Скрытое фотографическое изображение

Определение "Скрытое фотографическое изображение" в Большой Советской Энциклопедии

Скрытое фотографическое изображение, невидимое изменение, возникающее в светочувствительном материале при действии на него оптического излучения и преобразуемое в процессе фотографической обработки в воспринимаемое человеческим глазом изображение Для этого преобразования, называемого визуализацией, в классической фотографии используют способность Скрытое фотографическое изображение в фотографических эмульсиях катализировать (см. ниже) реакции восстановления галогенидов серебра (Ag Hal, Hal º Br, Cl, I, чаще всего Br) до Ag; в электрофотографии — способность Скрытое фотографическое изображение электростатически притягивать частицы пигмента и т. д.

В приведённом определении Скрытое фотографическое изображение выделено лишь его основное свойство — служить причиной возникновения и предшественником видимого изображения. Такое определение является общим для самых различных процессов его образования (фотохимические изменения в кристаллах светочувствительных солей, поперечной «сшивки» молекул в светочувствительных полимерах, изменения под действием света распределения поверхностного заряда в поляризованных или заряженных диэлектриках или объёмного заряда в полупроводниках и пр.).

Скрытое фотографическое изображение представляет собой «записью изображения предметов или другой оптической информации (спектра, интерференционной картины и т. д.). Последующее рассматривание этой записи глазом в принципе необязательно — считывать записанную информацию можно непосредственно со Скрытое фотографическое изображение (например, голографически или электронным лучом). Однако при любом способе такого считывания Скрытое фотографическое изображение даёт сигнал намного более слабый, чем полученное из него видимое изображение, его уровень недостаточно превышает уровень помех; как следствие — его помехоустойчивость низка. Кроме того, Скрытое фотографическое изображение не всегда достаточно стабильно во времени, чтобы длительно сохранять его без визуализации.

В наиболее распространённом фотографическом процессе на слоях эмульсий AgHal в желатине Скрытое фотографическое изображение образуют малые группы атомов Ag, расположенные в отдельных точках поверхности или объёма микрокристаллов AgHal, — т. н. центры Скрытое фотографическое изображение Эти группы (атомы в них ещё не связаны в кристаллическую решётку) возникают следующим образом. Под действием экспонирующего света в полупроводниковых микрокристаллах AgHal происходит внутренний фотоэффект: электроны ионов галогенида высвобождаются. Кроме того, в кристаллах AgHal всегда заранее присутствует некоторое число свободных подвижных ионов Ag⁺,»выбитых» со своих мест в результате тепловых колебаний (тепловое расшатывание решётки). Электростатически притягиваясь друг к другу, свободные электроны и ионы рекомбинируют (см. Рекомбинация ионов и электронов) — возникают нейтральные атомы Ag. Этот процесс локализуется там, где на поверхности микрокристаллов расположены различные нарушения структуры решётки AgHal, прежде всего. примесные частицы (в частности Ag₂S), образующиеся ещё при изготовлении фотоэмульсии. Формирование центров Скрытое фотографическое изображение на каждом таком нарушении представляет собой многократное повторение двух элементарных актов: захвата фотоэлектрона из объёма микрокристалла (электронная стадия) и электростатического притяжения к электрону подвижного иона Ag⁺ (ионная стадия). При малых освещенностях фотослоя 1-я стадия протекает медленно (электроны поступают редко), и образовавшийся нейтральный атом Ag может ионизоваться прежде, чем освободится следующий фотоэлектрон. Тем самым вероятность образования центра Скрытое фотографическое изображение, обязательно состоящего не из одного, а из нескольких атомов, замедляется, что служит причиной понижения светочувствительности с увеличением выдержки (см. Невзаимозаместимости явление).

  В ходе проявления фотографического (визуализации Скрытое фотографическое изображение) экспонированные микрокристаллы AgHal восстанавливаются до металлического Ag. Один из компонентов проявителя (проявляющее вещество) адсорбируется на микрокристаллах и передаёт им электроны, сам при этом окисляясь. Такая передача электронов возможна только при наличии центров Скрытое фотографическое изображение, которые должны находиться в контакте с молекулами проявляющего вещества (т. е. на поверхности микрокристаллов). В отсутствие центров Скрытое фотографическое изображение реакция восстановления не протекает; следовательно, они играют в этой реакции роль катализаторов. Каждый раз, когда центр Скрытое фотографическое изображение заряжается, приобретая электрон, этот заряд нейтрализуется одним из ближайших ионов Ag⁺, и процесс превращения AgHal в Ag продолжается до полного восстановления микрокристалла. Т. о., визуализация в случае галоген серебряных фотоэмульсий в огромной степени увеличивает количество продукта первичной фотохимической реакции.

Квантовый выход образования Скрытое фотографическое изображение в микрокристаллах AgHal (отношение числа образовавшихся нейтральных атомов серебра к числу поглощённых квантов излучения) близок к 1.

Следовательно, для возникновения центра. Скрытое фотографическое изображение, содержащего обычно от нескольких атомов до нескольких десятков атомов, один микрокристалл AgHal должен в среднем поглотить от 10 до 100 квантов. После восстановления (проявления) микрокристалл Ag содержит 10⁸—10¹⁰ атомов Ag, что соответствует коэффициенту усиления до 10⁹ (по отношению к числу поглощённых квантов). Усиление Скрытое фотографическое изображение происходит и в других фотографических процессах, но далеко не в такой степени. Поэтому обычный процесс на эмульсионных слоях AgHal непревзойдён по чувствительности, хотя по некоторым показателям (например, по изобразительным характеристикам) он уступает ряду других предложенных (к 1976), процессов.
Лит.: Мейкляр П. В., Физические процессы при образовании скрытого фотографического изображения, М., 1972; Миз К., Джеймс Т., Теория фотографического процесса, пер. с англ., Л., 1973.
  Л. Л. Картужанский.