Senzitizace fotografických materiálů - zvýšení jejich celkové fotosenzitivity a rozšíření zóny spektrální citlivosti za přirozenou pro halogenidy stříbra [1] . Fotografické emulze bromidu stříbrného a jodu stříbrného bez senzibilizace jsou citlivé pouze v modrofialové zóně viditelného záření a na ultrafialové paprsky . Emulze chloridu stříbrného jsou prakticky necitlivé na viditelné záření, reagují pouze na ultrafialové záření. Pomocí senzibilizace je možné dosáhnout jejich jednotné citlivosti na celé viditelné spektrum a dokonce i na dlouhovlnné infračervené záření .
V některých případech se v souvislosti s výrobní technologií některých fotografických materiálů používá termín "senzibilizace" a označuje fázi, ve které se složka, která je necitlivá na světlo, stává fotosenzitivní. To platí i pro nestříbrné fotografické procesy , jako je kyanotypie , tisk fotografií z arabské gumy a další.
Existuje chemická a optická senzibilizace.
Chemická senzibilizace zvyšuje přirozenou fotosenzitivitu mikrokrystalů halogenidu stříbrného, což vede ke zvýšení celkové fotosenzitivity fotografického materiálu [2] , prakticky beze změny jeho spektrální citlivosti. Chemická senzibilizace používaná při průmyslové výrobě fotografických materiálů se zpravidla týká jednoho ze tří hlavních typů a jejich různých kombinací [3] :
Chemická senzibilizace také zahrnuje řadu dalších experimentálních a zřídka používaných metod: použití solí těžkých kovů jiných než zlato; zavedení halogenových akceptorů a dopování iontů nečistot bombardováním fotografické emulze u urychlovačů [3] .
Proces chemické senzibilizace v průmyslové emulgaci zahrnuje použití inertní želatiny , aby se zabránilo nekontrolované náhodné senzibilizaci látkami obsaženými v želatině. V některých případech se provádí jednoduše přidáním chemického senzibilizátoru, ale častěji se tento proces kombinuje se zahříváním emulze, nazývaným druhé (chemické) zrání. Množství přidaného chemického senzibilizátoru musí být pečlivě kontrolováno, protože jeho překročení, přehřátí emulze nebo příliš dlouhá doba chemického zrání nezvýší citlivost, ale sníží ji a výrazně zvýší závoj. Optimální množství senzibilizátoru je asi 2·10 -5 mol na 1 mol halogenidu stříbrného. V důsledku chemické senzibilizace se fotosenzitivita emulze několikanásobně zvýší [4] [5] .
Optická senzibilizace nebo spektrální senzibilizace kromě toho, že dodává fotografické emulzi další fotosenzitivitu, mění spektrální fotosenzitivitu [6] . V tomto případě se fotografický materiál stává citlivým na ty části elektromagnetického spektra, které nemají fotochemický účinek na nesenzibilizovaný halogenid stříbra a nevedou k vytvoření latentního obrazu .
Při optické senzibilizaci se do emulze při její přípravě zavádějí tzv. optické senzibilizátory, což jsou organická barviva se složitým chemickým vzorcem [1] a mají absorpční pásy v dlouhovlnné části spektra, ve kterých halogenidy stříbra neabsorbují. . Tato barviva jsou adsorbována na povrchu mikrokrystalů halogenidu stříbrného ve formě monomolekulární vrstvy .
Podstata optické senzibilizace spočívá v tom, že světelná kvanta , která nejsou přímo pohlcena mikrokrystaly halogenidu stříbra, jsou při expozici absorbována barvivem a zároveň se energie fotoexcitovaných molekul barviva přenáší na krystaly halogenidu stříbra - elektron z excitovaná molekula barviva obnovuje stříbrný iont Ag + v krystalové mřížce halogenidu stříbra na atom stříbra, čímž vytváří latentní obraz v krystalu [7] . V tomto procesu je molekula barviva zase oxidována na odpovídající halogenid.
Optická senzitizace vede nejen k rozšíření rozsahu spektrální citlivosti směrem k delším vlnovým délkám, ale také ke zvýšení celkové fotosenzitivity fotografického materiálu. Takže u izochromatických fotografických materiálů citlivých na světlo s vlnovou délkou až 650 nanometrů je nárůst celkové fotosenzitivity 32 % při denním světle a 65 % při umělém osvětlení žárovkami [8] . Pro dodání jednotné fotosenzitivity v různých částech spektra lze do emulze přidat několik různých optických senzibilizátorů s různými spektrálními absorpčními maximy [9] .
Přesné datování objevu chemické senzibilizace je obtížné, protože rané práce v tomto směru neobsahují klíčové detaily důležité pro pochopení prováděného procesu. V roce 1864 byly zveřejněny údaje, že látky, které absorbují volný jód , poskytují dodatečnou citlivost na jodid stříbrný, některé pozdější práce popisují zvýšení citlivosti fotografických desek jejich úpravou v odvaru z hořčičných semen, ale není známo, zda byla použita želatina k výrobě těchto desek. Zdá se, že proces chemického zrání je znám již od roku 1878, kdy články popisovaly zvýšení citlivosti fotografických emulzí s peptizovanou želatinou, neboť popis procesu zahrnuje zahřívání emulze [3] .
Senzibilizace na zlato je úprava halogenidů stříbra při výrobě fotografických materiálů se solemi vzácných kovů, ne nutně solemi zlata, navzdory názvu procesu. Používají se soli platiny, iridia a zlata. Jako soli zlata se používají thiokyanáty , dithiokyanauráty nebo siřičitany [10] .
Senzibilizaci na zlato objevil v roce 1936 pracovník Agfy [10] R. Kozlovský, ale informace o ní nebyly dlouho publikovány v otevřené literatuře [11] .
Přirozená citlivost halogenidů stříbra je omezena na modré, fialové a ultrafialové oblasti optického záření . Proto všechny rané fotografické procesy zkreslovaly rozložení jasu barevných objektů, které je známé přímému vizuálnímu vnímání. Žluté a červené objekty se na obrázku jevily jako černé, zatímco modré objekty byly často téměř bílé bez jakýchkoli detailů. V krajinářské a architektonické fotografii to téměř znemožňovalo správné zobrazení oblohy a mraků [12] . Obraz lidské tváře se také ukázal jako podmíněný: růžové rty byly příliš tmavé a modré oči téměř bílé. Ve fotografii se na to nejčastěji potrpělo a v kině se používal speciální make -up , například modrá rtěnka [13] . Úzká spektrální citlivost fotografických materiálů však nabyla zásadního významu při pokusech o získání barevných fotografií a filmů [14] . Potíže s registrací zelené a červené barvy znemožnily úplné oddělení barev . Jednotná citlivost na světlo s různými vlnovými délkami byla také potřebná ve vědecké fotografii, zejména v takových oblastech, jako je spektrografie a astrofotografie . Proto objev fenoménu optické senzibilizace v roce 1873 německým chemikem Hermannem Vogelem byl obrovským průlomem, který zajistil další rozvoj fotografie [15] .
První suché kolodiové fotografické desky senzibilizované na zelené světlo s eosinem byly vytvořeny v roce 1875 chemikem Waterhousem. V roce 1884 dosáhl podobný stupeň senzibilizace, nazývaný ortochromatický , Joseph Eder použitím erythrosinu na želatinově-stříbrných fotografických emulzích [16] . Tento typ fotografických materiálů je citlivý na záření o vlnové délce až 590 nanometrů [6] . Červené světlo je však pro ně neaktivní . Celé viditelné spektrum bylo k dispozici pro registraci až po objevu pinacyanolového senzibilizátoru Benno Homolkou v roce 1906 [17] . Další pokrok směrem k dlouhovlnné části optického záření je spojen s rozvojem letecké fotografie , který vyvrcholil v první světové válce . Infračervené záření je slabě absorbováno a rozptylováno prachem a mlhou atmosféry, což umožňuje fotografování z velkých výšek bez ztráty kontrastu a detailů [18] . V roce 1919 byl v laboratořích Eastmana Kodaka syntetizován kryptocyanin , který umožnil zaznamenat blízké infračervené záření o vlnové délce až 800 nanometrů. Po 6 letech byla s pomocí neokyaninu tato hranice posunuta zpět na 1000 nanometrů [19] .
Objevení se panchromatických fotografických materiálů v první dekádě 20. století nevedlo k rychlé výměně ortochromatických fotografických materiálů, protože ty byly levnější a umožňovaly vizuálně kontrolovat proces vyvolávání pod neaktinickým červeným osvětlením [20]. . Na začátku 30. let ve fotografii a kině se však naprostá většina natáčení již natáčela na panchromatické stupně negativních filmů. Pozitivní fotografické materiály, včetně fotografického papíru , však zůstaly nesenzibilizované, protože to usnadnilo jejich laboratorní zpracování bez ovlivnění reprodukce tónů. Některé specializované fotografické materiály, jako jsou fotografické filmy , zůstaly ortochromatické, což je vhodnější při vystavení žárovkám s malým množstvím modrého světla v záření. Zároveň je lze zpracovávat pod tmavě červeným neaktinickým osvětlením. Schopnost senzibilizovat fotografickou emulzi na záření různých barev umožnila implementovat technologie barevné fotografie a barevné kinematografie . Zónově citlivé vrstvy barevných vícevrstvých fotografických materiálů registrují různé části spektra a provádějí tzv. vnitřní separaci barev.
Stupeň senzibilizace fotografického materiálu ovlivňuje jeho barevnou citlivost, pro jejíž názvy různých typů existují obecně uznávané termíny. Nejčastěji se používají následující typy černobílých fotografických materiálů:
Barevné fotografické materiály se skládají z několika fotografických emulzí senzibilizovaných na různé části viditelného spektra. Nejčastěji je vrchní vrstva nesenzibilizovaná a vnímá modré paprsky. Žlutá filtrační vrstva pod vrchní emulzí blokuje modré světlo, které je citlivé na střední ortochromatickou a spodní panchromatickou vrstvu. Tím je dosaženo selektivní citlivosti tří emulzních vrstev na spektrální oblasti odpovídající primárním barvám . V důsledku separace barev různou spektrální senzibilizací v různých vrstvách jsou získány tři dílčí obrazy [25] .
Snížení citlivosti fotografického materiálu na světlo, běžně používané k zabránění zamlžování z laboratorního osvětlení během zpracování. K tomu se ošetření provádí v roztoku speciální látky - desenzibilizátoru . Desenzibilizátory mohou být chemické, snižující celkovou fotosenzitivitu, a desenzibilizátory barviv, snižující dodatečnou barevnou citlivost získanou během optické senzibilizace [26] .
Zpracování fotocitlivého materiálu před expozicí, změna vlastností fotografické vrstvy ve směru zlepšování podmínek pro vznik latentního obrazu při fotografování [26] . Nejpoužívanější metody hypersenzibilizace, které spočívají v koupeli fotovrstvy v roztoku dusičnanu stříbrného a udržování ve vodíkové atmosféře [27] . Vlastnosti hypersenzibilizace:
Tyto základní vlastnosti omezují aplikaci hypersenzibilizace. Po dlouhou dobu byla hypersenzibilizace široce používána ke zvýšení citlivosti infračervených filmů. S rozvojem elektronických fotocitlivých prvků však bylo v této oblasti spektra dosaženo lepších výsledků.