2013 prof. Otruba 1
Černobílá fotografie
2013 prof. Otruba 2
Princip vzniku fotografického obrazu
 Působením světla na světlocitlivou látku
(sloučeniny stříbra) dochází ke změnám
ve struktuře této látky, resp. změnám v její
krystalové mřížce; probíhá fotolýza.
Výsledkem tohoto děje je vznik tzv.
latentního obrazu
 Formování viditelného fotografického
obrazu se děje pomocí tzv.
fotochemických procesů tj. vzniku
viditelného obrazu z latentního a jeho
stabilizace
2013 prof. Otruba 3
Světlocitlivé soli stříbra
 Ztmavnutí solí stříbra je způsobeno vznikem kovového
stříbra fotolytickou reakcí:
AgBr + foton →Ag + ½ Br2 ΔE = 99,2 kJ
Atomy stříbra již nejsou vázány coulombovskými silami a
shlukují se na zárodky budoucího obrazu, t. tv. latentní
obraz. Latentní obraz se vyvolává, tj. částečně
metalizované elementy krystalové mřížky AgX se úplně
redukují na normální krystaly stříbra. Množství stříbra v
zárodcích obrazu (cca 450 atomů) po vyvíjení vzroste
(obraz se zesílí) řádově 109 x. Vyvolané zrno se změní
na kovové stříbro houbovité struktury.
 Vyvolaný obraz se ustaluje aby se stříbro na světle dále
neredukovalo, tj. AgX zbylý v citlivé vrstvě se rozpustí v
roztoku thiosíranu sodného (amonného) a vypere se
vodou.
2013 prof. Otruba 4
Krystal AgBr a vyvolané Ag
Fotografický proces
 Citlivé látky jsou rozptýleny v želatině, která zabraňuje spojování částic
halogenidů stříbra, a tak zaručuje jejich rovnoměrné rozptýlení
(fotografická emulze). Nebrání také přístupu aktivních látek k
halogenidům stříbra při následném zpracování.
 Máme-li na fotografickém materiálu zachycen latentní obraz, musíme
ho vyvolat, aby se stal viditelným. Vyvolávací látka proniká k zárodku
latentního obrazu, předá mu své elektrony, a tím se stříbro vyredukuje.
Setkáním s dalšími ionty stříbra dochází k jejich redukci a děj se
posouvá dále do krystalu halogenidu. Krystaly halogenidu jsou
obklopeny zápornou vrstvičkou z halogenidových aniontů a želatiny,
která brání, aby se stejně nabitá vyvolávací látka dostala dovnitř
krystalu. Ale zárodky latentního obrazu jsou tvořené neutrálními
stříbrem, tím vytváří mezeru v záporné elektrické vrstvě a umožňuje
další pronikání vyvolávací látky do krystalu. V místech, kde byla látka
osvícena, je stříbro a obraz je černý, na neosvícených místech je bílý.
Zbylý AgX se rozpustí v ustalovači.
 Teď máme obraz, ale ten je negativní, tmavý v místech, kde byl
předmět světlý a naopak. Abychom dostali pozitivní snímky, musíme
negativ prosvítit a nechat světlo dopadat na další fotografický materiál.
Ten potom také vyvoláme, ustálíme a fotografie je hotová.
2013 prof. Otruba 5
Fotografický materiál
 Fotografická emulze
(správně suspenze) je
nanesena na nejrůznější
umělohmotné materiály nebo
papír.
 Fotografický film je
plastový pás je z polyesteru,
nitrocelulózy nebo acetátu
celulózy, pokrytý tenkou
vrstvou emulze.
 Fotografický papír je silně
klížený papír s adhezní
barytovou vrstvou nebo papír
preparovaný vhodným
plastem (PE, PP), pokrytý
vrstvou vhodné emulze.
2013 prof. Otruba 6
2013 prof. Otruba 7
Vznik fotografického obrazu
Při vzniku viditelného fotografického obrazu se uplatňují
tyto procesy:
 vyvolávání fotografického obrazu, kdy dochází k redukci
exponovaných stříbrných iontů (krystalů halogenidu
latentního obrazu) na kovové stříbro redukčním činidlem
– vývojkou
 praní materiálu ve vodě, kdy dochází k přerušení
vyvolávání fotografického obrazu
 stabilizace, resp. ustalování vzniklého fotografického
obrazu, kdy dochází k odstranění neexponovaného
halogenidu stříbra z citlivé vrstvy
 praní materiálu ve vodě (odstranění veškerých
zbytkových sloučenin síry)
 Případně ještě utvrzování želatinové emulzní vrstvy
(snížení rozpustnosti želatiny ve vodě) např.
formaldehydem
2013 prof. Otruba 8
Vyvolávání
 Podle toho, zda stříbro vzniklo ze stříbrných
iontů, které byly přítomny v citlivé vrstvě, nebo
z iontů Ag, které byly mimo citlivou vrstvu,
dělíme vyvolání na fyzikální a chemické.
 Fyzikální vyvolávání je proces, kdy se obraz
tvoří ze stříbra, které se na fotomateriál ukládá
z vývojky. Základem je druhé vyvolání už
ustáleného materiálu vývojkou, která obsahuje
dusičnan stříbrný (AgNO3).
2013 prof. Otruba 9
Chemické vyvolávání
 Při chemickém vyvolávání se obraz tvoří
z exponovaného AgX přítomného v citlivé vrstvě.
Na fotografický materiál se působí vývojkou jejíž
hlavní složkou je vyvolávací látka. Dále je to
látka chránící vývojku před oxidací (např.
siřičitan sodný) a další látky pro nastavení pH
(např. uhličitan sodný, tetraboritan sodný),
protizávojující látky (např. bromid draselný) aj.
Při vyvolávání dochází k redukci halogenidu
stříbrného a současně k oxidaci vyvolávací látky.
2013 prof. Otruba 10
Vyvolávací látky - příklad
+ 2AgBr + 2OH- → + 2Ag + 2Br - + 2H2O
Metol (4-metylaminofenol síran)
2013 prof. Otruba 11
Fyzikální vyvolávání
Při fyzikálním vyvolávání se ukládá kovové stříbro
na zárodečná centra z vývojky. Tak je možné
vyvolávat obraz po ustálení, pokud se neporuší
Příklad fyzikální vývojky (Lumiére-Seyewetz):
Roztok A: Roztok B:
siřičitan sodný 180 g siřičitan sodný 20 g
10% roztok AgNO3 75 ml metol 20 g
voda 1000 ml voda 1000 ml
Pro vyvíjení se smísí 150 ml roztoku A se 30 ml
roztoku B. Vyvolává se v dokonale čisté skleněné
misce na denním světle. Vyvíjení trvá až hodinu, po
skončení se setře vatovým tampónem nános stříbra
z emulze.
2013 prof. Otruba 12
Vývojky
 Negativní vývojky jsou méně energické –
nižší pH, pomalejší vyvolávání na menší
strmost materiálu (vyvíjení 5 – 60 minut),
důraz na využití citlivosti a malé zrno.
 Pozitivní vývojky jsou energické – vyšší pH,
důraz na vyšší strmost a plné vyvolání
(dosažení syté černé), vydatnost a rychlost
zpracování (do 2 -3 minut)
2013 prof. Otruba 13
Autooxidace vyvolávacích látek a její
potlačení
Vyvolávací látky reagují i např. se vzdušným kyslíkem, a to
tím rychleji, čím je vyšší pH. Nejběžnější antioxidant je
Na2SO3, který reaguje s kyslíkem dříve než vyvolávací
látka. Jejich oxidační produkty snadno adují
hydrogensiřičitanový anion za vzniku sulfonových kyselin,
které již autooxidaci nekatalyzují:
2013 prof. Otruba 14
Kinetika vyvolávání
 Stříbrný obraz vzniká v citlivé vrstvě po určité
době styku s vývojkou, pak se vznik stříbra
urychluje do dosažení maximální optické
hustoty, pak redukce pokračuje i na
neosvětlených místech – vzniká závoj. Celý
proces trvá u pozitivních materiálů maximálně
několik minut, u negativů obvykle 5 – 30 minut.
 Závislost mezi dobou vyvolávání a dosaženými
fotografickými parametry popisuje kinetika
vyvolávání, graficky znázorňovaná příslušnými
křivkami. Závislost optické hustoty na expozici
se vyjadřuje křivkou optické hustoty.
2013 prof. Otruba 15
Kinetika vyvolávání a senzitometrické
charakteristiky
Závislost strmosti (plná čára)
a závoje (přerušovaná čára) v
jemnozrnné (A) a rapidní (B)
vývojce
Senzitometrické charakteristiky
pro různé doby vyvolávání
(minuty)
2013 prof. Otruba 16
Praktický návod pro vyvolání
černobílého negativu 1
Zastřižení filmu Navinutí filmu do spirálové vývojnice
2013 prof. Otruba 17
Praktický návod pro vyvolání černobílého
negativu 2
Nalití vývojky a překlápění (příp. otáčení cívkou)
2013 prof. Otruba 18
Negativní vývojka Kodak D76
 Základní roztok
metol 2 g
hydrochinon 5 g
siřičitan sodný 100 g
borax 2 g
voda do 1000 ml
 Doplňovacíroztok
metol 3 g
hydrochinon 7,5 g
siřičitan sodný 100 g
borax 20 g
voda do 1000 ml
2013 prof. Otruba 19
Pozitivní vývojka
 Vývojka pro fotopapíry
metol 2 g
hydrochinon 6 g
siřičitan sodný 25 g
uhličitan sodný 33 g
bromid draselný 0,5 g
1,2,3 benztriazol 0,08 g
voda do 1000 ml
2013 prof. Otruba 20
Ustalování a vypírání
 Z vyvolané citlivé vrstvy je nutné odstranit AgX,
který by působením světla černal, a musí se proto
stabilizovat. V ČB fotografii se nazývá ustalování a
to téměř výlučně roztokem thiosíranu, který převádí
AgX na rozpustný komplex:
Ag+ + 2S2O3
2- → [Ag(S2O3)2]3Ve
vyčerpaném ustalovači se pochod zastavuje u
nesnadno vypratelných komplexů [Ag(S2O3)] – které
působí pozdější znehodnocení obrazu. Ustalovač
obsahuje i hydrogensiřičitan pro neutralizaci
alkalické reakce zbytků vývojky.
 Ustálený materiál se musí důkladným vypíráním
zbavit thiosíranu, jinak dochází k jeho pozvolnému
rozkladu a tvorbě AgS (hnědnutí obrazu).
2013 prof. Otruba 21
Ustalovač
 Kyselý ustalovač
thiosíran sodný kryst. 200 g
siřičitan sodný kryst. 10 g
pyrosiřičitan draselný 20 g
voda do 1000 ml
2013 prof. Otruba 22
Inverzní vyvolávání
 Přímé zpracování na pozitiv - zejména v
kinematografii. Princip:
1.Prvním vyvoláním se vyvolá veškerý exponovaný AgX –
vznikne negativní obraz
2.Vyvolané stříbro se převede na rozpustnou sloučeninu
(na síran stříbrný v roztoku dichromanu a kyseliny
sírové) a vypere se z citlivé vrstvy (vodou nebo čistící
lázní)
3.Zbývající AgX (doplněk k negativnímu obrazu, tedy
pozitiv) v citlivé vrstvě se osvětlí a vyvolá, většinou v
rapidní pozitivní vývojce
4.Následuje klasický ustalovač a vypírání