Гелатино-серебряный процесс в фотографии

Введение

Фотографический процесс

Желатино-серебряный процесс – наиболее распространенный химический процесс в черно-белой фотографии и основополагающий химический процесс для современной аналоговой цветной фотографии. Поэтому пленки и фотобумаги, доступные для аналоговой фотографии, редко используют какие-либо другие химические процессы для записи изображения. На основу, такую как стекло, гибкий пластик или пленка, баритовая бумага или бумага с полимерным покрытием, наносится суспензия солей серебра в желатине. Эти светочувствительные материалы стабильны при нормальных условиях хранения и могут быть экспонированы и проявлены даже спустя много лет после производства. Процесс с использованием "сухой" желатиновой пластины стал усовершенствованием коллодиевого "мокрого" процесса, доминировавшего с 1850-х по 1880-е годы, который требовал экспонирования и проявления сразу после нанесения покрытия.

История

Желатин использовался для копирования изображений дагерротипов к 1845 году, а Альфонс Луи Пойтвин писал о позитивных отпечатках с негативов на сухих желатиновых пластинах в 1850 году. В 1860-х годах процесс сухой коллодионной пластинки (с желатином или альбумином) был описан как выгодный для наружной фотографии, особенно когда требовалось большое количество снимков в разных местах или когда времени было мало. Негативы, сделанные во время летних выездов, могли дожидаться длинных зимних вечеров для проявки, фиксации и печати. Время экспозиции было длительным по сравнению с мокрым процессом, но подготовка пластины к экспозиции, проявка, фиксация и промывка негатива сразу после этого требовали гораздо больше времени, а также химикатов и портативной темной комнаты, которую приходилось перевозить и устанавливать. Введение процесса получения желатиносеребряных изображений обычно приписывают Ричарду Личу Мэддоксу, автору статьи 1871 года «Эксперимент с гелатинобромидом». В 1873 году Чарльз Харпер Беннетт открыл способ упрочнения эмульсии, делая её более устойчивой к истиранию. В 1878 году Беннетт обнаружил, что длительный нагрев значительно повышает чувствительность эмульсии. Если ранее сухие пластинки можно было использовать только при длительных экспозициях, то пластины Беннетта во многом способствовали тому, что моментальная фотография стала широко распространенной практикой. Джордж Истман разработал машину для нанесения покрытия на стеклянные пластины в 1879 году и основал компанию Eastman Film and Dry Plate Company в 1881 году. Уильям де Вивельсли Абни и Йозеф Мария Эдер усовершенствовали формулу с использованием хлорида серебра. Желатиносеребряная печатная бумага начала производиться коммерчески уже в 1874 году, но её качество было низким, поскольку сухая эмульсия наносилась на бумагу как дополнительный этап. Машины для нанесения покрытия для производства непрерывных рулонов светочувствительной бумаги использовались уже к середине 1880-х годов, однако широкое распространение желатиносеребряных печатных материалов произошло только в 1890-х годах. Самые ранние бумаги не имели баритового слоя, и только в 1890-х годах баритовое покрытие стало коммерческой операцией, сначала в Германии в 1894 году, а затем было внедрено Kodak к 1900 году. Хотя баритовый слой играет важную роль в производстве гладких и глянцевых отпечатков, баритовая бумага 1890-х годов не давала той блестящей или глянцевой поверхности печати, которая стала стандартом для художественной фотографии в двадцатом веке. Матирующие агенты, текстурированные бумаги и тонкие баритовые слои, не подвергавшиеся сильному календированию, создавали матовый и текстурированный вид. Высокоглянцевые бумаги стали популярными впервые в 1920-х и 30-х годах, когда фотография перешла от пикториализма к модернизму, фотожурналистике и «прямой» фотографии. Исследования, проведенные за последние 125 лет, привели к созданию современных материалов с низкой зернистостью и высокой светочувствительностью.

Gelatine was used to copy the images of Daguerreotypes by 1845 and Alphonse Louis Poitevin wrote about positive proofs of negatives on dry gelatine plates in 1850. In the 1860s, the dry plate collodion process (with gelatin or albumen) was described as advantageous for outdoor photography, especially when a large amount of shots in different places were required, or when there was little time. Negatives taken during summer outings could wait until the long winter evenings to be developed, fixed and printed. Exposure times were long compared to the wet process, but that required much more time to prepare a plate before exposure, to develop, fix and wash the negative soon after, with chemicals and a portable dark room that had to be dragged around and installed. The introduction of the gelatin silver process is commonly attributed to Richard Leach Maddox, author of the 1871 article An Experiment with Gelatino Bromide. In 1873, Charles Harper Bennett discovered a method of hardening the emulsion, making it more resistant to friction. In 1878, Bennett discovered that by prolonged heating, the sensitivity of the emulsion could be greatly increased. While dry plate processes could previous only be used with long exposures, Bennett's plates attributed much to instantaneous photography turning into a very common practice. George Eastman developed a machine to coat glass plates in 1879 and founded the Eastman Film and Dry Plate Company in 1881. William de Wiveleslie Abney and Josef Maria Eder improved the formula with silver chloride. Gelatin silver print paper was made as early as 1874 on a commercial basis, but it was poor quality because the dry plate emulsion was coated onto the paper only as an afterthought. Coating machines for the production of continuous rolls of sensitized paper were in use by the mid 1880s, though widespread adoption of gelatin silver print materials did not occur until the 1890s. The earliest papers had no baryta layer, and it was not until the 1890s that baryta coating became a commercial operation, first in Germany, in 1894, and then taken up by Kodak by 1900. Although the baryta layer plays an important part in the manufacture of smooth and glossy prints, the baryta paper of the 1890s did not produce the lustrous or glossy print surface that became the standard for fine art photography in the twentieth century. Matting agents, textured papers, and thin baryta layers that were not heavily calendering produced a low gloss and textured appearance. The higher gloss papers first became popular in the 1920s and 30s as photography transitioned from pictorialism into modernism, photojournalism, and "straight" photography. Research over the last 125 years has led to current materials that exhibit low grain and high sensitivity to light.

Обзор

Желатиновый серебряный отпечаток или гелатиновый проявляющий лист (DOP) – это монохромный процесс формирования изображения, основанный на светочувствительности галогенидов серебра. Они изготавливались как для контактной печати, так и для увеличения, путем изменения светочувствительности бумаги. Кратковременная экспозиция негатива создает скрытое изображение, которое затем проявляется с помощью проявителя. Затем изображение фиксируется в фотофиксаже, который удаляет неэкспонированные галогениды серебра, делая его устойчивым. И, наконец, промывка в воде удаляет фотофиксаж с отпечатка. Конечный образ состоит из мельчайших частиц серебра, заключенных в слой желатина. Этот желатиновый слой изображения – лишь один из четырех слоев, присутствующих в типичном желатиновом серебряном отпечатке, которые обычно включают в себя защитный слой, слой изображения, барит и бумажную основу.

Слои

Желатиновый серебряный отпечаток состоит из четырех слоев: бумажной основы, бариты, желатинового связующего и защитного слоя желатина или верхнего покрытия. Многослойная структура желатинового серебряного отпечатка и чувствительность серебряных галогенидов требуют специализированного оборудования для нанесения покрытий и скрупулезной технологии производства для получения стабильного продукта, не содержащего примесей, вредных для изображения. Бумажная основа служит подложкой, на которую наносятся последующие слои. Бумага во многих отношениях является идеальной подложкой: она легкая, гибкая и достаточно прочная, чтобы выдерживать как мокрую обработку, так и обычное обращение. Основа для фотобумаги должна быть свободна от фотоактивных примесей, таких как железо и лигнины. Для достижения этой чистоты изначально бумагу изготавливали из хлопчатобумажных тряпок, однако после Первой мировой войны произошел переход к очищенной древесной массе, которая используется до сих пор. Второй слой – барита, белое непрозрачное покрытие, состоящее главным образом из желатина и сульфата бария. Его назначение – покрыть волокна бумаги и создать гладкую поверхность для нанесения желатина. Фактура поверхности создается различными текстурированными тканями, используемыми при сушке бумаги, календрировании и тиснении до или после нанесения слоя бариты, в зависимости от желаемого эффекта. Третий слой – желатиновое связующее, удерживающее зерна серебра фотографического изображения. Желатин обладает многими качествами, делающими его идеальным фотосвязующим. Среди них – прочность и устойчивость к истиранию в сухом состоянии, а также способность к набуханию и проникновению растворов для обработки. Четвертый слой, называемый верхним покрытием, суперпокрытием или финишным слоем, представляет собой очень тонкий слой отвержденного желатина, наносимый поверх желатинового связующего. Он выполняет функцию защитного слоя, обеспечивая превосходную устойчивость поверхности отпечатка к истиранию.

Изображение и обработка

Перед экспонированием бумага содержит слой прозрачного желатина с включенными светочувствительными галогенидами серебра. Для желатиносеребряных отпечатков эти галогениды серебра обычно представляют собой комбинацию бромида и хлорида серебра. Экспонирование негатива чаще всего производится с помощью увеличителя, хотя контактная печать также была популярна, особенно среди любителей в начале двадцатого века и пользователей крупноформатных камер. В тех местах бумаги, куда попадает свет, галогениды серебра образуют на своей поверхности мельчайшие частицы металлического серебра в результате химического процесса восстановления. Наибольшая экспозиция достигается в участках отпечатка, соответствующих светлым областям негатива, которые впоследствии становятся светлыми участками или областями высокой плотности на отпечатке. Этот процесс формирует скрытое изображение – невидимое изображение на бумаге, которое затем проявляется в процессе проявления. Бумага помещается в проявитель, который превращает частицы галогенида серебра, содержащие скрытое изображение, в металлическое серебро. Теперь изображение становится видимым, но для его закрепления необходимо удалить неэкспонированные галогениды серебра. Сначала отпечаток помещают в стоп-ванну, которая останавливает проявление и предотвращает загрязнение следующей ванны – фиксажа. Фиксаж, как правило, тиосульфат натрия, удаляет неэкспонированные галогениды серебра, образуя с ними водорастворимый комплекс. И, наконец, промывка водой, иногда с использованием вспомогательного средства для промывки, удаляет фиксаж с отпечатка, оставляя изображение, состоящее из частиц серебра, заключенных в прозрачный желатиновый слой. Тонирование иногда используется для повышения долговечности или в эстетических целях и проводится после фиксажа. Наиболее распространены тонирующие растворы на основе селена, золота и серы, которые действуют либо путем частичного превращения серебра в другое соединение (например, селенид или сульфид серебра), либо путем частичной замены серебра другим металлом (например, золотом).

Цифровая печать на серебряной желатине

Также известные как цифровые бромиды, черно-белые серебряно-желатиновые отпечатки, созданные с помощью цифровых устройств вывода изображения, таких как Durst Lambda и Océ LightJet, были разработаны компанией Ilford Imaging для художественного рынка. Благодаря адаптации крупноформатного процессора для бумаги в сотрудничестве с производителями, инновация Маклеода позволила производить большие отпечатки черно-белого изображения с полимерным (RC) и баритовым (FB) покрытием. Ilford, совместно с Metro Imaging (Лондон), адаптировал свою баритовую бумагу Galerie и ее светочувствительность для восприимчивости ко всем спектральным RGB-лазерным каналам.

В молекулярной биологии

По существу идентичная процедура, называемая "серебряным окрашиванием", используется в молекулярной биологии для визуализации ДНК или белков после гелевого электрофореза, обычно SDS-PAGE. Латентное изображение формируется молекулами ДНК, РНК или белка (то есть, серебро избирательно осаждается на эти молекулы в восстановленной форме). Эта методика известна почти такой же чувствительностью, как и авторадиография, являющаяся "золотым стандартом", но не получила широкого распространения из-за использования радиоактивных материалов.