Zákon reciprocity , Bunsen-Roscoe zákon , je jedním ze základních zákonů fotochemie . Koncentrace produktů fotochemické reakce je úměrná celkovému množství energie záření absorbované fotocitlivou látkou bez ohledu na poměr energetických složek [1] . Toto množství se rovná součinu výkonu záření a době jeho působení- expozice . Jinými slovy, prodloužení času a zvýšení výkonu záření jsou vzájemně zaměnitelné . Zákon reciprocity platí i pro digitální fotografii .
Objevili ho v roce 1855 chemici Robert Bunsen a Henry Roscoe [2] .
Fenomén nereciprocity , Schwarzschildův zákon ( Schwarzschildův efekt ) je pozorovaná odchylka od zákona reciprocity, závislost získané hustoty fotografického materiálu na hodnotě expozice při konstantní hodnotě výsledné expozice [3] . Jeden z fotografických efektů .
Jak je aplikováno na materiály citlivé na světlo , zákon reciprocity říká, že stejná expozice H=E×t získaná má stejný účinek na materiál, ať jsou E a t jakékoli .
V letech 1897 - 1900 však astronom K. Schwarzschild zjistil, že při velmi dlouhých expozicích je konečná hustota fotografického materiálu nižší, než by měla být podle zákona. Tak byl objeven fenomén nereciprocity .
Fenomén nereciprocity je způsoben v největší míře dvěma faktory:
Při velkém E a malém t (například při vysokorychlostním filmování ) přispívá hlavní faktor ke snížení hustoty první faktor. Při dlouhé době a nízkém osvětlení - druhá.
Typická závislost hustoty zčernání fotografického materiálu na rychlosti závěrky při konstantní expozici je na obrázku 1.
K určení přesných hodnot odchylky od zákona reciprocity se používají izoopaky - grafy závislosti logaritmu expozice při určitých hustotách (nazývaných referenční hustoty) na čase nebo osvětlení (nebo na jejich logaritmech). Přibližné splnění zákona je zajištěno v části křivky sousedící s minimem a u většiny moderních fotografických materiálů je to rozsah rychlosti závěrky 10 −1 -10 −3 sekund. Schwarzschild zjistil, že optická hustota je konstantní, pokud je zachován součin E × t p , kde p je exponent, který slouží jako míra odchylky od zákona reciprocity. Tento exponent se také nazývá Schwarzschildův exponent .
U izoopákních reálných fotografických materiálů se hodnota p pohybuje od 0,7 do 1. V minimálním bodě izoopákního, p = 1, a času odpovídající tomuto bodu se nazývá optimální rychlost závěrky, protože citlivost při tento bod je maximální.
Tvar izoopaku je dán požadovanou referenční optickou hustotou a dále závisí na délce vyvolávání, druhu materiálu, teplotě fotovrstvy jak při focení, tak při skladování před vyvoláním a teplotě vývojář. Přitom je prakticky nezávislý na vlnové délce záření.
Číselná hodnota p a hodnota optimální rychlosti závěrky jsou zásadní parametry fotografického materiálu, které umožňují zvolit správné parametry snímání.
V amatérské fotografické praxi lze Schwarzschildův efekt při fotografování zohlednit, ale jeho vliv je maximální v pozitivním procesu. Hodnota p pro fotografické papíry je přibližně 0,7.
Fotochemické působení vysokoenergetických kvant elektromagnetického záření, jako je rentgenové záření a gama rozsah, se řídí zákonem reciprocity a Schwarzschildův efekt u nich není pozorován.
Ve vědecké fotografii je potřeba přesně zohledňovat efekt důležitá při astrofotografii pro dlouhé expozice (jednotky i desítky hodin) a při studiu rychlých procesů při expozičních časech 10 −6 sekund a kratších.