Повышение светочувствительности фотоматериалов
Если обратиться к истории развития техники- фотографии со времени первого дагеротипа 1839 года, то можно сказать, что это прежде всего история стремительного роста светочувствительности фотоматериалов. В 1851 году появилась коллодиевая мокрая пластинка, которая по сравнению с пластинкой дагеротипа имела в 100 раз большую чувствительность, а в последующем ее чувствительность была повышена еще в несколько раз.
В 1871 году была изобретена галогенизи-рованная серебряная эмульсия — самый чувствительный фотоматериал того времени. Его светочувствительность была в 10 раз выше, чем у мокрой пластинки, а по сравнению с сухой пластинкой дагеротипа светочувствительность . возросла примерно в 10 ООО раз. Теперь в принципе каждый, кто пожелал бы, мог заняться фотографией. С ростом потребностей в фотоматериалах росло и их производство, улучшались технология изготовления и качество, выросла целая отрасль современной промышленности. К 1939 году, через 100 лет после открытии фотографии, чувствительность фотоматериалов увеличилась примерно в 100 000 раз; к этому времени была уже создана современная фотоэмульсия.
В момент своего изобретения галогенизи-рованная серебряная эмульсия обладала достаточно высокой чувствительностью только к коротким световым волнам — в диапазоне спектра от 500 нанометров и ниже. Образно говоря, эмульсия страдала дальтонизмом. В последующем благодаря добавлению красящих веществ в состав эмульсии она стала чувствительной также и к желтому цвету и получила название ортохроматической эмульсии.
Затем была создана и панхроматическая эмульсия, обладающая светочувствительностью во всем видимом диапазоне спектра — до красного цвета включительно. Вследствие этого облегчилось получение спектров небесных тел, упростилось определение физических характеристик звезд, астрофизика достигла заметных успехов. В известных всем современных единицах светочувствительности AGFA чувствительность дагеротипа составляет лишь 0,001, и уже один этот факт говорит о том, насколько велик был прогресс, достигнутый в этой области.
Благодаря увеличению светочувствительности фотоматериалов появилась возможность фотографирования очень слабых небесных объектов. Одним из преимуществ фотографии, как уже отмечалось, является возможность «накопления» света при длительной экспозиции, что и открывает возможность запечатлеть слабый астрономический источник. Однако у галогенизированной серебряной эмульсии имеется один крупный недостаток, связанный с отклонением от так называемого закона взаимозаместимости.
Количество света, воздействующего на эмульсию,— величина экспозиции — определяется двумя факторами: интенсивностью света и временем экспонирования. При слабом свете, интенсивность которого, скажем, вдвое меньше необходимой для нормальной съемки с заданным временем экспонирования, можно получить достаточную экспозицию, увеличив время экспонирования вдвое. Свойство фотоэмульсии приобретать равные почернения (после проявления) при равных величинах экспозиции называется законом взаимозаместимости. Однако по мере уменьшения силы света, когда для сохранения экспозиции становится необходимым удлинять выдержку свыше 10 секунд, одинаковое почернение при одинаковой величине экспозиции уже не достигается. Плотность почернения становится более слабой, то есть чувствительность эмульсии понижается.
Это явление и представляет собой отклонение от закона взаимозаместимости. Оно вызывает большие затруднения* при фотографировании слабосветящихся небесных объектов — с уменьшением интенсивности источника он уже не проявляется на снимке, начиная с определенного момента, даже при сильном увеличении времени экспонирования. Это, видимо, связано с тем, что процесс возникновения изображения на пленке осуществляется с какими-то затруднениями.
В частицах галогенизированного серебра под воздействием световых квантов происходят определенные фотохимические изменения. Только в тех частицах, которые подверглись такому изменению, может произойти восстановление серебра под воздействием раствора проявителя. Возможно, что для фотохимического изменения одной частицы галоида серебра необходимо, скажем, воздействие двух квантов света. При достаточно сильном свете проблем нет: кванты непрерывно, один за другим, воздействуют на частицы галоида серебра, обусловливая получение хорошего скрытого изображения. Однако при слабом свете на одну светочувствительную частицу может прийтись только один квант света, что, видимо, недостаточно для появления скрытого изображения.
Реакция светочувствительных частиц зависит также от температуры окружающей среды. При достаточно сильном охлаждении эмульсии во время экспонирования отклонение от закона взаимозаместимости уменьшается. Об этом свидетельствуют экспериментальные данные: многим известно, что в холодную зимнюю погоду и при ночных съемках чувствительность пленки заметно увеличивается.Фирма «Кодак» разработала и поставляет фотоматериалы особого типа, которые не страдают отклонением от закона взаимозаместимости и которые особенно нужны астрономам.
|
