо работающего проявителя:
Воды – 1 литр.
Метола – 2 грамма.
Сульфита кристаллического – 45 граммов.
Гидрохинона – 6 граммов.
Соды углекислой кристаллической – 90 граммов.
Бромистого калия – 2 грамма.
Вещества надо растворять в тёплой воде в том порядке, как они указаны в рецепте. Пользоваться же раствором надо после охлаждения его до комнатной температуры.
Выше мы говорили, что во время проявления мельчайшие зёрна металлического серебра объединяются в более крупные зёрна. Такие зёрна можно разглядеть в сильную лупу. Когда с негативов делают увеличенные фотоотпечатки, эти зёрна становятся видимыми на отпечатках и невооружённым глазом. Зернистость придаёт фотоотпечаткам очень неприятный вид. Чтобы избежать или, по крайней мере, уменьшить зернистость, применяются специальные так называемые мелкозернистые проявители, обладающие способностью препятствовать серебряным крупицам объединяться в более крупные.
Такими проявителями пользуются преимущественно для проявления маленьких негативов, так как такие негативы обычно сильно увеличиваются. Вот один из рецептов мелкозернистых проявителей:
Воды – 1 литр.
Метола – 8 граммов.
Сульфита кристаллического – 250 граммов.
Соды углекислой безводной – 5 граммов.
Бромистого калия – 2,5 грамма.
Этот проявитель, как и все другие мелкозернистые проявители, работает медленно. Проявление в нём длится примерно 12–15 минут, в то время как первый из приведённых здесь проявителей проявляет пластинку или плёнку за 4–5 минут.
Для закрепления также существуют различные рецепты. Самый простой из них следующий:
Воды – 1 литр.
Гипосульфита кристаллического – 250 граммов.
Закрепление обычно длится минут 8—10.
10. Почему красный свет не действует на пластинку
Наконец, ответим ещё на один вопрос: почему красный свет не действует на пластинку?
Строго говоря, и красный свет при длительном воздействии на эмульсию пластинки вызывает в эмульсии химические изменения, однако в течение того срока, который требуется, чтобы проявить пластинку, красный свет не успевает оказать на неё сильное воздействие и поэтому практически не опасен.
Обыкновенная бромосеребряная эмульсия наиболее чувствительна к сине-фиолетовым лучам, мало чувствительна к жёлтым и почти нечувствительна к красным лучам. Поэтому такая эмульсия не совсем правильно передаёт яркость различных цветов. Жёлтые и красные предметы, кажущиеся нам в природе наиболее яркими, получаются на снимках тёмными, а синие предметы, представляющиеся нам сравнительно тёмными, получаются на снимках слишком светлыми. Чтобы устранить этот недостаток, пользуются эмульсиями, более сложными по составу. Они содержат специальные вещества, повышающие их чувствительность к жёлтым, оранжевым и красным лучам. Вещества эти называются сенсибилизаторами[5]5
Сенсибилизация – очувствление.
[Закрыть], а эмульсии, содержащие их, – сенсибилизированными эмульсиями.
Большинство пластинок и плёнок выпускается сейчас с сенсибилизированными эмульсиями, чувствительными ко всем цветным лучам. Такие пластинки и плёнки приходится проявлять в полной темноте. Так как наблюдать за ходом проявления в этом случае невозможно, проявление производится по времени, которое зависит от состава и температуры проявителя.
В рецептах и на этикетках сухих составов проявителей, предназначенных для пластинок и плёнок, почти всегда имеется указание, сколько времени должно длиться проявление при той или иной температуре.
В настоящее время изготовляются также эмульсии, чувствительные не только к видимому глазом свету, но и к невидимым инфракрасным излучениям.
Дальше мы расскажем, в каких случаях применяются такие эмульсии и чего можно достичь с их помощью.
11. Как изготовляются фотографические снимки
Последний процесс в изготовлении фотоснимка – получение фотографического отпечатка.
Вернёмся опять в лабораторию фотографа. На этот раз лаборатория освещена гораздо ярче и уже не красным, а жёлто-оранжевым светом. Фотографический снимок печатается на фотобумаге, а чувствительность её к свету значительно меньше, чем чувствительность пластинок или плёнок, поэтому и свет в лаборатории более ярок.
Фотограф берёт негатив и подходит с ним к прибору, устройство которого показано на рисунке 24.
Рис. 24. Устройство копировального станка.
Это ящик, на дне которого укреплены две лампочки. Одна из них, оранжевого цвета, включена и освещает внутренность ящика, вторая – белая, матовая – в центре донышка ящика – пока не включена. Верхняя стенка ящика имеет форму рамки. В ней хорошее зеркальное стекло. Крышка, расположенная над стеклом, – откидная, на петлях, оклеена снизу мягкой материей. Это – копировальный станок. С его помощью производится печатание фотоснимков.
Фотограф кладёт негатив на стекло станка эмульсионным слоем вверх и, вскрыв пакет с фотобумагой, извлекает из пакета один лист. Это обыкновенная плотная бумага, покрытая, подобно пластинке, с одной стороны тонким слоем эмульсии.
Фотограф прикладывает лист фотобумаги эмульсионной стороной к негативу и плотно накрывает его крышкой станка. Затем он на несколько секунд включает белую лампу. Печать окончена. Фотограф открывает крышку станка и вынимает фотобумагу.
Теперь бумагу, поверхность которой попрежнему чиста, надо проявить и закрепить. Фотограф опускает бумагу в проявитель, и спустя 2–3 минуты на ней появляется чёткое и правильное изображение: светлые предметы получились светлыми, тёмные – тёмными.
Почему это происходит, мы уже рассказывали на стр. 9: свет, проникая свободно сквозь прозрачные светлые участки негатива, действует на светочувствительную эмульсию бумаги сильнее, чем на те участки бумаги, которые расположены за менее прозрачными местами негатива. Освещённые участки бумаги темнеют в проявителе, а неосвещённые остаются светлыми.
Перед нами правильное фотографическое изображение– позитив. Поэтому и процесс изготовления фотоотпечатка называется позитивным процессом.
Проявленный отпечаток необходимо ополоснуть в воде, закрепить, промыть и высушить, то-есть повторить те же операции, которые проделываются над пластинкой. Высушенный отпечаток и есть готовый фотографический снимок.
Если негатив очень мал, то его без большого труда можно увеличить, или, точнее, получить с него увеличенный фотоотпечаток.
Увеличение фотоснимков основано на очень простом принципе. Если осветить негатив с одной стороны лампой, а по другую сторону от него поместить объектив и в некотором отдалении от объектива экран, то на последнем можно получить увеличенное изображение негатива. Если теперь прикрепить к экрану лист фотобумаги и после некоторой выдержки проявить его, то мы получим увеличенный фотоотпечаток.
На этом принципе и основано устройство увеличительных аппаратов – увеличителей. Один из таких аппаратов и показан на рисунке 25.
Рис. 25. Как действует фотоувеличитель.
Негатив, вставленный в увеличитель, освещается лампой, находящейся внутри корпуса увеличителя. Изображение негатива отбрасывается объективом на экран. Изменяя расстояние между увеличителем и экраном, можно получить любое увеличение, какое допускается экраном и размерами увеличителя.
Большинство современных фотоаппаратов невелико по своим размерам. Снимки, полученные с помощью таких аппаратов, малы и почти всегда увеличиваются. Поэтому увеличитель можно встретить сейчас едва ли не у каждого фотолюбителя.
II. КАК ФОТОГРАФИЯ СЛУЖИТ ЧЕЛОВЕКУ
В отличие от рисунков художников, фотоснимки изображают действительность с непревзойдённой подробностью и документальной точностью. Фотография даёт нам возможность получать изображения с такой быстротой и лёгкостью, с какой этого нельзя достигнуть никакими другими способами. Наконец, фотография позволяет запечатлевать не только видимые явления, но и такие, которые невидимы глазом совсем или не могут быть замечены, благодаря слишком быстрому или слишком медленному движению.
Все эти качества делают фотографию незаменимым средством самой точной регистрации различных явлений. Благодаря этим качествам фотография нашла широкое применение в самых различных областях науки и техники.
Ниже мы расскажем о некоторых наиболее интересных случаях применения фотографии.
1. Фотография в астрономии
Зоркость наших глаз ограничена. Подобно тому, как мы не видим предметы, если они очень малы, мы не видим их и в том случае, если они слишком слабо освещены. Как бы долго мы ни всматривались, такие предметы мы всё равно не увидим.
В этом отношении фотографическая пластинка обладает огромным преимуществом перед глазом. Слабо освещённые предметы она может «увидеть» при продолжительной выдержке. Фотопластинка как бы накапливает в себе световую энергию, что даёт возможность фотографировать едва заметные и даже невидимые глазом предметы.
Благодаря этому фотография нашла широкое применение в астрономии – для фотографирования очень малых или очень удалённых от нас звёзд, испускающих настолько слабый свет, что их нельзя заметить даже в самые сильные телескопы.
С применением фотографии в астрономии звёздный атлас сразу обогатился тысячами новых звёзд.
На рисунке 26 приведены два снимка одного и того же участка неба. Левый из них сделан с выдержкой 4 часа и приблизительно соответствует той картине, которая видна в средний телескоп. Правый снимок сделан с выдержкой 13 часов.
Рис. 26. Эти два снимка сделаны с одного и того же участка неба: левый – с выдержкой 4 часа, правый – с выдержкой 13 часов.
Количество звёзд здесь во много раз больше. В их числе оказались и такие звёзды, которые не видны ни в какие телескопы.
Фотографирование Вселенной не прекращается ни на один день.
Так как за время фотосъёмки неба, продолжающейся часами, изображение звёзд на фотопластинке смещается, каждая звезда получается на снимке не в виде кружка, а в виде светлой дугообразной линии, которая представляет собой как бы след движения звезды. Чтобы устранить это явление, телескоп, соединённый с фотоаппаратом, приводится с помощью специального часового механизма в движение и как бы следует за снимаемыми звёздами.
Не каждый имеет возможность наблюдать звёздное небо в сильный телескоп. Это доступно лишь немногим работникам астрономических обсерваторий. Фотография же даёт возможность миллионам людей видеть на фотоснимках изображения небесных светил так, как видит их астроном в свой телескоп.
2. Фотоаппарат в военной разведке
Постоянная и точная разведка неприятельских позиций необходима для успешного ведения боевых действий. Для этой цели часто применяется разведка с воздуха. Для воздушной разведки созданы специальные типы самолётов-разведчиков. Но какой бы прекрасной памятью ни обладал пилот-разведчик, он не может запомнить всех подробностей на разведанной им местности; поэтому он заносит в свои донесения только главное и основное, да и это не всегда удается сделать с достаточной полнотой.
На помощь приходит фотоаппарат. Сейчас все разведывательные самолёты снабжены специальными аэрофотоаппаратами (сокращённо АФА), для которых на самолёте устраиваются специальные окна – фотолюки.
На рисунке 27 показан один из аэрофотоаппаратов – АФА-33.
Рис. 27. Аэрофотоаппарат АФА-33.
Обычно промежутки между отдельными съёмками с воздуха рассчитываются так, что соседние снимки немного перекрывают друг друга (рис. 28).
Рис. 28. Аэрофотосъёмка производится так, чтобы соседние фотоснимки несколько перекрывали друг друга.
При соединении такие снимки дают непрерывную картину местности и могут служить фотодонесениями.
Готовые аэрофотоснимки расшифровываются специалистами и превращаются в точную и подробную разведывательную карту, по которой легко можно определить расположение всех военных объектов.
Аэрофотосъёмку можно производить и ночью. Для этого применяются специальные осветительные фотоавиабомбы – ФОТАБ, которые сбрасываются с самолёта за некоторое время до съёмки. Они взрываются на любой, заранее установленной высоте. При взрыве бомба даёт яркую вспышку, освещая большое пространство. Этой вспышки достаточно для фотосъёмки.
Аэрофотосъёмка даёт также возможность в очень короткое время получать точные планы и карты местности. Для этой цели применяются аэрофотоаппараты такого же типа, как и для военной аэрофоторазведки, но более простого устройства.
Участок местности в 25 квадратных километров может быть сфотографирован с воздуха на одном снимке. С помощью такого снимка в течение двух дней можно составить точную карту всего участка.
3. Фотографирование невидимого
Наш глаз чувствителен лишь к некоторой части электромагнитных колебаний, длина волн которых находится приблизительно в пределах от 380 до 760 миллимикрон[6]6
Миллимикрон равен 1/1 000 000 доле миллиметра.
[Закрыть]. Это – лучи видимого света. В этих пределах электромагнитные колебания с различной длиной волны ощущаются нашими глазами как лучи различных цветов – от фиолетовых до красных.
Все другие излучения, расположенные за этими пределами, нашим глазом не ощущаются, хотя наукой установлено, что они существуют.
Как вы уже знаете, чувствительность фотографической эмульсии иная, чем у глаза. Обыкновенная бромосеребряная эмульсия практически нечувствительна к видимым красным лучам, довольно слабо чувствительна к оранжевым и очень чувствительна к фиолетовым. И вот оказывается, что эта эмульсия ещё более чувствительна к невидимым ультрафиолетовым излучениям с длиной волны менее, чем 380 миллимикрон, а ещё более чувствительна к коротковолновым рентгеновским лучам.
На практике большой чувствительностью фотопластинки к ультрафиолетовым лучам почти не пользуются, так как эти лучи поглощаются стеклом объектива. Зато чувствительность фотопластинок к рентгеновским лучам, проникающим через мышечные ткани живых организмов, позволила очень широко использовать фотографию для изучения всевозможных явлений, происходящих внутри нашего организма, и обнаружения многих заболеваний внутренних органов.
С помощью рентгеновских снимков можно легко обнаружить в теле пули и осколки снарядов.
Мы уже говорили, что в последние годы удалось изготовить такую фотографическую эмульсию, которая чувствительна не только к красным, но и к невидимым инфракрасным лучам, с длиной волны более 780 миллимикрон. Так как эти лучи гораздо лучше проникают через воздух, чем видимые, то с их помощью можно производить фотографирование на огромных расстояниях сквозь воздушную дымку, которая часто настолько заволакивает гобой далёкие предметы, что они становятся совершенно невидимыми для глаза.
Фотографирование на пластинках, чувствительных к инфракрасным лучам, очень важно для военной разведывательной аэрофотосъёмки, так как оно даёт возможность производить съёмку с большой высоты и при неблагоприятных атмосферных условиях: сквозь дымку, туман.
С помощью таких пластинок можно производить фотосъёмку и в темноте, «освещая» предметы невидимыми инфракрасными лучами.
Способность фотографической пластинки «видеть» то, что невидимо для глаза, даёт возможность фотографировать самые слабые, не различимые глазом следы изображений. Можно сфотографировать, например, следы, оставляемые пальцем от прикосновения к предметам; можно восстановить выцветшие от времени древнейшие письмена.
Благодаря этому фотография нашла широкое применение в судебном деле, археологии, истории.
